نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی واقیانوسی، دانشگاه علوم وفنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

3 گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی واقیانوسی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.

چکیده

پلوم رودخانه اروند که اصلی­ ترین منبع آب شیرین برای خلیج فارس بوده، حوضه آبریز آن سکونت ­گاه حدود 54 میلیون نفر انسان در منطقه است، از پدیده­ های مهم در مناطق ساحلی است. رودخانه اروند، مرز دو کشور ایران و عراق بوده، پلوم آن در خلیج فارس در قلمرو سه کشور ایران، عراق و کویت شکل می­ گیرد. این موضوع به ­همراه مشکلات سیاسی و امنیتی منطقه و همچنین کم ­عمق بودن دهانه رودخانه، علت کمبود اندازه ­گیری­ های میدانی در منطقه و ناشناخته ماندن دبی رودخانه اروند است. با وجود مشکلات ناشی از کمبود داده‌های میدانی، این مطالعه از جدی­ ترین تلاش ­ها برای درک ساختار پلوم این رودخانه مهم است. در این تحقیق، چرخش آب و دما و شوری خلیج فارس، با استفاده از مدل FVCOM مدل ­سازی شد. سپس حساسیت ساختار سطحی پلوم رودخانه اروند نسبت ­به تغییرات دبی و باد مورد بررسی دقیق ­تر قرار گرفت. به این منظور 14 حالت مختلف باد به ­علاوه 8 حالت مختلف دبی به مدل اعمال شد. نتایج نشان داده که پلوم رودخانه اروند از نوع «پلوم گسترده در سطح» است و حساسیت بالایی نسبت ­به تغییرات باد دارد. افزایش سرعت باد، عموما سبب کاهش مساحت پلوم شد. حالت­ های مختلف باد سبب ایجاد سه نوع پلوم در دهانه این رودخانه شد. در نوع اول پلوم به سمت سواحل شمال ­غربی خلیج فارس و در نوع سوم به سمت سواحل کویت منحرف می­شود. در نوع دوم پلوم در امتداد مسیر ورود آب رودخانه به دریا حرکت کرده، به طرفین منحرف نمی ­شود. این جابجایی پلوم صرفا به دلیل جابجایی توده آّب سطحی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

References:
 
