اثر امواج داخلی روی جریانهای تبادلی بین دو حوضچه دریایی و ایجاد ساختار لایه ای

در این مطالعه نقش امواج د اخلی در کنترل جریاﻧﻬای تبادلی چینه بندی شده ما بین دو حوضه جنوبی و میانی دریای خزر با استفاده از مطالعات میدانی، محاسبات عددی و شبیه سازی فیزیکی (آزمایشگاهی) مورد مطالعه قرار گرفته است.در این بررسی دریای خزر چینه بندی در نظر گرفته شده و از نیمرخ های چگالی بر اساس مشاهدات استفاده شده و در معادلات حاکم بر حرکت از چسبندگی و تراکم پذیری صرف نظر شده است، همینطور از تقریب بوسینسک استفاده گردیده است . در مطالعه میدانی ، بررسی نیمرخهای شوری، دما و چگالی نشانه هایی از ساختار لایه ای را نشان می دهد که به طور متداول تا کنون ساختار های لایه ای را به پدیده همرفت پخش دوگانه نسبت داده اند اما با توجه به نیمرخ نسبت چگالی ومقادیر نسبت چگالی که اغلب مقادیر منفی می باشند، عامل ایجاد ساختار لایه ای دریای خزر را می توان به وجود امواج درونی نسبت داد . میدان چگالی در این دو حوضه نشان می دهد که حوضه میانی دارای چگالی متوسط بیشتری از حوضه جنوبی است این عامل می تواند باعث ایجاد یک جریان تبادلی گرانشی شود. مقدار اختلاف چگالی بین دو حوضه در آبهای عمیق به طور نمونه 0/1 کیلوگرم بر مترمکعب است که باید یک جریان گرانشی حدود 0/2 متر بر ثانیه را در کف به طرف جنوب ایجاد کند. این جریان تبادلی باعث ایجاد امواج درونی در این آبها شده که می تواند دارای ساختار مُدی در جهت قائم باشد، بطوریکه به طور متوسط منجر به ایجاد لایه هایی به ضخامت ١٠الی ٢٠ متر می شود.در مطالعه نظری دو حوضه جنوبی و میانی دریای خزر را در دستگاه مختصات دو بعدی نموده معادلات حاکم بر حرکت به طریق عددی x-z شبکه بندی نموده معادلات حاآم بر حرکت به طریق عددی با روش اختلاف محدود حل شده و مقادیر سرعت قائم بدست آمده در ٢٩٠ نقطه شبکه حدود (6-)10 تا (4-)10 متر بر ثانیه به معنی اینست که حرکات قائم بسیار کوچک هس تند. مقادیر سرعت افقی بدست آمده از نظر اندازه در حدود (3-_)10تا (1-)10 متر بر ثانیه است . نیمرخ سرعت های قائم و افقی بدست آمده از حل این معادلات و همچنین نیمرخ چگالی پس از گذشت چهار مرحله زمانی انتگرال گیری متفاوت بدست آمده است . این نیمرخها نشان می دهند که در اثر عبور جریان گرانی بین دو حوضه، چگالی در نقاط مختلف دو حوضه تغییر می یابد. در مطالعه آزمایشگاهی حوضه های جنوبی و میانی دریای خزر که از طریق یک برآمدگی آن دو به هم ارتباط دارند توسط خزنی که درون آن مانع گوه ای شکل قرار گرفته است شبیه سازی فیزیکی شده بطوریکه توسط دو پلوم که هریک در حوضه ای قرار داشت چینش چگالی و جریان مبادله ای ما بین دو حوضه توسط مشاهدات آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت . بطوریکه تعداد لایه های برشی مشاهده شده ٥ الی ٧ لایه و ضخامت هر یک ح دود ٣ الی ٤ سانتی متر بدست آمد .تعداد لایه های برشی در آزمایشگاه و محیط واقعی (دریای خزر ) کمی با هم متفاوت هستند که می تواند مربوط به این واقعیت باشد که در محیط واقعی جریا ن سه بعدی است وکف دریا دارای توپوگرافی w شکل است ولی در آزمایشگاه عمدتاً دو بعدی است وکف دریا هم وار فرض شده است.با توجه به مطالعات انجام شده جریان حوضه میانی به سمت حوضه جنوبی حرکت نموده از روی برآمدگی میان دو حوضه سرریز شده سپس از پائین برآمدگی جریان از حوضه جنوبی به سمت حوضه میانی بر می گردد.که این با اندازه گیری های انجام شده توسط یونسکو ( ١٩٩٥ ) مطابقت دار در این فرآیند امواج داخلی روی برآمدگی ایجاد شده آه ساختار مُدی (مُدهای نرمال) آﻧﻬا باعث ایجاد لایه های برشی مشاهده شده می گردد . این ساختار روی تبادل دو حوضه می تواند موثر باشد . وصنایع شناخت لایه های ایجاد شده از نظر کاوشهای زیر دریایی به روش صوت ی دارای اهمیت ویژه ای می باشند . بنابراین در مسائل کشتی رانی، نظامی زیر دریایی و صنایع زیر دریایی در این آبها مهم است.