مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز

Transcript

1 دو فصلنامه هیدروفیزیک- دوره اول شماره یک صفحه (پاییز و زمستان 1394 ( مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز 3 2 *1 جعفر عزیزپور سید مصطفی سیادت موسوي و وحید چگینی *1 نویسنده مسي ول دانشجوي دکتري فیزیک دریا پژوهشگاه ملی اقیانوسشناسی و علوم جوي تهران azizpour@inio.ac.ir 2 استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران siadatmousavi@iust.ac.ir 3 استادیار پژوهشگاه ملی اقیانوسشناسی و علوم جوي تهران v_chegini@inio.ac.ir تاریخ دریافت: 94/7/27 تاریخ پذیرش: 94/12/11 چکیده این مقاله به بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهاي فیزیکی آب در محدودهي تنگهي هرمز میپردازد. دادههاي دما شوري و آب براي سه فصل زمستان 1391 بهار و تابستان 1392 با استفاده از دستگاه CTD اندازهگیري و بررسی شد. همچنین تودهها و لایههاي مختلف آب بررسی شد. کل ستون آب در بیشتر ایستگاهها در فصل زمستان از نظر دمایی طور کامل مخلوط ولی در فصل تابستان لایهي سطحی کاملا همگن و فصل بهار حالت گذار بیشینه مقدار تغییرات در ستون آب براي فصول زمستان بهار و تابستان به ترتیب عبارت است از / 4/25 2/0 و 5/0. با تغییر فصول میزان آب خروجی از تنگهي هرمز تغییر میکند به طوري که در فصل بهار آب خروجی از در قسمت شرقی تنگهي هرمز در ایستگاههاي نزدیک به ساحل ایران قابل ردیابی است و بر اساس دادههاي این تحقیق به نظر میرسد حجم آب بیشتري در این فصل از خارج میشود. بررسی تودههاي آب در قسمتهاي مختلف تنگهي هرمز نشان میدهد دو تودهي آب مجزا در قسمت شرقی تنگهي هرمز در همهي فصول اندازهگیري شده این در حالی است که در قسمت میانی و غربی تنگهي هرمز دو تودهي آب مجزا فقط در فصل تابستان مشاهده میشود. همچنین در فصل تابستان سه لایهي مختلف در کل ستون آب دیده میشود. جبهههایی در مرز بین تودههاي آب تشکیل میشود که قدرت این جبههها به گردایان دما و شوري وابستگی دارد. شوري و آب چگال خروجی از در فصل تابستان بیشتر از فصل زمستان واژههاي کلیدي : تنگهي هرمز دما شوري اندازهگیري میدانی. 1. مقدمه 35 دریاي نیمه بستهي کمعمقی (متوسط عمق این تنگه مهمترین آبراههي انتق لا انرژي جهان است %20 متر) است که توسط تنگهي هرمز به قسمت شمال غربی تقریبا که انرژي مصرفی جهان از این تنگه جابهجا.[1] اقیانوس هند و دریاي عمان وصل میشود (شکل 1). تنگهي میشود تنگهي هرمز در مرز بین آب و هواي جنب هرمز کمابیش در محدودهي جغرافیایی 26 درجه و 30 دقیقه حارهاي شمال غربی و گرمسیري جنوب شرقی دریاي عرب و 30 شمالی و 56 درجه و دقیقه شرقی قرار گرفته اقیانوس هند قرار دارد که متا ثر از مونسون باد غالب جمهوري اسلامی ایران در قسمت شمالی تنگه و کشورهاي عمان و امارات متحدهي عربی در قسمت جنوبی آن واقع شدهاند. عرض متوسط تنگهي هرمز در حدود 56 کیلومتر و بیشترین عمق گزارش شده براي این تنگه در حدود 120 متر فصل تابستان باد جنوبی و در فصل زمستان باد شمال غرب است [2]. سامانهي جوي پرفشار در فصل زمستان و کمفشار در فصل تابستان بر منطقه حاکم محدودهي تغییرات دماي هوا در فصول زمستان و تابستان به ترتیب برابر با و قرارگیري در منطقهي 39 باریکترین قسمت این تنگه در حدود کیلومتر 15

