مطالعه ویژگی‌های تلاطمی لایه اکمن کف در خلیج‌فارس با روش شبیه‌سازی پیچک بزرگ

در این تحقیق با استفاده از مدل شبیه‌سازی پیچک بزرگ موازی‌سازی شده (PALM)، ویژگی‌های لایه اکمن کف خلیج‌فارس در تابستان و پاییز مطالعه شده است. برای این منظور سه آزمایش عددی با تأکید بر تأثیر چینه‌بندی بر لایه اکمن طراحی شد. یک آزمایش مرجع بدون گرادیان دما و شوری و دو آزمایش با گرادیان دما و شوری متناسب با شرایط تجربی تابستان و پاییز خلیج‌فارس پیاده‌سازی و اجرا شد. نتایج نشان داد هنگامی‌که چینه‌بندی در خلیج‌فارس قوی باشد، لایه اکمن تنها به لایه آمیخته کف محدود می‌شود و مؤلفه‌های سرعت اکمن نمی‌توانند به لایه‌های بالایی نفوذ کنند. در پاییز پهنای لایه پیکنوکلاین کمتر است و به 20 متر می‌رسد؛ درنتیجه مارپیچ اکمن پهن‌تر و بزرگی مؤلفه سرعت عمود بر جریان زمینگرد حدود  25% بیشتر می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که اگر شار گرمایی در کف یا سطح وجود نداشته باشد، با گذر زمان در مرز بین لایه چینه‌بندی و لایه آمیخته، یک لایه پیکنوکلاین شدید به پهنای حدود 4 متر به‌وجود می‌آید که باعث افزایش پایداری شاره و درنتیجه مانع نفوذ جریان‌های تلاطمی می‌شود. چینه‌بندی تأثیری روی انرژی جنبشی تلاطمی و تنش کف ندارد؛ اما باعث می‌شود که تلاطم سریع‌تر شکل بگیرد. مشاهده شد که در مرز بین لایه چینه‌بندی و لایه آمیخته تنش برشی افزایش می‌یابد.