Abdolkhanian, N., Elmizadeh, H., Dadolahi sohrab, A., Savari, A. and Fayazmohammadi, M. 2018. Comparing modeling of pollution in Arvand River in the dry and wet seasons. Journal of Marine Science and Technology.16: 13-24
Abdullah, A. D., Gisen, J. I., Zaag, P. V. D., Savenije, H. H., Karim, U. F., Masih, I. and Popescu, I. 2016. Predicting the salt water intrusion in the Shatt al-Arab estuary using an analytical approach. Hydrology and earth system sciences. 20: 4031-4042.
Azizpour, J., Chegini, V., Khosravi, M. and EINALI, A. 2014. Study of the physical oceanographic properties of the persian gulf, strait of hormuz and gulf of oman based on PG-GOOS CTD measurements. Journal of the Persian Gulf. 5: 37-48.
Briker, J. D., Okabe, I. and Nakayama, A. 2006. Behavior of a small pulsed river plume in a strong tidal cross-flow in the Akashi Strait. Environmental Fluid Mechanics. 6: 203-225.
Chao, S.Y. and Boicourt, W. C. 1986. Onset of estuarine plumes. Journal of Physical Oceanography. 16: 2137-2149.
Chao, S.-Y. 1988. River-forced estuarine plumes. Journal of Physical Oceanography. 18: 72-88.
Chen, C., Beardsley, R. C. and Cowles, G. 2006. FINITE VOLUME COASTAL OCEAN. Oceanography. 19: 78.
Emery, K. O. 1956. Sediments and water of Persian Gulf. AAPG Bulletin, 40: 2354-2383.
Fayazmohammadi, M. 2017. Numerical and field study of the effect of tides on sediment transport in Arvand River estuary. Ph.D. Thesis. School of Marine and Oceanographic Sciences. Khorramshahr University of Marine Sciences and Technology, Iran. 155p.
Garcia Berdeal, I., Hickey, B. and Kawase, M. 2002. Influence of wind stress and ambient flow on a high discharge river plume. Journal of Geophysical Research: Oceans (1978–2012), 107: 13-1-13-24
Garvine, R. W. 1981. Frontal jump conditions for models of shallow, buoyant surface layer hydrodynamics. Tellus. 33: 301-312.
Garvine, R. W. 1982. A steady state model for buoyant surface plume hydrodynamics in coastal waters. Tellus. 34: 293-306.
Garvine, R. W. 1995. A dynamical system for classifying buoyant coastal discharges. Continental Shelf Research. 15: 1585-1596.
Goncalves, H., Teodpro, A. C. and Almeida, H. 2012. Identification, characterization and analysis of the Douro River plume from MERIS data. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 5: 1553-1563.
Ioc, I. and In, B. 2003. Centenary edition of the GEBCO digital atlas, published on CD-ROM on behalf of the Intergovernmental Oceanographic Commission and the International Hydrographic Organization as part of the General Bathymetric Chart of the Oceans. British Oceanographic Data Centre.
Johns, W., Yao, F., Olson, D., Josey, S., Grist, J. and Smeed, D. 2003. Observations of seasonal exchange through the Straits of Hormuz and the inferred heat and freshwater budgets of the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 108.
Kamidis, N., Sylaios, G. and Tsichrintzis, B. 2015. Nestos River plume dynamics under variable physical forcing. Panhellenic and International Geographical Conferences, Proceedings, 549-566.
Kämpe, J. and Sadrinasab, M. 2006. The circulation of the Persian Gulf: a numerical study. Ocean Science. 2: 27-41.
Komijane, F., Nasrollahee, A., Nazari, N. and Naheid, S. 2014. The Persian Gulf wind analysis using meteorological synoptic stations data. NIVAR Journal of Meteorological Organization. 38: 27-44.
Kourafalou, V. H., Oey, L. Y., Wang, J. D. and Lee, T. N. 1996. The fate of river discharge on the continental shelf: Modeling the river plume and the inner shelf coastal current. Journal of Geophysical Research: Oceans. 101: 3415-3434.
Lazem, L. F. 2014. Ecological Evaluation of the Shatt Al-Arab River and fish assemblage by Applying Geographical Information System (GIS). Ph.D thesis collage of Agriculture university of Basrah. Iraq. 134p.
Liu, J. T., Chao, S.Y. and Hsu, R. T. 1999. The influence of suspended sediments on the plume of a small mountainous river. Journal of Coastal Research. 1002-1010.
Mellor, G. L. and Yamada, T. 1982. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems. Reviews of Geophysics. 20: 851-875.
Montoya, L. J., Toro-Boterro, F. M. and Gomez-Giraldo, A. 2017. Study of Atrato river plume in a tropical estuary: Effects of the wind and tidal regime on the Gulf of Uraba, Colombia. Dyna. 84: 367-375.
Nozarpour, N., Nabavi, M., Ronagh, M., Archangi, B. and Sakhaei, N. 2018. Molecular and phylogenetic investigation of Chiromantes boulengeri (Decapoda, Brachyura, Sesarmidae) species from Arvand River. Journal of Marine Science and Technology. 17: 36-43.
Ou, S., Zhang, H., Wang, D.X. and He, J. 2007. Horizontal characteristics of buoyant plume off the Pearl River Estuary during summer. Journal of Coastal Research. 23: 652-657.
Padman, L. and Erofeeva, S. 2005. Tide Model Driver (TMD) Manual. Earth and Space Research.
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. 27: 35-59.
Saad, M. A. 1978. Seasonal variations of some physicochemical conditions of Shatt al-Arab estuary, Iraq. Estuarine and Coastal Marine Science. 6: 503-513.
Smagorinsky, J. 1963. General circulation experiments with the primitive equations: I. The basic experiment. Monthly weather review. 91: 99-164.
Tarya, A., Van Der Vegt, M. and Hoitink, A. 2015. Wind forcing controls on river plume spreading on a tropical continental shelf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 120: 16-35.
UN-ESCWA, B. G. R. 2013. United Nations economic and social commission for western Asia; Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Inventory of Shared Water Resources in Western Asia, Beirut.
Wang, Q., Guo, X. and Takeoka, H. 2008. Seasonal variations of the Yellow River plume in the Bohai Sea: A model study. Journal of Geophysical Research: Oceans. 113.
Wiseman, W. and Garvine, R. 1995. Plumes and coastal currents near large river mouths. Estuaries. 18: 509.
Wright, J. L. 1974. A hydrographic and acoustic survey of the Persian Gulf. Part I. Monterey, California. Naval Postgraduate School.
Xing, J. and Davies, A. M. 1999. The effect of wind direction and mixing upon the spreading of a buoyant plume in a non-tidal regime. Continental Shelf Research. 19: 1437-1483.
Yankovsky, A. E. and Chapman, D. C. 1997. A simple theory for the fate of buoyant coastal discharges. Journal of Physical oceanography. 27: 1386-1401.
Yu, Y., Zhang, H. and Lemckert, C. 2010. Numerical Study on River Plumes on a Southern Hemisphere Coast. The Twentieth International Offshore and Polar Engineering Conference, 2010. International Society of Offshore and Polar Engineers.