مدل سازی مکانی سرعت صوت در خلیج فارس با استفاده از روش های زمین آماری

محورهای موضوعی : فیزیک دریا

حسام الدین مهرفر ¹ (دکترای فیزیک دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، بروجرد، ایران.*(مسوول مکاتبات))
محمد اکبری نسب ² (استادیار دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه مازندران ، مازندران، ایران.)
امیر سیه سرانی ³ (دکترای فیزیک دریا، اداره کل و مرکز تحقیقات هواشناسی آذربایجان شرقی، تبریز، ایران.)
امین رئیسی ⁴ (دکترای فیزیک دریا، مربی گروه علوم پایه ، آموزشکدة فنی سماء وابسته به دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، شیراز، ایران.)

تاریخ دریافت : 1396/05/06 تاریخ پذیرش : 1396/08/24 تاریخ انتشار : 1398/04/01

کلید واژه: مدل‌سازی مکانی, خلیج فارس, سیستم اطلاعات جغرافیایی, سرعت صوت,

چکیده مقاله :

طی گشت تحقیقاتی راپمی 2001 پارامتر فیزیکی سرعت صوت در خلیج فارس اندازه گیری شد. محدوده ایستگاه های انتخابی برای اندازه گیری این پارامترها کل خلیج فارس را شامل می شد. البته این اندازه گیری ها به صورت گسسته از منطقهء مورد مطالعه صورت گرفته- است. در این تحقیق به مدل سازی مکانی پارامتر فیزیکی سرعت صوت در خلیج فارس با کمک تحلیل گر زمین آماری نرم افزار ArcGIS پرداخته شده است، که حاصل کار، ایجاد نقشه های پیوسته ای از پارامتر حاضر در اعماق مختلف با اعتبار سنجی بالا می باشد. این نقشه های هوشمند این قابلیت را دارند که با کلیک کردن نشان گر ماوس، مقدار پارامتر مورد تحلیل هر مختصات مکانی در ناحیه مورد مطالعه را پیش بینی نمایند. همچنین با تحلیل این نقشه ها نتیجه شد که سرعت صوت در اعماق سطحی تر در بخش های مرکزی به دلیل دما و شوری بالاتر، بیشترین مقدار و در قسمت های شرقی و غربی به دلیل مجاورت با آب های کم شور دریای عمان در اطراف تنگه هرمز در بخش شرقی و اروندرود در بخش غربی این خلیج، کم ترین مقدار را دارد. همچنین در آب های عمیق تر به دلیل خروج آب شورتر خلیج فارس به دریای عمان، در اطراف تنگه هرمز و سواحل جنوبی خلیج فارس صوت بیش ترین سرعت را دارد.

چکیده انگلیسی:

During research patrol of 2001 ROPME, the physical parameters of sound velocity in the Persian Gulf were measured. The range of stations selected to measure these parameters included the entire Persian Gulf. However, these measurements were discrete from the study area.In this study sound speed was spatially modeled in Persian Gulf using the geostatistical analyst Arc GIS 9.2 software to prepare continuous and high validity maps of sound speed at different depths. These smart maps can be used to predict sound speed at any spatial coordinates in the study area by clicking the mouse pointer. Moreover, analysis of these maps led us to the conclusion that sound speed was highest in the shallower central parts but lowest in the eastern and western parts of the Gulf. The reason for this is the higher temperature and salinity in the central parts and the proximity of the eastern and western parts to the low-salinity waters of the Oman Sea around the Hormuz Strait in the eastern part and Arvandrood in the western part. The deeper waters also had the maximum sound speed around the Hormuz Strait and in the southern shores of the Persian Gulf where the more saline waters of the Gulf poured into the Oman Sea.

منابع و مأخذ:

1. Alessi, C. A., H. D. Hunt, A. S. Bower. 1999. “Hydrographic data from the U.S. Naval oceanographic office: Persian Gulf, southern Red sea and Arabian Sea”, Woods Hole Oceanog. Institution Technical Report WHOI-99–02.


2. Reynolds. R.M., 1993. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman—Results from the Mt Mitchell expedition, Marine Pollution Bulletin, Vol. 27, pp.35 – 59.


3. Lardner, R.W., S.K. Das, 1991. “On the computation of flows driven by density gradient: Residual currents in the Arabian Gulf” Applied Mathematical Modelling, Vol. 15(6), pp. 282 – 294 


4. Pike, J.M., and Beiboer, F.L., 1993, "A Comparison between Algorithms for the Speed of Sound in Seawater". The Hydrographic Society, Special Publication No. 34.


5. Chen, C. T., and Millero, F.J., 1977, "Speed of sound in seawater at high pressures". J Acoust Soc Am, Vol. 62(5), pp. 1129-1135.


6. Isaaks, E.H., and Srivastava, R.M., 1999, “an Introduction to Applied Geostatistics”, Oxford University Press, New York.,                              


7. Clark, I., 2005, “Practical Geostatistics”, Elsevier Applied Science Publication Ltd.


8. Kevin Johnston, J. M., Ver Hoef, K. K., and Neil, L., 2003, “ArcGIS 9 using ArcGIS Geostatistical Analyst”, ESRI Press.


9. Melanie. H., and Rhonda. P., 2002, “ArcGIS 9 using ArcMap”, ERSI Press.


10. Del Grosso, V.A., 1974, "New equation for the speed of sound in natural waters (with comparisons to other equations)". J Acoust Soc Am, Vol. 56(4), pp. 1084-1091.


11. Emery, K. O., 1956, “Sediments and water properties of the Persian Gulf”, AAPG Bulletin., Vol. 40, pp.2354-2383


12. Pous Stéphane, Lazure Pascal, Carton Xavier,2015. “A model of the general circulation in the Persian Gulf and in the Strait of Hormuz: Intraseasonal to interannual variability”,Continental Shelf Research, Vol. 94, pp. 55-70