2 مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز خشک باعث شده است که میزان تبخیر آب قابل توجه میزان بارشهاي جوي بسیار جزي ی و ورودي آب رودخانهها محدود باشند. میزان تبخیر توسط پژوهشهاي مختلف بین 1/44-2/0 متر در سال گزارش شده است.[2-5] ورودي آب از رودخانهها و نرخ بارندگی به ترتیب 0/15-0/46 و 0/07-0/1 متر بر سال گزارش شده است [2,6]. کمعمق بودن و همچنین نرخ بالاي تبخیر باعث تشکیل آبهاي شور و چگال شده و سبب میشوند که بهعنوان خور معکوس عمل کند. به این ترتیب تبخیر زیاد آبهاي با ورود آب با شوري کمتر از دریاي عمان جبران میشود [7]. دما و شوري پارامترهایی براي مطالعهي فیزیک آب دریا هستند که خصوصیات شیمیایی و زیستی آب دریا را تحت تاثیر خود قرار میدهند. پربندهاي دما و شوري در در طی فصلهاي تابستان و زمستان حاکی از رژیمهاي متفاوت در این فصول از سال یکی از شورترین تودههاي آبی در میان محیطهاي اقیانوسی جهان شوري آب در بیشتر مناطق بین 50 psu -40 است و در نواحی محدودي حتی از 41 psu نیز تجاوز میکند. شوري بالاي به دلیل اقلیم خشک نرخ بالاي تبخیر ورودي کم آب شیرین بهواسطهي بارش و خروجی رودخانهها و همچنین تبادل محدود آن با آبهاي اقیانوسی است[ 8 ]. مطالعات میدانی که مختص محدودهي تنگهي هرمز باشند محدود است و تنها دو مورد به مطالعهي ویژگیهاي فیزیکی و هیدرودینامیکی آب در این منطقه پرداختهاند[ 9 ]. به مطالعهي ویژگیهاي فیزیکی و هیدرودینامیک آب با استفاده از یک سامانهي مهار در قسمت جنوبی تنگهي هرمز پرداختند. در واقع این اندازهگیريها نخستین اندازهگیري میدانی طولانیمدت در تنگهي هرمز بوده اندازهگیريها از دسامبر انجامید تا مارس 1998 این به طول میزان شوري خروجی آب از قسمت جنوبی تنگهي هرمز در طی سال 39/3-40/8 psu بود که بیشینهي مقدار شوري در ماههاي زمستان اتفاق میافتد. ویژگیهاي فیزیکی آب سرعت و جهت جریان و نوسانات تراز در اکتبر و اوایل سال 1999 در شرق تنگهي هرمز اندازهگیري شد [7]. اندازهگیري سرعت و جهت جریان در ستون آب با استفاده از ADCP بسترنشین و در سطح آب با استفاده از دریفترها صورت پذیرفت. سپس آب خروجی از و ورودي به مختلف آب بررسی کردند. و همچنین تودههاي برخی دیگر از مطالعات اندازهگیري در این محدوده بخشی از مطالعات کلی انجام شده در و دریاي عمان بوده است [10] [11] [12] و [2]. در برنامه راپمی هم در سالهاي و 2006 اندازهگیري چندمنظوره و از جمله عملیات اندازهگیري ویژگیهاي فیزیکی انجام شده در بعضی از مطالعات نیز با استفاده از روشهاي عددي به بررسی ویژگیهاي فیزیکی و هیدرودینامیک تنگهي هرمز پرداختهاند [8,13-16]. در این مقاله با استفاده از دادههاي اندازهگیري شده ویژگیهاي فیزیکی آب با CTD تغییرات زمانی دما شوري و همچنین تودههاي مختلف آب در قسمتهاي غربی میانی و شرقی تنگهي هرمز و در مقاطع عمود بر خط ساحل براي سه فصل زمستان بهار و تابستان بررسی و تحلیل میشود. بررسی جامع براي فصول مختلف و بهصورت متوالی تاکنون براي قسمتهاي ایرانی تنگهي هرمز گزارش نشده همچنین در این مقاله به بررسی تبادل آب و دریاي عمان بر اساس تغییرات ویژگیهاي فیزیکی آب پرداخته میشود. 2. مواد و روشها در این مقاله دادههاي دما شوري و همچنین تودههاي مختلف آب که از اندازهگیري میدانی در سه فصل زمستان 1391 بهار و تابستان 1392 در محدودهي تنگهي هرمز (شکل 1) به دست آمده بررسی و تحلیل میشود. دادههاي دما شوري و σ در ایستگاههاي اندازهگیري شده با استفاده از دستگاه CTD Ocean Seven 316 شرکت ایدرونات 16

