مقاله بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس

دسته: فنی و مهندسی
بازدید: 6 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 2319 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 22

مقاله بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس در 22 صفحه ورد قابل ویرایش

قیمت فایل فقط 4,000 تومان

مقاله بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس در 22 صفحه ورد قابل ویرایش

عنوان : اثر جریان ناشی از تغییر چگالی در تشکیل کانال صوتی در منطقه خلیج فارس


چکیده

به منظور بررسی اثر جریان آب ناشی از تغییرات چگالی در تشکیل کانال صوتی ، از داده های دما ، شورای و چگالی و سرعت صوت استفاده می شود که ان داده توسط گشت دریایی ROPME در تابستان 2001 جمع آوری شده است بنابه کنتورهای رسم شده دما ، شوری ، چگالی ، در عمق 20 متر ، سه نوع جریان ناشی از تغییرات چگالی در این منطقه وجود دارد.

نوع اول : جریان سرد و شیرین از دریای عمان به حوضه ی آبی خلیج فارس که در اثر ناپایداری دینامیکی ( تغییر نیروی کوریولیس) به وجود می آیند. (جریان بزرگ مقیاس) در اثراین نوع جریان ، بنا به دیاگرام های دو بعدی دما و سرعت صوت ، دما با افزایش عمق کاهش خواهد یافت ( تشکیل لایه ی ترموکلاسین) و به تبع آن سرعت صوت نیز کاهش خواهد یافت که در نواحی تنگه هرمز و ایستگاه های شمال خلیج ایجاد می شود. در اثر این نوع جریان بنابه پروفیل های سرعت صوت ، دو نوع کانال صوتی سطحی در ایستگاههای 56 و 69 تشکیل خواهد شد.

نوع دوم : جریان میان مقیاس می باشد که در اثر ورود آب رودخانه ها به حوضه ی آبی خلیج ، بوجود می آید این نوع جریانات ، به صورت حلقه های آب سردند که باعث افزایش سرعت صوت و همچنین اغتشاش و نوسان در امواج صوتی خواهند شد. که این نوع جریانات بیشتر در راس و نواحی مرکزی خلیج شکل می گیرد.

نوع سوم : جریانات ریز مقیاس است که در اثر ناپایداری استاتیکی تشکیل خواهد شد آب شور و گرم از اعماق به طرف دهانه ی تنگه هرمز حرکت می کند که منجر به افزایش سرعت صوت و ثابت ماندن آن همراه با افزایش عمق خواهد شد. در این نواحی به دلیل تغییرات ناچیز سرعت صوت کانال صوتی تشکیل نخواهد شد.

کلید واژه : شوری – دما – جریان ناشی از اختلاف چگالی – کانال صوتی سطحی
مقدمه:

در این پیش درآمد و مقدمه‌ی كوتاه، بیان تحلیل جریانات ناشی از تغییرات چگالی در تشكیل كانال صوتی كاری بس دشوار است، چرا كه مطلبی دراین باب چنان گسترده و فراخ نیست نیز در قیاس با موارد مشابه چیزی جز همان پیشگفتار كوتاه نمی‌باشد.

این مقدمه آغازنامه و حاشیه‌ای است بر تحلیل علمی. گزارش از جستجو و كنكاش شخصی كه امیدوارم انتهای آن به گوشه‌ای از افق شفاف علم فیزیك دریا متصل شود.

اما چرا موضوع جریانات ناشی از تغییرات چگالی؟چرا كانال صوتی؟ و چرا اثر این نوع جریان در تشكیل كانال صوتی؟ گذشته از علاقه‌مندی و دلبستگی من به این مبحث، مطالعه و پژوهش درباره‌ی بررسی جریانات دریایی و خواص فیزیكی دریاها و اقیانوس‌ها مانند سرعت انتشار صوت و چگالی و دما و شوری و عواملی مانند آن، همواره مهم‌ترین مسائل ذهنی نویسنده‌ی این سطور بوده است. علاوه بر آن، تحقیق و پژوهشی در این زمینه، بخصوص در منطقه‌ی خلیج فارس، انجام نگرفته است. البته تحقیقاتی در زمینه‌ی تشكیل كانال صوتی و اقیانوس در دریای سیاه صورت گرفته است. بعنوان مثال اشخاصی همچون، A.widtfeldt و M.J.Jacobson در زمینه‌ی مشخصات صوت در هنگام عبور جریان یكنواخت از یك اقیانوس عمیق و همچنین تشكیل كانال صوتی انجام داده‌اند.

