مدلسازی و پیش یابی امواج در دریایی خزر

تاثیر امواج بر فعالیتهای مرتبط با محیط دریا از قبیل ساخت و نگهداری سازه های ساحلی و فراساحلی، کشتیرانی و حمل و نقل دریایی، حفاظت از سواحل و حفظ محیط زیست موجب شده است تا راه حل های کوناکونی برای تعیین مشخصه های موج توسط محققین ارائه شود. اندازه گیری میدانی، بررسی تحلیلی، روش های تجربی و نیمه تجربی، مدلسازی های فیزیکی و شبیه سازی های عددی از جمله روش هایی هستند که بنابر مقتضیات طرح ( اهمیت، دقتموردنظر ، امکانات و زمان ) مورد استفاده قرار می گیرند. بااین وجود، به دلیل ماهیت پیچیده و تصادفی امواج، رویکرد به بررسی های جامع و درازمدت اقلیم موج همراه با لحاظ مساله عدم قطعیت این پدیده ضروری است. در این راستا، پیش یابی موج (Wave hindcast) با استفاده از مدل های عددی، یکی از جدیدترین تلاش ها در زمینه شناخت صحیح اقلیم موج به شمار می رود. در این مقاله امواج ناشی از باد در کل دریایی خزر در بازه زمانی ژانویه ۱۹۹۲ تا آگوست ۲۰۰۳ شبیه سازی شده اند. به این منظور، داده های باد مدل هواشناسی جهانی ECMWF در فواصل زمانی ۶ ساعته و روی شبکه ای با ابعاد ۵۶/. درجه اخذ و با مقایسه با اندازه گیری های مستقیم مانند برداشت های ماهواره ای اصلاح شده است. سپس با استفاده از مدول SW نرم افزار Mike ۲۱ که یک مدل ریاضی نسل سوم تبدیل باد به موج است، موج ناشی از میدان باد گسترده روی سطح دریا محاسبه شده است. کالیبراسیون و درست سنجی نتایج مد پس از اجرا به کمک داده های موج و باد کنترل کیفیت شده سینوپتیک، بویه ای و ماهواره ای انجام شده است. پس از اجرای مدل، به کمک نرم افزار آماری EVA ، بهترین تابع قابل برازش به داده ای حدی تعیین شده و به کمک آن مشخصات آماری امواج دریایی خزر با دوره های بازگشت مختلف محاسبه شده است. کلیه نتایج خام و پردازش شده مدل در یک پایگاه اطلاعاتی ذخیره شده و از طریق یک بسته نرم افزاری، قابل دسترسی و به روز رسانی می باشد.

Keywords:

Wave modeling , Wave hindcast study , the Caspian Sea , مدلسازی امواج , پیش یابی امواج , دریای خزر