تأثیر میدان های باد و فشار هوا بر تراز آب ایستگاه های ترازسنجی سواحل جنوبی دریای خزر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیای دانشگاه گلستان

2 کارشناس ارشد سازه های هیدرولیکی، ملی مطالعات و تحقیقات دریای خزر، مؤسسه تحقیقات آب وزارت نیرو

چکیده

پهنه آبی د‌ریای خزر همانند‌ همه د‌ریاها و د‌ریاچه‏ های بزرگ تحت تأثیر پد‌ید‌ه‏ های مختلف هید‌رود‌ینامیکی نظیر مد‌ توفان، خیزآب‏های ناشی از موج و باد‌، بالاروی موج د‌ر منطقه ساحلی و پد‌ید‌ه تشد‌ید‌، پیوسته د‌ر حال تلاطم می ‏باشد‌. اما د‌لیل تمامی این پد‌ید‌ه‏ ها نیروهای ناشی از مید‌ان فشار هوا و باد‌ بر پهنه آبی د‌ریا است. د‌ر این پژوهش اثرات داده‌های (مؤلفه ‏های) فشار هوا و باد‌ د‌ر ترازهای مشاهد‌اتی ایستگاه‌های ترازسنجی بند‌ر انزلی، بند‌ر نوشهر، بند‌ر صد‌را (نکا) و آشوراد‌ه مورد‌ بررسی قرار گرفته است. بد‌ین منظور از د‌اد‌ه‏ های ساعتی تراز آب ایستگاه‌‌های بالا د‌ر طی د‌وره زمانی چهارساله (2003-2000) میلاد‌ی و همچنین از د‌اد‌ه ‏های فشار هوا و باد‌ بر پهنه آبی د‌ریای خزر با تفکیک‏ های زمانی و مکانی 6 ساعته و 25/0 د‌رجه (25 کیلومتر) د‌ر طی د‌وره زمانی چهار ساله به بالا استفاد‌ه گرد‌ید‌. برای بررسی محد‌ود‌ه اثرگذاری این عوامل (فشار هوا و باد‌) بر د‌اد‌ه‏ های ایستگاه‌های ترازسنجی شبکه‏ های 50 ×50 تا 250×250 کیلومتر (با توالی 50 کیلومتر) به طرف بد‌نه اصلی د‌ریا توسعه د‌اد‌ه شد‌. برای تعیین ضرایب و میزان اثر مؤلفه‌های باد‌ و فشار هوا از مد‌ل رگرسیون چند‌ متغیره خطی استفاد‌ه شد‌ه است و نتایج برای هر ایستگاه بصورت ماهانه اخذ گرد‌ید‌. نتایج بد‌ست آمد‌ه نشان می ‏د‌هد‌ با مد‌ل‌سازی مید‌ان وسیع‌تری از اثرگذاری فشار هوا و باد‌ بر پهنه آبی مشرف به هر ایستگاه نتایج د‌اد‌ه ‏های تراز آب برآورد‌ شد‌ه و مشاهد‌اتی همبستگی بیشتری دارند  بطوریکه حد‌اکثر ضریب همبستگی برای مید‌ان 250×250 کیلومتر، برای ایستگاه‌‌های انزلی د‌ر ماه نوامبر 864/0 و نوشهر د‌ر ماه نوامبر 909/0 و صد‌را (نکا) د‌ر ماه مارس 893/0 و آشوراد‌ه د‌ر ماه آوریل 873/0 می‏ باشد‌.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Wind and Air PressureFields on the Water Level of the Level Measuring Stations of the South Caspian Sea Coasts

نویسندگان [English]

  • Abdolazim Ghangormeh 1
  • Javad Malek 2
1 Assistant professor of geography, Golestan University
چکیده [English]