منطقه‌ی خلیج فارس از نظر نظامی و سوق‌الجیشی و همچنین ارتباط با دریای آزاد، بسیار حائز اهمیت می‌باشد، همچنین از لحاظ كشتیرانی و شیلات بسیار مورد توجه است. بنابراین بررسی اثر جریانات ناشی از تغییرات چگالی،‌ كه جریانی غالب در منطقه به شمار می‌آید در تشكیل كانال صوتی اهمیت بسزایی دارد.

خلیج فارس به دلیل داشتن عمق كم (آب كم عمق)و جریانات ناشی از تغییرات چگالی (از نوع بزرگ مقیاس) بیشتر در سطح، وجود دارد كه منطقه‌ی وسیعی را تحت پوشش و تأثیر خود قرار می‌دهد. جریان این نوع توده‌ی آب و همچنین جریانات از این نوع اما با مقیاس‌های دیگر (میان مقیاس – ریز مقیاس) باعث تغییر سرعت انتشار صوت خواهد شد. با دانستن نحوه‌ی تغییرات سرعت انتشار صوت، می‌توان تشكیل كانال صوتی را در مناطق و ایستگاه‌های مختلف پیش‌بینی نمود.

برای این كار از مدل هانتر و همچنین داده‌‌های مربوط به دما و شوری و سرعت صوت و چگالی كه توسط گشت دریایی ROPME از 81 ایستگاه طی دو مرحله Leg1 , Leg1 در تابستان 2001، جمع‌آوری شده استفاده می‌نماییم. با رسم نمودارهای دو بعدی سرعت صوت، دما، شوری و چگالی برحسب عمق (پروفیل‌های قائم) برای هر ایستگاه كه توسط نرم‌افزار excel  صورت می‌گیرد و همچنین رسم كنتورهای دما و شوری و سرعت صوت و چگای در عمق 20 متری از طریق نرم‌افزار Arcuv و مطلب به تحلیل و بررسی موضوع مورد تحقیق پرداخته و سپس با استفاده از رسم نمودارهای چهار بعدی سرعت صوت و چگالی برحسب طول و عرض جغرافیای و عمق، می‌توان بحث را تكمیل نموده و نتایج كار را تأیید نمود. این نمودارها با استفاده از نرم‌افزار عصبی برای كل منطقه رسم شده است.



بحث و نتیجه گیری :

جریانات ناشی از تغییرات چگالی ( توده ی آب غیریکنواخت یا یکنواخت) به دلیل سرعت بسیار کمی که نسبت به سرعت انتشار صوت دارند ، بنا به فرمول دوپلر(Doppler) ،             تاثیر چندانی بر روی سرعت انتشار صوت و بسامد آن نخواهند گذاشته یعنی سرعت امواج صوتی در برخورد با جریان های ناشی از اختلاف چگالی در منطقه ی خیلج فارس ، تغییر چندانی نخواهد کرد فقط ممکن است در اثر حرکت از یک لایه به لایه دیگر مسیر حرکت موج تغییر کند و یا در اثر انگ رویا پراکنش و یا انعکاس از شدت صوت کاسته شود. جذب صوت نیز به دلیل کمبود مواد محلول در آب مانند          ( بخصوص در فرکانس های بالا و نزدیک KH7) بسیار کم می باشد.

همچنین کانال های صوتی که در فصل تابستان ، به صورت موقتی ، با ضخامت بسیار کم تشکیل شد ، شدت صوت را در اثر انعکاس های متوالی از سطح و بستر کاهش خواهد داد. اما در مجموع جریان ناشی از تغییرات چگالی تاثیر چندانی در تشکیل کانال صوتی نخواهد گذاشت و فقط باعث کاهش ( نواحی شمالی ) یا افزایش سرعت انتشار صوت ( نواحی جنوبی) خواهند شد.
نتایج:

1)   براساس پروفیل‌هایز قائم شده برای تمام ایستگاه‌های منطقه‌ی خلیج‌ فارس، می‌توان دریافت كه سرعت صوت به شدت، تابع دما و چگالی به شدت، تابع شوری است.