3 دو فصلنامه هیدروفیزیک- دوره اول شماره یک صفحه (پاییز و زمستان 1394 ( ایتالیا و بهصورت نیمرخ برداري با گام زمانی یک ثانیه انجام شد [17]. فقط دادههاي از سطح تا کف مورد استفاده قرار گرفت و دادههاي برگشتی دستگاه ) زا کف تا بستر) در تحلیلهاي اراي ه شده استفاده نشده با استفاده از فیلتر 1 پایینگذر باترورس دادههاي با فرکانس قطع 0/25 CTD حذف گردید. 2 هرتز نوسانات در نهایت دادهها با روش درونیابی خطی مرتبه اول به فواصل یکسان یک متري تبدیل و ترسیم شدند. محیط MATLAB انجام شد. 3. منطقهي مورد مطالعه تمامی تحلیل دادهها و ترسیم شکلها در منطقهي مورد مطالعه در محدودهي تنگهي هرمز قرار دارد. این منطقه در طول جغرافیایی 54/5-57/5 درجهي شرقی و 25/0-27/5 درجهي شمالی واقع شده 4. نتایج شکلهاي 2 تا 9 پربندهاي مربوط به دما (C ) o شوري (psu) و ) 3 (kg/m آب را به ترتیب براي فصول زمستان بهار و تابستان در منطقه مورد مطالعه نشان میدهند. پربندها در مقاطع عمود بر خط ساحل براي سه فصل و در قسمتهاي شرقی مرکزي و غربی تنگهي هرمز ترسیم شدهاند. همچنین در قسمت بالاي هر شکل محل تقریبی هر ایستگاه مشخص شده 5. پارامترهاي فیزیکی آب در فصل زمستان 1391 شکلهاي 2 تا 4 پربندهاي مربوط به دما شوري و آب براي فصل زمستان در مقطع غربی تنگهي هرمز را نشان میدهد. شکل 2A پربند مربوط به دماي آب به دلیل وزش باد سرد دماي سطحی کمتر از دماي اعماق بین ایستگاه 21 و 22 و از 60 متري تا بستر جبهه دمایی قابل مشاهده اختلاف بین دماي سطح تا بستر در حدود 8/. در قسمت میانی تنگهي هرمز (شکل 3A) تقریبا از سطح تا 10 متر آب به لحاظ دمایی ستون آب کاملا مخلوط بین ایستگاههاي 4 و 5 و از 20 تا 40 متري جبهه دمایی مشاهده میشود. همچنین جبهه ضعیفی از 40 متري تا بستر بین ایستگاههاي 2 تا 4 مشاهده میشود. اختلاف بین دماي سطح تا بستر حدود 9/. از شمال به جنوب (ایستگاه 1 تا 6) دماي آب افزایش پیدا میکند. شکل 4A پربند دماي آب شکل 1. منطقهي مورد مطالعه در محدودهي تنگهي هرمز اندازهگیريهاي میدانی در 68 ایستگاه انجام شد که عمدتا در آبهاي ایرانی تنگهي هرمز توزیع شدهاند 1). (شکل اندازهگیريها در سه فصل زمستان 1391 بهار و تابستان 1392 انجام شد. جدول شماره 1 تعداد ایستگاهها و تاریخ عملیات اندازهگیري میدانی را نشان میدهد. جدول 1. ایستگاههاي اندازهگیري پارمترهاي فیزیکی آب با CTD تعداد ایستگاه تاریخ گشت 2013/1/ /2/ زمستان /5/2-6 بهار /7/28-31 تابستان را در قسمت شرقی تنگهي هرمز نشان میدهد. هستهي آب سرد بین 10 تا 50 متري مشاهده میشود. یک هستهي آب گرم نیز زیر هستهي سرد و بین 60 تا 80 متري قابل مشاهده مقایسهي شکلهاي 3A 4A و 2A کاهش دماي آب از قسمت شرقی تا قسمت غرب تنگهي هرمز را نشان میدهد. از عمق 80 تا 90 متري مابین ایستگاههاي 7 و 8 جبهه دمایی قابل ردیابی این جبهه از ایستگاه 7 تا 10 کیلومتري از آن قابل مشاهده شکلهاي 2B 3B 4B پربندهاي مربوط به شوري در نشان داده شدهاند. در قسمت غرب تنگهي هرمز (شکل 2B) کمترین شوري مربوط به ایستگاه شمارهي 22 آب با شوري کمتر در لایهي سطحی ناشی 17

