ويژگي‌هاي فيزيكي لايه آميخته اقيانوسي در خليج‌فارس با استفاده از مدلPALM و شبيه‌سازي ادي‌هاي بزرگ،LES

The Physical Characteristics of Ocean Mixed Layer Using LES Based on PALM Model

لايه آميخته اقيانوسي ناحيه‌اي كاملاً متلاطم از لايه فوقاني اقيانوس مي‌باشد كه از بالا توسط مرز مشترك هوا-دريا محدود شده و از زير توسط توده آب گرم كه از نظر ديناميكي پايدار است، محصور مي‌شود. باد و شناوري سطحي منابع ايجاد تلاطم در لايه آميخته هستند. از آن‌‌‌جايي كه لايه آميخته اقيانوسي تاثيرات مهمي در صنايع نظامي، صنعت نفت، تغييرات آب ‌و‌‌ هوايي درازمدت دارد، مطالعه مشخصه‌هاي اين لايه از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين پژوهش با استفاده از معادلات فيزيكي نوير_استوكس و تطبيق دادن اين معادلات با مدل PALM هم‌چنين با استفاده از روش شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگLES و موازي‌سازي به محاسبه تغييرات لايه آميخته پرداخته شده است. مدل PALM كه مدلي جوي_اقيانوسي است براي مطالعه شاره‌هاي متلاطم با اعداد رينولدز بالا مانند جو و اقيانوس با در نظر گرفتن شرايط مرزي مناسب و دقيق به‌كار گرفته مي‌شود. با استفاده از اين مدل براي عرض جغرافيايي خليج‌فارس با در نظر گرفتن ا ختلاف دماي بين جو و اقيانوس به عنوان منبع ايجاد تلاطم و شرايط مرزي مشترك در سطح دريا و جو شبيه‌سازي انجام شده است. تحليل خروجي هاي مدل حاكي از تغييرات آميختگي در ساختار قايم اقيانوس با تاثيرپذيري از جو و شرايط مرزي ديگر مي باشد، كه با نوساناتي در عمق و ديگر ويژگي‌هاي اين لايه همراه است كه اين تغييرات مي‌تواند نقش مهمي در پخش آلودگي‌هاي نفتي و نوسانات آب و هوايي و ديگر تغييرات در اقيانوس‌هاي جهان داشته ‌باشد.

The ocean mixed layer (OML) is a quite turbulent area of the upper layer of the ocean, that is bound from above by air-sea interaction and limited from below by warm water masses that are dynamically stable. Surface buoyancy and wind are sources turbulence in the mixed layer. Since the ocean mixed layer plays an important role in the military industries, oil industry and in the long-term climate change, then recognition characteristics of OML is necessary. In this study, using the Navier-Stokes equations and adapting the PALM(Parallelized Large Eddy Simulation) model equations, also using Large Eddy Simulation method ,LES, and clustering (parallelism) to calculate changes has been mixed layer. PALM is a model that for the study of turbulent fluids with high Reynolds numbers like atmosphere and ocean, taking into account the appropriate and accurate boundary conditions. Using this model for the Persian Gulf Latitude, temperature difference between ocean and atmosphere and wind stress produce free and forced convections respectively. Model outputs show variability in the pattern of circulation and mixing during the different seasons. These variabilities can play an important role in the oil pollutions, climate change and other change in the global ocean.