شبیه‌سازی امواج ناشی از باد تحت‌تأثیر پیچیدگی‌های جغرافیایی در تنگه هرمز

برآورد قابل اعتماد از اطلاعات موج برای بدنه­های آبی متأثر از پیچیدگی­های جغرافیایی از اهمیت بسیاری برخوردار است. تنگه­های اصلی دنیا مانند تنگه هرمز، مرجع اصلی برای این برآورد هستند. داده­های باد ورودی به مدل­های موج، مهم‌ترین پیش­نیاز برای دستیابی به برآورد واقعی از امواج به‌شمار­می‌روند. این در حالی است که میدان باد در این حوزه­ها از خشکی­های اطراف تأثیر می­پذیرد. دقت داده­های باد همچنین به ‌وضوح افقی مدل­های جوی جهت گرفتن پدیده­های ریزمقیاس منطقه مورد مطالعه وابسته است.     در پژوهش حاضر، نتایج توسعه مدل طیفی موج، جفت­شده با مدل جوی میان­‌مقیاس برای مدل طیفی– عددی SWAN جهت شبیه­سازی امواج ناشی از باد ارائه و تلاش شده است با به‌کارگیری مدل عددی- طیفی موج SWAN، به شبیه­سازی امواج در تنگه هرمز پرداخته شود که تحت تأثیر پیچیدگی­های زمین‌ریخت­شناسی اطراف است. این پیچیدگی­ها بر میدان باد تأثیر می­گذارند. در ابتدا مدل موج برای محدوده خلیج فارس و قسمتی از دریای عمان تا محدوده‌ای که تنگه هرمز را شامل شود با داده­های باد سطحی حاصل از داده­های بازتحلیل ECMWF-ERA5 راه‌اندازی و با داده­های اندازه‌گیری موجود صحت­سنجی شد. در ادامه، با استفاده از مدل هواشناسی میان‌مقیاس WRF و اجرای مدل مذکور برای منطقه مورد مطالعه، با تفکیک­های افقی متفاوت، داده میدان باد سطحی مورد نیاز برای مدل موج تأمین شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی­ها و داده­های اندازه‌گیری موجود برای پارامتر ارتفاع موج با کمک سنجه­های آماری، برای دو ایستگاه لارک در قسمت غربی تنگه هرمز و جاسک در قسمت شرقی تنگه هرمز انجام گرفت. نتایج شبیه­سازی، موفقیت در بهبود نتایج را در حد قابل قبولی نشان می­دهد. در این مقایسه­ها، عملکرد مدل SWAN با داده­های مدل WRF برای ایستگاه لارک که متأثر از دو رژیم باد دریای عمان و خلیج فارس است، بهبود چشمگیری دارد؛ نتایج، عملکرد خوب مدل موج SWAN جفت­شده با مدل جوی منطقه‌ای WRF را برای منطقه مورد مطالعه نشان می­دهد. کاهش میزان خطای جذر مربعات به مقدار 10 درصد و انطباق بیش از 75/0 درصد، بهبود نتایج شبیه­سازی نسبت به داده­های موج ERA5 را نشان داد. تحلیل­های آماری نتایج شبیه­سازی با داده­های موج ERA5 برای ارتفاع موج شاخص در ایستگاه جاسک که در بخش اقیانوسی محدوده مورد مطالعه است، نمایانگر عملکرد بهتر داده­های موج ERA5 با تطابق 9/0 درصد با داده­های اندازه­گیری است. همچنین افزایش تفکیک افقی میدان باد تا حدود قابل قبولی نتایج شبیه­سازی موج را بهبود بخشیده است.