تعیین مشخصه های امواج ناشی از باد به کمک مدل عددی WaveWatch-III‌ و مقایسه نتایج آن با مدل Mike21-SW

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران

10.22113/jmst.2019.142502.2186

چکیده

امواج ناشی از باد به دلیل انرژی بالای خود یکی از مهم‌ترین پدیده‌های هیدرودینامیکی دریا هستند که از اهمیت ویژه‌ای در مهندسی دریا برخوردار می‌باشند. با توجه به اهمیت پیش‌بینی مشخصات امواج ناشی از باد، در این مطالعه کارایی مدل عددی نسل سوم موج در پیش‌بینی امواج (WaveWatch-III) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج این مدل، با ارتفاع موج بدست‌آمده از ماژول SW نرم‌افزار MIKE مقایسه شده است. به عبارت دیگر در این مقاله روش پیش‌بینی مشخصه‌های موج به کمک دو مدل WW3 و SW ارائه می‌شود. برای مقایسه بهتر نتایج این دو مدل، محیط و سرعت باد یکسان در نظر گرفته‌شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که تطابق خوبی مدل WW3 با نتایج مدل SW دارد که این تطابق با افزایش عمق آب و فاصله گرفتن از ساحل، کم خواهد شد به نحوی که در آب‌های عمیق (عمق آب تقریبی ۵۰۰ متر) و در فواصل دور از ساحل (۵۰ کیلومتری از ساحل)، مدل SW مقادیر بیشتر و محافظه‌کارانه‌تری برای مشخصات موج پیش‌بینی می‌کند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که مدل WW3 مدت زمان بیشتری می‌بایست صرف کند تا به حالت پایدار برسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Bauer, E., Hasselmann, S., Hasselmann, K. and Graber, H.C., 1992. Validation and assimilation of Seasat altimeter wave heights using the WAM wave model. Journal of Geophysical Research: Oceans, 97(C8), pp.12671-12682.

Booij, N., Haagsma, I.J.G., Holthuijsen, L.H., Kieftenburg, A.T.M.M., Ris, R.C., Van Der Westhuysen, A.J. and Zijlema, M., 2004. SWAN cycle III version 40.41 user manual. Delft University of Technology, 115.

Cavaleri, L., 1994. Wave models and input wind. Wave Dynamics and Modelling of Ocean Waves, pp.259-378.

Chalikov, D., 1995. The parameterization of the wave boundary layer. Journal of Physical Oceanography, 25(6), pp.1333-1349.

Chalikov, D.V. and Belevich, M.Y., 1993. One-dimensional theory of the wave boundary layer. Boundary-Layer Meteorology, 63(1-2), pp.65-96.

Dezvareh, R., Bargi, K. and Moradi, Y., 2012. Assessment of Wave Diffraction behind the Breakwater Using Mild Slope and Boussinesq Theories. Analysis, 5(300), pp.1-5.

Gelci, R., H. Cazalé, J. Vassal (1957) Sea state forecasting. The spectral method (In French), Bulletin d'information du Comité d'Océanographie et d'Etude des Côtes, Vol. 9 (1957), pp. 416-435.

Group, T.W., 1988. The WAM model—A third generation ocean wave prediction model. Journal of Physical Oceanography, 18(12), pp.1775-1810.

Jafarian, F., Mohebolhojat, A., 1384. The feasibility of short-wave forecasting in the Caspian Sea with the WAM numerical model. Journal of the Earth and Space Physics (JESP), 31(2), pp. 103-131.

Lee, H.S., 2015. Evaluation of WAVEWATCH III performance with wind input and dissipation source terms using wave buoy measurements for October 2006 along the east Korean coast in the East Sea. Ocean Engineering, 100, pp.67-82.

MIKE21 Spectral Wave Module, User guide, DHI software, 2003.

Hasselmann, S. and Hasselmann, K., 1985. Computations and parameterizations of the nonlinear energy transfer in a gravity-wave spectrum. Part I: A new method for efficient computations of the exact nonlinear transfer integral. Journal of Physical Oceanography, 15(11), pp.1369-1377.

Hasselmann, S., Hasselmann, K., Allender, J.H. and Barnett, T.P., 1985. Computations and parameterizations of the nonlinear energy transfer in a gravity-wave specturm. Part II: Parameterizations of the nonlinear energy transfer for application in wave models. Journal of Physical Oceanography, 15(11), pp.1378-1391.

Rezaie Mazyak, A., Sanayei, M., (2017). Pattern of Wave Height Changes Around of Pontoon's Floating Breakwater. Journal of Marine Science and Technology,16(1): 29-45. doi: 10.22113/jmst.2017.50586

Robert Montagne, The swell forecasting service in Morocco (In French), 1922, Annales Hydrographiques, pp. 157-186.

Saeedi, D., Zamani AR., Sedaghat, A., 1393. Short-term prediction of wave characteristics in the Oman Sea, the Persian Gulf and part of the Indian Ocean using the numerical model of Iran’s waters. ICOPMAS.

Tolman, H.L., 2009. User manual and system documentation of WAVEWATCH III TM version 3.14. Technical note, MMAB Contribution, 276, p.220.

Wittmann, P.A. and Clancy, M., 2004, June. Thirty years of operational ocean wave forecasting at Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center. In Symposium on the 50th Anniversary of Operational Numerical Weather Prediction.

Zareii, V. (2017). 'Investigating the Hydrodynamic Status of Mahshahr Export Port by Using MIKE21 Software', Journal of Marine Science and Technology, (), pp. -. doi: 10.22113/jmst.2017.44305.

Zieger, S., Babanin, A.V., Rogers, W.E. and Young, I.R., 2015. Observation-based source terms in the third-generation wave model WAVEWATCH. Ocean Modelling, 96, pp.2-25.