عنوان پایان‌نامه
بررسی تغییرات لایه بندی حرارتی و اثرات زیست محیطی آن در آبهای ساحلی بابلسر با استفاده از مدلسازی عددی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست - سواحل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1055;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60646
- تاریخ دفاع
- ۰۴ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- شاهید حسین خانی هزاوه
- استاد راهنما
- عبدالرضا کرباسی, ناصر حاجی زاده ذاکر
- چکیده
- لایه بندی حرارتی آب همواره یکی از مهمترین عوامل موثر در برنامه مدیریت محیط زیستی دریایی می باشد. منطقه ساحلی بابلسر به علت دارا بودن فعالیت ماهیگیری و بافت شهری متمرکز یکی از مناطق در معرض آلودگی می باشد. در مطالعه حاضر ابتدا شرایط هیدرودینامیکی حاکم بر منطقه ساحلی بابلسر مورد مدلسازی قرار گرفته و سپس پروفیل حرارتی نسبت به عمق مدل شد، در فرآیند مدلسازی لایه بندی حرارتی آب منطقه ساحلی بابلسر از داده های هواشناسی جمع آوری شده در ایستگاه بابلسر شامل میدان باد محلی ، تابش خورشید ، دمای هوا ، بارش ، تبخیر و تراکم ابری با گام زمانی 3 ساعته در طول مدت مدلسازی استفاده گردید. همچنین از داده های اندازه گیری شده توسط حاجی زاده ذاکر و همکاران در سال 1383 جهت استفاده در شرایط مرزهای باز و کالیبره کردن مدل بهره گرفته شد. نتایج حاصل از مدلسازی بخوبی تغییرات فصلی لایه ترموکلاین و عمیق شدن لایه مخلوط سطحی را نشان داد ، ضخامت لایه ترموکلاین در شروع فصل تابستان 20 متر و مابین اعماق 30 تا 50 متر در نتایج مشاهده گردید که با نتایج حاصل از اندازه گیری حاجی زاده ذاکر و همکاران در مدت مشابه مطابقت داشت ، با گذشت زمان و عمیق شدن لایه مخلوط سطحی این ضخامت به کمتر از 10 متر در پاییز رسید. همچنین در این تحقیق واکنش لایه بندی حرارتی نسبت به تغییر سرعت باد مورد بررسی قرارگرفت . برای بررسی اثر بادهای محلی با دوره وزش محدود ، مدلسازی با شرایط اولیه مشاهداتی لایه بندی در منطقه مورد مطالعه تحت اثر بادهای با سرعت 8 ، 10 و 15 متر بر ثانیه با مدت وزش 72 ساعت انجام پذیرفت. نتایج مدلسازی نشان داد اثر باد 8 متر بر ثانیه کم و تحت وزش این باد لایه مخلوط بالایی تغییر قابل ملاحظه ای ننمود. اثر بادهای 10 و 15 متر بر ثانیه بیشتر بوده و تحت اثر باد 10 متر بر ثانیه ضخامت ترموکلاین به 15 متر کاهش یافت و ضخامت لایه مخلوط سطحی تا 40 متر در ماه مهر افزایش یافت. همچنین تحت اثر باد 15 متر بر ثانیه ، ضخامت ترموکلاین به 10 متر کاهش یافته و ضخامت لایه مخلوط سطحی تا 50 متر در فصل پاییز رسید.
- Abstract
- Thermal stratification of water has always been one of the most important factors in marine environment management. Coastal area of Babolsar is one of the areas exposed to the pollution because of fishing activity and high urban density. The prevailing hydrodynamic conditions andvertical thermal stratificationof water columnare modeled in the present research. In the process of modeling the thermal stratification, meteorological data provided by the Babolsar local weather station including wind speed, air temperature, atmospheric precipitation and evaporation were used. In addition, water temperature and velocity data measured by Hadjizadeh Zaker and colleagues in 2003 have been used for open boundary conditions and model calibration. The results of modeling showed seasonal variations of thermocline and deepening of the surface mixed layer in the study area. The thermocline was observed between the depths of 30 to 50 meters in the beginning of summer which showed good agreement with the field results of Hadjizadeh Zaker and colleagues. With deepening of surface mixed layer, thickness of the thermocline declined to less than 10 meters in autumn. In addition, the responseof vertical thermal stratification to wind speed was investigated by running the model under wind speeds of 8, 10 and 15 m/s for 72 hours. The results showed that the influence of the wind speed of 8 m/s was low and the thickness of mixed layer didn`t increase significantly. The wind speed of 10 and 15 m/s were effective and under winds speed of 10 m/s the thickness of the surface mixed layer became 40 m and the thermocline decreased to 15 m. Also, under the influence of 15 m/s wind, the thickness of the surface mixed layer increased to 50 m and the thickness of the thermocline decreased to 10 m. Keywords: Caspian Sea, modeling thermal stratification, Babolsar, thermocline
