مقاله جریانات دریایی

اختصاصی از فی دوو مقاله جریانات دریایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 198 صفحه می باشد.

در این محصول منابع ذکر نشده است و فهرست موحود نیست.

فصل اول

جریانات دریایی

 تابش خورشید، سبب ایجاد جریانات دریایی و جوی می گردد. این جریانات قادرند گرمای دریافتی از تابش خورشید را، از ا ستوا به قطبین ببرند. البته، اتمسفر به اندازة یک ونیم برابر، بیشتر، در انتقال گرما، نقش دارد که دلیل آن، بالا بودن سرعت حرکت اتمسفر نسبت به جریانات اقیانوسی است. علاوه برآن، عوامل زیادی مانند جزرومد (کشند) حرکت وضعی زمین ،‌همرفت،‌انواع بادها ،‌فشار آب ،‌غلظت وامواج، سبب ایجاد جریانات دریایی می شود که می‌توان آنها را سه دسته عمده زیر تقسیم نمود:

• جریانات جزرومدی (کشندی)
• جریانات ناشی از باد
• جریانات ناشی از اختلاف چگالی و شیب سطح دریا.

در اعماق دریا ، نقش باد و عوامل جوی، بسیار جزئی است و در واقع،‌عملاً،‌این دو عامل نقشی ندارند، عامل جزرومد ، تنها لایه سطحی را تخت تأثیر قرار می‌دهد و در اعماق، نقش شیب‌دار بودن سطح دریا و اختلاف چگالی، بسیار، حائز اهمیت است که در این فصل به بررسی هریک از این عوامل پرداخته می‌شود،‌بلاخره عامل اختلاف چگالی، که موضوع اصلی این پروژه است.

1-1)جریانات جزرومدی (کشندی)

به بالا و پایین آمدن سطح آب دریا، در اثر گرانش اجرام سماوی، مثل ماه، زمین و خورشید ،‌جزرومد یا کشند گویند. و به حرکت افقی آن در اثر حرکت جزرومد (عمودی) جریان جزرومدی (کشندی) گویند. غیر از ماه و خورشید،‌سیاره‌های دیگری نیز، برروی زمین،‌نیروهای کشندی اعمال می کنند. اما مقادیر آنها در مقایسه با نیروهای نام برده، بسیار کوچک است.

اگر ماه و زمین و خورشید در یک راستا قرار گیرند،‌آن گاه ، بالاترین کشند (مهکشند) بوجود خواهد آمد و اگر در راستای عمود برهم قرار گیرند آن گاه کمترین (کهکشند) را خواهیم داشت.

دو تئوری برای جزرومد وجود دارد. یکی تئوری‌ تعادلی و دیگر، تئوری دینامیکی است.

تئوری تعادلی، براساس قانون جاذبه یا ثقل نیوتن تعریف شده است و فرمول آن برمبنای فرمول نیروی گرانش، که به صورت  نوشته می‌شود، است. که در آن F ، نیروی گرانشی برحسب نیوتن و G ،‌ثابت گرانش جهانی که مقدار آن برابر 1011*67/6 است و R ،‌فاصله بین ماه و زمین برحسب متر و Mm ،‌جرم ماه برحسب کیلوگرم و ME، جرم زمین برحسب کیلوگرم می باشد. این تئوری توسط شخصی به نام داروین (1911) و( Darwin) ، پیشنهاد شده است . او فرض کرد که تمام زمین،‌پوشیده از آب است که دارای عمق ثابت و دانستینه یکنواخت می باشد. همچنین، تنها،‌نیروی وارد برآب را نیروی کشندی را در نظر گرفت. سپس مطابق شکل (1-1-1) با درنظر گرفتن ماه در راستای زمین و سمت چپ و بار دیگر سمت راست آن،‌برآیند نیروهای کشندی وارد برزمین را در قطبین و بار دیگر در نقاط چپ و راست آن که در ابتدا وانتهای آن خط استوار واقع‌اند. را بدست آورد و با استفاده از رابطه نیروی برآیند بدست آمده، جابه‌جایی آب را روی کرة زمین رامشخص نمود شکل (1-1-2) ، برآمدگی‌های کشندی را در نقاط c,a طبق تئوری تعادلی،‌نشان می‌دهد.

شکل (1-1-2) برآمدگی جزرومد برطبق تئوری تعادلی

شکل (1-1-1) شکل نیروهای کشندی وارد بر زمین از طرف ماه است.