4 مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز از نفوذ آب از دریاي عمان بین ایستگاههاي 21 و 23 و تا عمق حدود 20 متري قابل ردیابی بیشینهي مقدار شوري در نزدیک بستر بوده و 39/6 psu گرادیان شدید شوري مابین ایستگاههاي 21 و 23 و در عمق حدود 50 متري قابل مشاهده شکل 2E شوري آب در قسمت میانی تنگهي هرمز را نشان میدهد. شکل 3. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي مرکزي تنگهي هرمز براي فصل زمستان: دماي آب (A) شوري آب (B) شکلهاي 2C 3C 4C پربندهاي مربوط به شکل 2. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي غرب تنگهي هرمز براي فصل زمستان: دماي آب (A) شوري آب (B) شوري آب در این ناحیه تقریبا همگن بوده و تغییرات آن در حدود 0/1 psu مابین ایستگاه 1 و 2 و از سطح تا عمق 20 متري نفوذ آب از دریاي عمان قابل ردیابی در این ناحیه جبههي شوري تا عمق 10 متري قابل مشاهده در پربند شرق تنگهي هرمز (شکل 4B) نفوذ آب با شوري زیاد از و از عمق 80 متري تا بستر و مابین ایستگاه 8 و 9 مشاهده میشود. در محل برخورد لایهي عمقی و سطحی جبههي شوري تشکیل شده این جبهه از عمق 60 تا 90 متري و مابین ایستگاههاي 7 و 8 تشکیل میشود. در این ناحیه آب خروجی با شوري بیشتر پایین آب ورودي از دریاي عمان با شوري کمتر قرار میگیرد. زمستان را در تنگهي هرمز نشان میدهند. آب با لایهي سطحی قسمت شرق تنگهي هرمز آب فصل کمتر در (شکل 4C) و آب با زیاد نزدیک بستر و در قسمت غرب تنگهي هرمز ( 2C (مشاهده میشود. در غرب تنگهي هرمز تغییرات عمدتا ناشی از تغییرات شوري این در حالی است که تغییرات در مقطع عمود بر ساحل در بخش میانی تنگهي هرمز عمدتا ناشی از تغییرات دما براي شرق تنگهي هرمز تغییرات دما و شوري سهم مشابهی در تغییرات دارند و در عمقهایی که گردایان دمایی یا گرادیان شوري وجود دارد پربندهاي نیز به هم نزدیکتر هستند. 18

5 دو فصلنامه هیدروفیزیک- دوره اول شماره یک صفحه (پاییز و زمستان 1394 ( شکل 5. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي مرکزي تنگهي هرمز براي فصل بهار: دماي آب (A) شوري آب (B) شکلهاي 5B 6B تغییرات مکانی شوري در دو مقطع میانی شکل 4. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي شرقی تنگهي هرمز براي فصل زمستان: دماي آب (A) شوري آب (B و) 6. پارامترهاي فیزیکی آب در فصل بهار 1392 شکلهاي 5 و 6 پربندهاي مربوط به قسمت میانی و شرقی تنگهي هرمز را نشان میدهند. متاسفانه در این دوره اطلاعاتی در غرب تنگه برداشت نشده اختلاف دماي بین سطح و بستر در مقطع عمودي در تنگهي هرمز میانی 5A) (شکل در حدود 2 جبههي دمایی مابین ایستگاههاي 8 و 9 از سطح تا عمق 40 متري مشاهده میشود. تغییرات عمودي دما در قسمت شرقی تنگهي هرمز (شکل (6A در حدود 5 هستههاي آب سرد در ایستگاههاي 4 و 5 و به ترتیب در عمقهاي 70 و 55 متري قابل مشاهده لایهي گرماشیب ضعیف در کلیهي ایستگاهها در حال شکلگیري همچنین قابل مشاهده است که چند متر سطحی آب کاملا مخلوط و شرقی تنگهي هرمز را نشان میدهند. شوري لایه سطحی در مقایسه با لایهي عمقی در مقطع عمود بر ساحل قسمت میانی بیشتر همچنین افزایش مقدار شوري از قسمت شمال به جنوب (مابین ایستگاههاي 11 و 8) مشهود دلیل این امر شاید افزایش دماي هوا به دلیل نزدیکی به ساحل و نیز افزایش تبخیر سطحی ناشی از کمعمق بودن ایستگاههاي شمالی مقطع باشد. نفوذ آب شور مابین ایستگاههاي 2 و 7 در قسمت شرقی تنگهي هرمز (شکل 6B) کاملا مشهود در قسمت بالاي آب شور آب ورودي به با شوري کمتر قرار گرفته در مرز بین دو آب و به طور خاص مابین ایستگاههاي 4 و 5 جبهه تشکیل شده دریاي عمان در شکل 5C مربوط به این تبادل آب بین و نیز قابل ردیابی 19