2)   در نواحی شمالی و در نزدیكی دهانه‌ی تنگه هرمز، سرعت صوت همراه با افزایش عمق، كاهش می‌یابد. اما در مناطق جنوبی و رأس خلیج، سرعت صوت افزایش خواهد یافت. برعكس، چگالی آب در این مناطق كاهش و در مناطق شمالی و نزدیك دهانه‌ی تنگه هرمز، افزایش می‌یابد.

3)   براساس نیم‌رخ‌های قائم (پروفیل‌ قائم) سرعت صوت، دو كانال صوتی از نوع سطحی در ایستگاه‌های 69/56 را در اثر جریان آب با توده‌ی غیریكنواخت به وجود می‌آید.

4)   براساس پروفیل‌های رسم شده، شاهد ترموكلاین فصلی در نزدیكی دهانه‌یتنكه هرمز به خصوص، در جزایر سیری و لارك (ایستگاه 790) با عمق كم بودیم. همچنین ترموكلاین نسبتاً قوی در نواحی شمالی خلیج. وجود داشت.

5)   با ورود آب شیرین، از دریای عمان به حوزه‌ی آبی خلیج، توده‌ی آب با دانسیته‌ی متفاوت، ناپیادیاری دینامیكی افزایش خواهد یافت كه در این صورت سرعت صوت، كاهش خواهد یافت (نواحی دهانه تنگه‌ی هرمز و شمال خلیج) جذب صوت به دلیل بالا رفتن املاح و نمك‌های موجود در آب و همچنین پراكنش و همچنین تضعیف امواج صوتی باعث كاهش صوت خواهد شد.

6)   اگر موج صوتی از یك منبع صوتی با فركانس ثابت به طور مایل از داخل آب، هم جهت یا خلاف جهت جریان آب (ایستگاه‌های شمال و شمال شرقی) به طرف گیرنده‌ای كه در فاصله‌ی نسبتاً دور از آن قرار گرفته، فرستاده شود، بنابه اثر دوپلر، فركانس تغییر چندانی نخواهد كرد كه فقط طنین و دامنه موج به دلیل جذب و انكسار و پراكنش و تضعیف كاهش خواهد یافت.

7)   ورود آب با توده‌ی یكنواخت باعث ثابت ماندن خطوط هم سرعت و فشردگی آن می‌شود همچنین باعث افزایش آن نسبت به عمق خواهد شد. این حالت، بیشتر در مناطق جنوبی خلیج اتفاق می‌افتد.


بحث و نتیجه گیری:

از آن جایی که خلیج فارس، جزء مناطق کم عمق آبی است، کانال صوتی از نوع داخلی یا عمیق در آن تشکیل نمی شود وفقط کانال های صوتی از نوع سطحی، آن هم موقتی تشکیل می شود.با ورود آب سرد و شیرین دریای عمان و رودخانه های حاشیه ی خلیج، به حوزه ی آبی منطقه، دما کاهش می یابد و به علت کاهش دما، سرعت صوت نیز کاهش یافته و کانال صوتی سطحی تشکیل خواهد شد. با داشتن داده های دما و شوری در فصل زمستان می توان پیش بینی نمود که به دلیل کاهش آب های ورودی و ریزش باران و برف و قوی شدن بادها دما و به تبع آن سرعت صوت نرخ کاهشی را نشان نخواهد داد.

بنابراین در فصل زمستان، کانال صوتی تشکیل نخواهد شد. نتیجه این که، در طی سال، در منطقه ی خلیج فارس، به دلیل عمق بودن، کانال صوتی تشکیل نخواهد شد و اگر هم تشکیل شود در فصل زمستان و آن هم با ضخامت بسیار کم و به صورت موقتی خواهد بود.

قیمت فایل فقط 4,000 تومان

برچسب ها : تحقیق بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس , پروژه بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس , مقاله بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس , دانلود تحقیق بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل كانال صوتی در منطقه خلیج فارس , بررسی پروفیل‌های قائم سرعت صوت و تشكیل