تئوری بعدی. تئوری دینامیکی است که توسط لاپلاس (Laplace) مطرح شد. او فرض کرد که اقیانوس همگن و عمق آب در آن ثابت باشد و علاوه برنیروی کشندی. و نیروهای دیگری مانند نیروی اصطکاک و کوریولی و ناشی از شتاب قائم ذره نیز، برروی زمین  اعمال شود. اگر نیروی جزرومدی به صورت تناوبی باشد آن‌گاه، براساس فرضیات فوق. توانست ارتفاع جزرومدی را در زمان t با استفاده از رابطه ذیل بدست آورد:

(1-1-1)                                                   

  ،‌نوسانات سطح یا ارتفاع جزرومدی در زمان t و برحسب سانتی‌متر است. D، فاصله عمودی نوسانات سطح از میانگین  سطح تراز دریا و برحسب متر و Ai ،دامنة حزرومدی مولفه‌های مختلف زمانی، برحسب متر و Ti ، دورة‌ تناوب آن‌ها برحسب ثانیه و Si فازهای حرکت جزرومدی مولفه های زمانی برحسب درجه می باشد.

فصل دوم

 بررسی کانال صوتی و انواع آن

  (2-1) سرعت صوت در آب دریا

یکی ازمهمترین ویژگی هایی که با دانستن آن می توان، به بسیاری ازخصوصیات صوت پی برد، سرعت صوت می باشد. سرعت صوت را معمولاً با حرفC   نمایش می دهند. که مقدار آن درمواد مختلف(جامد، مایع، گاز) فرق دارد. مثلاً اگر گاز بعنوان محیط انتشار در نظر گرفته شود، سرعت صوت در آن نسبت به محیطی که چگالتر است، کمتر ، خواهد بود.(سرعت صوت درآب چهاربرابر بیشتر از سرعت صوت در هواست) اگر چه ممکن  است که این موضوع خلاف تصور ما باشد اما واقعیت این است که عامل مهمتری، یعنی، کشسانی ماده روی سرعت صوت تأثیر می گذارد. بنابر این، مهمترین عامل تعیین کننده میزان صوت، همین کمیت می باشد. و لازم به ذکر است که سرعت صوت برای اقیانوس شناسان فیزیکی عامل بسیار مهم ، محسوب می شود که آن هم به دلیل اثرات مختلفی است که سرعت صوت بر روی جذب و انعکاس صوت می گذارد. پس لازم است که کاملاً روش اندازه گیری و تعیین سرعت صوت توضیح داده شود.

با آزمایش روی حرکت سیال،  و   از راه های متفاوتی ممکن است به یکدیگر مربوط گردند. درقرن هفدهم نیوتن با استفاده از قانون بویل نوشت:

همچنین برای یک فرآیند همدما :

                                      T=293K         (2-1-1)

که ازآن نتیجه می شود() 290    یعنی %5 کمتر از مقدار مشاهده شده تا سال 1816 که لاپلاس مشاهده کرد درمبادله گرما ، تراکم، در یک برج صوتی، خیلی به سرعت، رخ می دهد و فرآیند آن هم آنتروپی می باشد، هیچ مقدار صحیح برای سرعت صوت بدست نیاورد.

برای یک انبساط هم آنتروپی دریک گاز کامل می توان نوشت:

(2-1-2)                                                                                                                   

با جای گذاری    K293 T= در معادله (2-1-2)خواهیم داشت : ( 1-  m.s )343C= ،  که با نتایج تجربی یکسان بود. پیش بینی سرعت صوت درمایعات نسبت به گازها دشوار تر است زیرا سرعت صوت درآب دریا به عواملی چون فشار، شوری، دما و مقدار گازهای معلق بستگی دارد.

اولین تلاش های جدی برای اندازه گیری سرعت صوت در دریا به سال 1927 بر می گردد برای این کار شخصی به نام  Sunmst-Suado.. ، آزمایشی را به این ترتیب انجام داد که یک جسم مادی را به داخل دریاچه ی جنوا انداخت و با استفاده از زمان حرکت میان دو سیگنال در امتداد دریاچه سرعت صوت را درآب اندازه گیری و محاسبه نمود. که سرعت صوت درآب دریا( m.s-1  )435/1 در دمای C) º)  1/8  بدست آورد که به طور عجیبی به مقدار اندازه گیری شده جدید آن نزدیک بود.

درتحقیقات بعدی نه تنها بقاء صوت در دریا با استفاده ازسرعت صوت تعیین شد، بلکه تلاش برای پیدا کردن روشی که آن را با مقدار استاندارد شده ربط دهد، نیز صورت گرفت و با پارامترهای ا قیانوس شناسی مرتبط ساخت پارامترهائی نظیر دما، شوری، عمق، که حتی رابطه میان آنها را نیز توانستند از این طریق بدست آورند. همچنین با استفاده از مفاهیم دیگری که درتئوری وجودداشت مثلاً استفاده ازخواص اصلی آب (حجم ویژه،گرمای ویژه) تعاریفی برای سرعت صوت ارائه دادند و اندازه گیری هائی نیز درآزمایشگاه سرعت صوت برای گستره های دما، شوری، فشار انجام دادند. با استفاده ازاین روش و با استفاده ازتئوری های مختلف، جدول سرعت صوت مدت ها قبل توسط هک (Heak)و جسروایز(gservice) و  متیوز(matthews)و کواهاوا(kuwahara) تهیه شد که تقریباً 20 سال ازآن بعنوان جدول استاندارد سرعت صوت نام برده شد.