6 مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز گرمایی از عمق 50 متري تا بستر و مابین ایستگاههاي 1 و 4 تشکیل شده است (شکلهاي 8A 9A و 7A). جبهه دیگري مابین ایستگاههاي 8 و 9 و در عمق 40 متري مشاهده میشود. شکل 6. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي شرقی تنگهي هرمز براي فصل بهار: دماي آب (A) شوري آب (B) اختلاف بین سطح و عمق در این مقطع در حدود 4/25 kg/m آب کمچگال ورودي به از دریاي عمان با کمتر از 25/1 kg/m در کل مقطع میانی تنگهي هرمز (شکل 5C) قابل مشاهده در فصول زمستان و بهار در کلیه ایستگاههاي میانی تنگهي هرمز ورود آب دریاي عمان مشهود دماي آب مقطع میانی عمدتا متا ثر از لایهي سطحی قسمت شرقی تنگهي هرمز به طور عمده متا ثر از دما و در محدودهي آب خروجی که در بخش عمیقتر قرار گرفته است به طور عمده متا ثر از شوري 7.پارامترهاي فیزیکی آب در فصل تابستان 1392 شکلهاي 7 تا 9 پربندهاي مقاطع عمود بر ساحل قسمتهاي غربی میانی و شرقی تنگهي هرمز را نشان میدهند. آب تا عمق 10 متري و در ایستگاههاي کمعمق تا عمق 20 متري کاملا همگن و تغییرات آن حدود 0/5 درجهي سانتیگراد هست (لایهي آمیخته). دماي آب در عمق 50 متري در بخش غربی به حدود 25 میرسد. لایهي گرماشیب فصلی قوي از ایستگاه 1 تا 5 از عمق 15 متري تا عمق حدود 50 متري تشکیل شده است ولی براي ایستگاههاي نزدیک ایران[ 6-8 ] لایهي گرماشیب از حدود 30 متري شروع میشود. جبههي شکل 7. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي غربی تنگهي هرمز براي فصل تابستان: دماي آب (A) شوري آب (B) در قسمت میانی تنگهي هرمز (شکل 8A) آب ورودي از دریاي عمان تقریبا در تمامی ایستگاهها و تا عمق 40 متري گسترده شده و کاملا همگن مابین ایستگاههاي 16 و 17 و از 50 متري تا بستر آب خروجی مشهود مابین ایستگاههاي 19 و 16 و در مرز بین آب ورودي و خروجی از جبهه تشکیل شده در قسمت شرقی تنگهي هرمز (شکل 9A) دماي سطحی آب تا عمق 25 حدود متري کاملا همگن و مخلوط لایهي گرماشیب از حدود 25 متري تا 38 متري تشکیل شده کاهش دما در این لایه در حدود 6 زیر لایهي گرماشیب ستون آب لایهبندي شده است و خروجی آب از از عمق حدود 90 متري و مابین ایستگاههاي 28 و 29 قابل ردیابی در محل برخورد آب دو تودهي آب جبهه تشکیل شده 20

7 دو فصلنامه هیدروفیزیک- دوره اول شماره یک صفحه (پاییز و زمستان 1394 ( قسمت شرقی تنگهي هرمز (شکل 9B) و از عمق 90 متري تا بستر مشهود بیشینهي مقدار شوري نزدیک بستر و 7/38 psu در محل برخورد آب ورودي و خروجی و مابین ایستگاههاي 26 و 28 و از عمق 95 متري تا بستر جبهه شوري تشکیل شده شکل 8. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي مرکزي تنگهي هرمز براي فصل تابستان: دماي آب (A) شوري آب (B) تغییرات مکانی شوري در فصل تابستان مابین جزیرهي ابوموسی و ایران (شکل 7B) نشاندهندهي تغییر حدود 3 psu در این ناحیه به لحاظ شوري آب در این منطقه داراي تغییرات متعددي بین ایستگاه 4 و 5 یک جبهه تا عمق 20 متري قابل ردیابی جبههي دیگري مابین ایستگاههاي 5 و 6 و از عمق 20 تا 40 متري گسترده شده این در حالی است که بین ایستگاه 1 تا 4 آب کاملا لایهبندي شده است و براي ایستگاههاي 5 تا 9 لایه سطحی کاملا همگن psu بیشترین مقدار شوري در نزدیک بستر و به مقدار 40/5 و مربوطه به