شبیه سازی خیز آب طوفان در دریای عمان به روش عددی

چکیده

در این مطالعه مدلی دو بعدی برای پیش بینی تغییرات ناگهانی با اعمال فشار اتسمفر و تنش باد برای دریایی عمان طرح ریزی شده است. برای شبیه سازی مرزهای سیستم، از سه نقشه مرکاتور 2837 ، 2838و 2851 سازمان جغرافیایی کشور استفاده شده (مبداء انطباق نقشه ها عرض جغرافیایی 20 درجه و مقیاس آنها 1:75000 می باشد).  برای شبیه سازی مرزهای در سیستم کارتزین در مدل با دو عدد 0 و 1مرزهای دریایی و خشکی به آن  شناسانده شده است.  بدین منظور پس از شبیه سازی مرزها و درون یابی توپوگرافی حوضه  دریای عمان به کمک کدهای تهیه شده، معادلات دینامیکی سیستم که معادلات دو بعدی و غیر خطی آب کم عمق هستند، با استفاده از دو روش ضمنی و نیمه ضمنی حل گردیده است. صحت سنجی مدل با استفاده از تحقیق Roed &  Copeer (1987)  با اعمال دو نوع تنش باد شبیه سازی شده بر روی دو حوضه فرضی با شکل مستطیل و متوازی الاضلاع و با شرایط مرزی مختلف انجام گردیده است.  سپس مدل بر روی حوضه عمان اجرا گردیده و نتایج بدست آمده  مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Simulation of Storm Surge in Oman Sea

چکیده [English]

In this research a 2D model was developed to predict water level changes due to storm considering atmospheric pressure and wind stress. This model was used to simulate storm surge in OmanSea. For boundaries of system three National Geographical Organization Merkatour Maps of   2837, 2838 and 2851 was used. The maps had a scale of 1:75000 with an Origin of coordinate coincidence of  200 latitude. To simulate the boundaries in Cartesian coordinate two digits of 0 and 1 was used to identify water and land respectively. To do this after simulating boundaries and interpolating the topographic lines of Oman Sea domain using developed code, the dynamic equations of system i.e. 2D nonlinear shallow water equations was solved using implicit and semi implicit methods. To validate the model the results of Roed & Copeer (1987) was employed for two simulated wind stresses on two rectangular and parallelogram domains with different boundary conditions. Finally the model was run onOmanSea domain and the results was examined and discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Storm Surge
  • Numerical Modeling
  • Finite difference method
  • Oman Sea

 [1]         Pedloski J., “Geophysical Fluid Dynamics,” Springer-Verlag, (1987).

 [2]         Z. Kowalik and T. S. Murty;  “Numerical Modeling of ocean dynamics”; World Scientific Publishing, (1993).

 [3]         Røed L. P.& Cooper C. K., “A study of various open boundary conditions for wind-forced barotropic numerical ocean models,” Elsevir Oceanographic Series. NewYork. Vol 45, pp. 305-336 (1987).

 [4]         Calhoun D., “A Cartesian Grid Method for Solving the Two-Dimensional Streamfunction-Vorticity Equations in Irregular Regions,” Journal of Computational Physics, vol. 176, pp. 231–275 (2002).

 [5]         El-Sabh M. I.& Murty T. S.," Storm surges in theArabian gulf,' Natural Hazards, Springer Netherlands (Publisher). Vol 1, No.4, pp. 371-385 (1989).