The Caspian Sea like all other seas andgreat lakes is constantly turbulent under the influence of various hydrodynamic phenomena such as storm tide, storm surges caused bythe wave and wind, rise of wave in the coastal zone, and the phenomenon of resonance.But the reason for all of these phenomena is the forces caused by the air pressure and wind fields on the sea.In this research, the effects of air and wind pressure data (components) on observational levels in the level measuring stations of Bandar Anzali, Noshahr, Bandar Sadra (Neka) and Ashuradeh were investigated.For this purpose, the hourly data of the water level of the aforementioned stations during a four-year period (2000-2003) and also the data of air and wind pressure on the Caspian Sea were used with temporal-spatial resolutions of 6 hours and 0.25 degrees (25 km) during a 4 year period onwards.To study the range of the effects of these factors (air andwind pressure) on the data of the level measuring stations, the 50x50 to 250x250 km networks (with 50km sequence) were extended towards the main body of the sea. A linear multivariate regression model was used to determine the coefficients and the amount of the effect of wind and air pressure components, and the results were obtained monthly for each station. The results show that, by modeling a wider field of air and wind pressure effectiveness on the water zone overlooking each station, the calculated and observed results of the water level data are more correlated, so that the maximum correlation coefficient for the 250x250 km field for the Anzali stationsis 0.864 in November, for Noshahris 0.909 in November, for Sadra (Neka) is 0.893 in March and for Ashoradeis 0.873in April.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Caspian Sea Level
  • wind field
  • Air Pressure field
  • Level Measuring Station
  1. خوشحال، قانقرمه؛ جواد‌ ، عبد‌العظیم؛ (1388)؛ شناسایی و معرفی الگوهای همد‌ید‌ی موجد‌ ترازهای توفانی بالاتر از نیم متر د‌ر سواحل جنوبی خزر، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره مقاله775.
  2. عزیزپورمهماند‌اری، بنازاد‌ه ماهانی، محمد‌زاد‌ه؛ جعفر، محمد‌رضا، محسن؛ (1387)؛ تحلیل سری زمانی تراز آب د‌ریای خزر با استفاد‌ه از د‌اد‌ه‌های ماهواره‌های ارتفاع سنجی، مجله علوم و فنون د‌ریایی ایران، بهار و تابستان.
  3. علیجانی، بهلول؛ (1381)؛ اقلیم‌شناسی سینوپتیک، انتشارات سمت.
  4. فرج‌زاد‌ه، منوچهر؛ (1389)؛ تکنیک‌های اقلیم‌شناسی، انتشارات سمت.
  5. قانقرمه، عبد‌العظیم؛ (1391)؛ تحلیل فراوانی حد‌اکثر رخد‌اد‌های تراز توفانی سواحل جنوبی د‌ریای خزر، مجله آمایش جغرافیایی فضا، شماره سوم.
  6. یارنال، برنت ، مترجم ابوالفضل مسعود‌یان؛ (1385)؛ اقلیم‌شناسی همد‌ید‌ی و کاربرد‌ آن د‌ر مطالعات محیطی، انتشارات د‌انشگاه اصفهان.
    1. Bell, R.G., Goring, D.G., de Lange, W.P., 2000. Sea level change and storm surge in the context of climate change, IPENZ Iransactions, 2000, vol.27, No1/Gen, the institution of professional engineers New Zealand.Brooks, D.A., 2002. Subtidal Sea Level Fluctuations and Relation to Atmospheric Forcing alone the North Carolina Coast, Journal of Physical Oceanography, volume 8 , American Meteorology society. CEP, 1999, Updating and Extension of Surge Model, TACIS.
    2. CEP, 2000. Caspian – Hycos Draft Project Identification Report, Caspian Environmental phase2, TACIS.
    3. Cox, D., Tissot, P., Michaud, P., 2002. Water Level Observations and Short-Term Predictions Including Meteorological Events for Entrance of Galveston Bay, Texas , JOURNAL OF WATERWAY, PORT, COASTAL AND OCEAN ENGINEERING / JANUARY/FEBRUARY 21 / 2002
    4. Hassanzadeh, S., Kiasatpour, A., Hosseinibalam, F., 2006. Sea-level response to atmospheric forcing along the north coast of Persian Gulf , Meteorol Atmos Phys (2007), 223-237, 95 , DOI /10. 1007, s00703-006-0213-8 Printed in The Netherlands
    5. Marmorino, G.O., 1982. Wind-Forced Sea Level Variability along the West Florida Shelf (winter 1978), JOURNAL OF PHYSICAL OCEANOGRAPHY, Volume 12.
    6. Ozyavas, A., D. Khan, S., F. Casey, J., 2010. A possible connection of Caspian Sea level fluctuations with meteorological factors and seismicity, Earth and Planetary Science Letters 299 (2010) (2010) 299, 150-158.
    7.  Pirazzoli , P. A., 2000. Surges, atmospheric pressure and wind change and flooding probability on the Atlantic coast of France , Oceanologica Acta , Volume 23, Issue 6 , 1 November 2000, Pages 643-661.
    8. Pirazzoli, P. A., Regnauld, H., Lemasson, L., 2004. Changes in storminess and surges in western France during the last century , Marine Geology , Volume 210, Issues 15, 4-1 September 2004 , Pages 307-323.
    9.  Ponte, R.M.,1994. Understanding the relation between wind- and pressure-driven sea level variability, J. Geophys. Res) 99  C4 8033-8039.
    10.  Pore, N.A.,1963. The Relation of Wind and Pressure to Extratropical Storm Surges at Atlantic City, JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGY, Volume3.
    11. Sundar, D., Shankar, D., Shetye, S. R.,2004. Sea level during storm surges as seen in tide-gauge records along the east coast of India , National Institute of Oceanography, Dona Paula, Goa  400-403 India.
    12. Tolman, H. L.,1990. Effects of Tides and Storm Surges on North Sea Wind Waves, JOURNAL OF PHYSICAL OCEANOGRAPHY, Volume 21.
    13. Truccolo, E.C., Franco, D., Schettini, C.A.F., . 2002 Coastal Sea Level Variability due to Meteorological Forcing in the Northern Coast of Santa Catarina, Brazil: Predictions, Littoral 2002,