آبهاي خروجی از در قسمت میانی (شکل 8B) آب از لحاظ شوري کاملا همگن است و فقط از عمق 55 متري تا بستر و مابین ایستگاههاي 16 تا 18 ستون آب طبقهبندي شده است که در واقع این قسمت خروجی آب را نشان میدهد. خروجی آب شور مابین ایستگاههاي 27 و 29 در شکل 9. مشخصات فیزیکی آب در محدودهي شرقی تنگهي هرمز براي فصل تابستان: دماي آب (A) شوري آب (B) و تغییرات براي غرب تنگهي هرمز (شکل 7C) در فصل تابستان همخوانی بیشتري با تغییرات دمایی دارد. البته قابل ذکر است که هر دو عامل دما و شوري در تغییرات موثرند. آب در عمیقترین نقاط این مناطق /28 75kg m دماي و شوري آب براي این عمق به ترتیب 21/5 تنگهي هرمز (شکل و 40/5 psu (8C خروجی آب بیشینه نسبت به اطراف مشهود در قسمت میانی با آب ورودي به به جز ایستگاههاي 16 و 17 در تمامی ایستگاهها ملاحظه میشود. در مرز بین آب ورودي و خروجی جبهه تشکیل شده تغییرات در مقطع 21

8 مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز شرقی تنگهي هرمز (شکل 9C) عمدتا ناشی از تغییرات دما بوده و در قسمت خروجی آب بیشتر متا ثر از شوري خروجی آب از عمق حدود 90 متري تا بستر و مابین ایستگاههاي 27 تا 29 قابل ردیابی لازم به ذکر است مقایسهي آب خروجی در مقطع شرقی تنگهي هرمز براي سه فصل (شکلهاي 6C 4C و 9C) اندازهگیري شده نشان میدهد که در فصل بهار آب با حجم بیشتري از تنگهي هرمز خارج میشود. 8. تودههاي آب در محدودهي تنگهي هرمز شکل 10 نمودارهاي دما-شوري (T-S) را براي کل دادههاي قسمتهاي غربی میانی و شرقی تنگهي هرمز نشان میدهد. در قسمت غربی تنگهي هرمز (شکل 10A) کل ستون آب کاملا آمیخته تغییرات شوري و تغییرات دمایی بسیار جزي ی به ترتیب در حدود 3 و psu 2/5 kg m در این فصل در کل ستون آب یک توده دیده میشود. در فصل بهار (شکل 10B) با افزایش دما سطحی تغییرات همزمان دما و شوري در ستون آب ملاحظه میشود. تغییرات دما و شوري آب به ترتیب در حدود 4/5 و 3/5 psu تغییرات آب در حدود kg m 4/2 افزایش اختلاف آب ناشی از نفوذ آب چگال در قسمت غربی در فصل تابستان در برخی از ایستگاهها ستون آب دو لایه است (شکل 10C) و دو تودهي آب قابل شناسایی تودهي سطحی با افزایش همزمان دما و شوري همراه این توده g m 22/2-23/5 تودهي عمقی آب با افزایش شوري و کاهش دما همراه مقدار شوري در این توده از psu 38/8 به 40/5 psu و دما از 32 به 21/4 در عمق میرسد. kg m تغییرات 6/7 عمقی (در حدود در قسمت غربی در فصل تابستان است که بیشینهي تغییرات در تودهي 4/8) kg m مشاهده میشود. در برخی از ایستگاههاي (ایستگاههاي شمالی و نزدیک ساحل ایران) آب یک لایه بوده و یک توده آب در آن مشاهده میشود. ایستگاههاي میانی این مقطع نیز حالت گذار از یک توده آب به دو توده هستند. نمودار T-S مربوط به قسمت میانی تنگهي هرمز در فصول زمستان بهار و تابستان به ترتیب در شکلهاي 10F E D نشان داده شدهاند. در فصل زمستان (شکل 10D) تغییرات دما و شوري کم تغییرات دما و شوري به ترتیب 2/5 و 0/5 psu مقدار 24/8-25/8 kg m متغیر دو تودهي آب در فصل زمستان در ایستگاههاي اندازهگیري شده مشاهده میشود. تودهي سطحی با افزایش عمق داراي افزایش شوري در دماي تقریبا ثابت و تودهي عمقی با کاهش دما و شوري ثابت قابل ردیابی در فصل بهار با وجود تغییرات اندك (1/0 kg m دو (در حدود تودهي آب در قسمت میانی در ایستگاههاي اندازهگیري شده وجود دارد. تودهي سطحی