اغلب روش های تجربی مدرن، سنجش صوت را مستقیماً با به کارگیری از روش ها و تکنیک های آزمایشگاهی با کنترل شرایط محیطی انجام داده اند.

نمونه هائی از اندازه گیری های ویسل( weissler) و دلگروسو (Del Grosso )و ویلسون    
  (Wilson) موجود می باشد که ازهمین روش ها استفاده شده است.

فصل  سوم

 خلیج فارس

(3-1 ) مروری بر تاریخچه پیدایش خلیج فارس :

خلیج فارس از لحاظ تاریخچه پیدایش ، به دوره اول زمین شناسی یعنی پرکامبرین ، حدود 500 میلیون سال قبل برمی گردد. درواقع این پهنه وسیع آبی ، از آن زمان، شروع به شکل گیری نموده است . در آن زمان پوسته زمین یکپارچه بود و همه قاره ها بهم متصل بودند. به تدریج ، براثر جابجایی و نفوذ آب ها در فضا هایی که حاصل فعالیت آتشفشان ها بود ، قاره ها از یکدیگر جدا شدند.

در آغاز دوره دوم زمین شناسی که به حدود 240 میلیون سال قبل برمی گردد . براثر جا به جا شدن استرالیا و آفریقا و هندوستان از یکدیگر، زمینه برای تشکیل اقیانوس هند فراهم شد .

در آغاز دوره سوم زمین شناسی ، یعنی حدود 80 میلیون سال پیش شکاف آسیا و آفریقا مقدمه ای برای پیدایش دریای عمان شد و درحدود 35 میلیون سال قبل ، شکاف عمان گسترش یافت که درنهایت به صورت خلیج باریکی درآمد که به خلیج فارس (Persian  Gulf.) نام گرفت

ازلحاظ زمین شناسی ، خلیج فارس یک فلات قاره است که دنباله ارتفاعات زاگرس درآن سبب تشکیل جزایر هرمز ، قشم ، هنگام ولارک شده است .

(3-2 )خصوصیات عمومی خلیج فارس

خلیج فارس ، دریای نیمه بسته است که بین عرض های جغرافیایی 24 تا 30 درجه شمالی و طول جغرافیایی 48 تا 5/56 درجه شرقی واقع است .مساحت خلیج فارس بطور تقریبی به ×39/2 کیلومتر مربع و میانگین حجم آن حدود  کیلومتر مربع و همچنین میانگین عمق آن 36 متر برآورده شده است که این مقدار در مجاورت تنگه هرمز به حدود 100 متر می رسد .

طول سواحل ایران با خلیج فارس حدود 99 کیلومتر و طول سواحل کشورهای عربی با آن ، به حدود 1740 کیلومتر و مجموع طول سواحل به حدود 275 کیلومتر می رسد . با توجه به این که سراسر سواحل شمالی خلیج فارس و قسمتی از سواحل دریای عمان متعلق به ایران است ، تنها راه دسترسی ایران به دریای آزاد می باشد بنابراین ، این منطقه به دلیل داشتن موقعیت جغرافیایی خاص و همچنین از لحاظ سیاسی ، اقتصادی و نظامی برای ایران اهمیت خاصی دارد.

خلیج فارس جزء دریاهای اپی کانتیننتال (Epicantinental ) به شمار می رود . یعنی خلیج فارس در ردیف دریاهای کم عمق قرار می گیرد که از شمال غربی تا جنوب شرقی امتداد دارد . این نوع دریاها با یک کانال بزرگ به دریای آزاد ارتباط دارند که درمورد خلیج فارس تنها راه ارتباطی ، تنگه هرمز است که عرض دهانه آن حدود 50 تا 60 کیلومتر می باشد .درجنوب خلیج فارس ، بیابان های خشک و مسطح به طول دهها کیلومتر وجود دارد . بستر خلیج فارس درمجاورت ایران از شیب نسبتا زیاد و درسمت عربی آن ، شیب ، کم می باشد . ارتفاع امواج در خلیج ، حداکثر 3 متر است . تعداد جزائر آن حدود 130 که بزرگترین آن ها قشم ، می باشد .

رودهای متعددی به آن وارد می شوند که مهمترین آن ها  رودهای کارون ، اروند رود ، دجله ، فرات ، دز ، جرامی ، مند ، هندیجان و شور می باشد که رودهای  کارون ، هندیجان جزء منابع عمده آب شیرین خلیج فارس هستند که از خاک ایران  و کوههای آن سرچشمه می گیرند البته اضافه کنیم که آب باران هم در میزان آب رودهای نامبرده بی تاثیر نیست ولی مقدار آن قابل توجه نمی باشد .