بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله ساختار گردش لانگمیر در دریا معرفی می شود، سپس تأثیر این ساختار بر شکلگیری خطوط آلودگی در دریا مورد بررسی قرار می گیرد. این مطالعه نشان می دهد در گردش لانگمیر در زمانی که آب در سطح همگرا می شود، پایین روی ایجاد شده و آب به سمت پایین - عمق - رانده می شود که خود موجب حبس آلودگی شده و در نتیجه الگوی قابل مشاهده ای از سلول های لانگمیر یا نوارهای باریک " " windrows در سطح آب دیده می شود که در درون آنها لکه های آلودگی، شکسته شده و در یک ردیف قرار می گیرند. این فرآیند در صنعت پاکسازی ریزش نفت بر سطح دریا و نیز کنترل از راه دور ریزش های نفت دارای اهمیت می باشد.
مقدمه
فرآیندهای لانگمیر به طور گسترده توسط جامعه دانشگاهی اقیانوس شناس مورد مطالعه قرار گرفته است. در سال 1928، برای اولین بار ایروینگ لانگمیر - - Leher, 2000 طی گزارشی اعلام نمود که در زمان عبور از اقیانوس اطلس به طرف نیویورک و سپس به انگلستان، در مسیر عبور خود مشاهده کرد که مقدار زیادی از جلبک دریایی شناور در خطوط موازی با جهت باد می باشد و به این فرض رسید که همگرایی در جریانهای سطحی به احتمال زیاد باعث تجمع جلبک دریایی درون نوارها - رگه ها - 1 شده است. او اعلام نمود که جریان سطحی نیز بین نوارها واگرا می باشد - شکل - 1، نتیجه ای که توسط مطالعات بعدی مورد تأیید قرار گرفت . - Leher et al. 2000 -
در مورد گردش لانگمیر - Langmuir Circulation - LC مقاله های زیادی وجود دارد، اما در ارتباط بین ریزش نفت و گردش لانگمیر به خصوص در مدل های عددی، تأثیر LC بر گسترش، پراکندگی و انتقال نفت برای مدل های موجود ریزش نفت اطلاعات کم می باشد. در حال حاضر به طور کلی محققان توافق دارند که گردش لانگمیر در نتیجه واکنش بین جریان های سطحی ناشی از باد و امواج است.
این واکنش در نتیجه گرداب هایی1 است که در جهت عمومی باد در لایه اختلاط سطحی اقیانوس ها و دریاچه ردیف شده اند. بین این گرداب ها، سطح آب یا واگرا یا همگرا می شود. این گرداب ها، سلول های لانگمیر2 نامیده می شود و جریان با این سلول ها همراه می شود. با انتشار مقالات برجسته با شرح ریاضی در مورد فرآیند گردش لانگمیر توسط کریک و لیبویچ3 در سال 1976، اساس بر این شد که درک محاسباتی از این پدیده انجام شود - . - Leher, 2000 در این مقاله تأثیر گردش لانگمیر بر ذرات نفت ریزش شده بررسی می شود که در پاکسازی لکه نفت دارای اهمیت می باشد.
مواد و روشها
در این مطالعه از روش تحلیلی و مقایسه ای استفاده شده است و برای این منظور به پایگاه های علمی معتبر مانند sciencedirect، scopus و مقالاتی همچون - Leher, 2000 - ، - Andrés et al., 2011 - ، - Simecek et al., - 2000، - Henrik, 2000 - ، - - Leibovich - 1997، - - Barstow, 1983; Thorpe, 1995 و پایگاه های علمی داخل کشور مراجعه شده است. با مطالعات انجام شده، نتایج مربوط به تأثیر گردش لانگمیر بر ریزش نفت حاصل از حادته ریزش اتفاقی مورد بررسی قرار گرفته است.
گردش لانگمیر - Langmuir Circulation - LC
نوارها یا خطوط بلند و موازی مواد شناور باقی مانده و یا حباب ها1 گاهی اوقات هنگام خروج از دریاچه ها مشاهده شده است. این نوارها به دلیل گردش لانگمیر است که توسط باد مداوم در دریاهای نسبتا آرام تولید می شود - شکل . - 2 این نوع گردش برای اولین بار در سال 1938 توسط ایروینگ لانگمیر، که چنین الگوهای مواد باقی مانده بر روی سطح دریا در شمال اقیانوس اطلس را مشاهده کرد، شناخته شد.
اتفاقی که می افتد این است که در برخی موارد باد باعث تشکیل سلول های آب دوار که موازی سطح است، می شود - شکل . - 3 از آنجا که دو سلول مجاور در جهت مخالف می چرخند، نوار های آب همگرا به همراه پایین روی با نوارهای آب واگرا به همراه بالا روی به طور متناوب شکل می گیرند. نواحی آبی تیره رنگ در نمای روبرو نمودار، نشان می دهد که چگونه بسته های آب از طریق سلول حرکت می کنند. بسیاری از مواد باقی مانده در سطح دریا با پایین روی - همگرا - آب فرو نمی روند و به شکل یک نوار یا خط انباشته شده و در سطح آب مشاهده می شوند.
در شکل 3 باد موازی با سلول های گردش و نوارها می وزد. طول سلول های لانگمیر می تواند از چندین متر تا کیلومترها باشداما عمق آنها به طور معمول به بیش از حدود شش متر نمی رسد. گردش لانگمیر می تواند به سرعت تشکیل شود و می تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد. علاوه بر شکل گیری در دریاچه ها از جمله دریا، گاهی اوقات سلول های گردش لانگمیر در رودخانه ها نیز تشکیل می شود.