با افزایش شوري و دماي تقریبا ثابت مشاهده میشود. این توده مشابه تودهي مشاهده شده در فصل زمستان تودهي عمقی با کاهش دما و شوري در عمق همراه مقدار کاهش دما و شوري در تودهي عمقی به ترتیب برابر با 8/3 و 4/0 psu در فصل تابستان سه لایهي کاملا مجزا قابل ردیابی لایهي سطحی با کاهش دما و شوري همراه تغییرات دما و شوري به ترتیب در حدود 0/4 psu 6/0 لایهي میانی (23/0-24/2 σ ) افزایش عمق نشان از افزایش شوري و کاهش دما دارد. با شکل 10. تودههاي مختلف آب در محدودهي تنگهي هرمز: غرب تنگهي هرمز در فصل زمستان (A) فصل بهار (B) فصل تابستان ( C ) قسمت مرکزي تنگهي هرمز در فصل زمستان (D) فصل بهار (E) فصل تابستان ( F ) قسمت شرقی تنگهي هرمز فصل در زمستان (G) فصل بهار (H) و فصل تابستان (I). دایرههاي سفید برخی عمقهاي منتخب را نشان میدهند. 22

9 دو فصلنامه هیدروفیزیک- دوره اول شماره یک صفحه (پاییز و زمستان 1394 ( در لایهي عمقی هر دوي دما و شوري در عمق افزایش دارند. افزایش دما و شوري به ترتیب در حدود 0/4 و 1/6 psu لایهي سطحی به دلیل افزایش شوري سطحی (تبخیر سطحی) به وجود آمده به طور کلی دو تودهي آب در این مقطع وجود دارد و شامل تودهي آب شور و تودهي آب ورودي با شوري کمتر از دریاي عمان در قسمت شرقی تنگهي هرمز در فصول اندازهگیري شده (شکلهاي 10G) H I دو تودهي آب مشاهده میشود. توده سطحی در تمامی فصول اندازهگیري شده با کاهش دما و شوري (تقریبا ) ثابت همراه این در حالی است که تودهي عمقی (آب خروجی ) با افزایش شوري و تا حدودي افزایش دما در عمق همراه افزایش دماي آب در فصل تابستان قابل توجهتر است در 10I). (شکل فصل تابستان تودهي سطحی شامل لایهي سطحی (که متا ثر از تبخیر سطحی است) و لایهي میانی بیشینه در ایستگاههاي اندازهگیري شده در فصل بهار مشاهده میشود. نتایج حاصل از تغییرات آب سطحی ورودي از اقیانوس هند و آب چگال در نمودارهاي T-S قابل مشاهده تنگهي هرمز این بهخوبی توسط نتایج همچنین در مطالعات عددي از جمله [18] و اندازهگیري میدانی [9] قابل مشاهده 9. بحث و نتیجهگیري پارامترهاي فیزیکی آب در محدوده تنگهي هرمز تحت تا ثیر آب ورودي از دریاي عمان آب چگال خروجی از هستند. تغییرات پارامترهاي مذکور وابستگی کاملی به تغییرات زمانی و مکانی دارند. شوري σ پربندهاي دما و نمودار T-S این وابستگی را بهوضوح نشان میدهند. در فصل زمستان در مقاطع اندازهگیري شده دما کل ستون آب کاملا آمیخته بود و فقط تغییرات شوري قابل توجه است (شکل 10A). D G این تغییرات قابل توجه شوري بیانگر خروج آب چگال تغییرات در این فصل بیشتر متا ثر از تغییرات شوري گرادیان شدید دمایی باعث ایجاد جبهههاي دمایی شدهاند. همچنین گرادیان شدید عمودي دما عامل اصلی در لایهبندي دمایی آب شده محل تقریبی برخورد آب ورودي از دریاي عمان و خروجی از در بین ایستگاههاي 7 و 8 و در عمق حدود 65 متري قابل ردیابی مقایسه پربندهاي شوري و قسمت غربی تنگهي هرمز براي سه فصل اندازهگیري شده نشان میدهد محل برخورد آب خروجی از و آب ورودي از دریاي عمان با تغییر فصول از زمستان به تابستان از ساحل ایران فاصله گرفته و عمق محل برخورد نیز افزایش پیدا میکند. این نتیجه میتواند بیانگر تبخیر بیشتر آب در فصل تابستان باشد. شوري آب چگال در فصل تابستان بیشتر این اختلاف در ایستگاههاي مشابه در حدود 0/9 psu 10. مراجع [1] صدرينسب م. مدلسازي عددي سه بعدي گردش آب در تنگهي هرمز. اقیانوسشناسی (1): 1-6. [2] Reynolds RM. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman Results from the Mt Mitchell expedition. Marine Pollution Bulletin. 1993;27:35-5. [3] Privett D. Monthly charts of evaporation from the N. Indian Ocean (including the Red Sea and the Persian Gulf). Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1959;85(366): [4] Rezaei-Latifi A, Hosseinibalam F. An estimate of the surface heat fluxes transfer of the Persian Gulf with the overlying atmosphere. Journal of Radiation Research and Applied Sciences. 2015; 31, 8(3): [5] Bower AS, Hunt HD, Price JF. Character and dynamics of the Red Sea and Persian Gulf outflows. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2000; 15, 105(C3): [6] Hartmann MH, Seibold LE, Walger E. surface sediments in the Persian Gulf and Gulf of Oman. I: Geologic-hydrologic settings and first sedimentology results. Meteor Forschungsergebnisse. 1971; 4 (1-76). [7] Pous S, Carton X, Lazure P. Hydrology and circulation in the Strait of Hormuz and the Gulf of Oman Results from the GOGP99 Experiment: 1. Strait of Hormuz. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2004;109(C12). [8] Yao F. Water mass formation and circulation in the Persian Gulf and water exchange with the Indian Ocean [9] Johns WE, Yao F, Olson DB, Josey SA, Grist JP, Smeed DA. Observations of seasonal exchange 23

10 مطالعهي پارامترهاي فیزیکی آب در تنگهي هرمز through the Straits of Hormuz and the inferred heat and freshwater budgets of the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans Dec 1;108(C12). [10] Emery KO. Sediments and water of Persian Gulf. AAPG Bulletin. 1956;40(10): [11] Brewer PG, Fleer AP, Kadar S, Shafer DK, Smith CL. Chemical oceanographic data from the Persian Gulf and Gulf of Oman. Woods Hole, Mass.: Woods Hole Oceanographic Institution, [12] Brewer P, Dyrssen D. Chemical oceanography of the Persian Gulf. Essays on oceanography: A tribute to John Swallow, Prog Oceanogr. 1985;14:1-4. [13] Thoppil PG, Hogan PJ. On the mechanisms of episodic salinity outflow events in the Strait of Hormuz. Journal of Physical Oceanography. 2009;39(6): [14] Bidokhti A, Ezam M. The structure of the Persian Gulf outflow subjected to density variations. Ocean Science. 2009;5(1):1-12. [15] Ezam M, Bidokhti A, Javid A. Numerical simulations of spreading of the Persian Gulf outflow into the Oman Sea. Ocean Science. 2010;6(4): [16] Pous S, Lazure P, Carton X. A model of the general circulation in the Persian Gulf and in the Strait of Hormuz: Intraseasonal to interannual variability. Continental Shelf Research. 2015;94: [17] Idronaut. Ocean seven 316/319 CTD multiparameter probes operation s manual [18] Kämpf J, Sadrinasab M. The circulation of the Persian Gulf: a numerical study. Ocean Science. 2006; 2 (1): پی نوشت: 1 butter worth filter 2 noise 24