بخشی از مقاله
چکیده
در تحقیق حاضر شبیهسازي عددي تولید امواج گرانی درونی در محیط چینهبندي با اعمال واداشت به معادله شناوري و بهصورت کاملا غیرخطی و غیر مانا در دوبعد انجام شدهاست. در حل عددي از معادله تاوایی، پیوستگی و چگالی در دو بعد همراه با بهکارگیري تقریب بوزینسک استفاده شدهاست و معادلات بر حسب متغیرهاي پیشیابی تاوایی و چگالی و تابع جریان مورد استفاده قرار میگیرند. هندسه مورد استفاده براي شبیهسازي یک ناحیه مستطیل شکل در مختصات دکارتی است، براي ناحیه مذکور در راستاي افقی از شرط مرزي دورهاي و در مرز بالایی و پایینی از شرط لغزش آزاد استفاده میشود.
همچنین براي حل معادلات نیاز به شرایط اولیه مناسب است که در این مقاله شاره در ابتدا در حالت سکون فرض میشود و پس از آن جمله واداشتی حرکت در هر زمان به معادله شناوري افزوده میشود. براي گسستهسازي مکانی معادلات روش تفاضل محدود مرتبه دوم مرکزي بهکار گرفته شده و گسستهسازي زمانی با استفاده از روش لیپفراگ به انجام میرسد. نتایج عددي براي بررسی میدان امواج درونی غیرهیدروستاتیک ایجاد شده، ارائه میشود. بهعلاوه جهت بررسی صحت جوابهاي بهدست آمده نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج آزمایشگاهی کارهاي قبلی مقایسه میگردد.
همچنین در کف اقیانوسها حرکت آبهاي شور و سرازیر شدن آنها به مناطق دیگر مثالی از حرکت شاره چگال در محیطهاي چینهبندي شده هستند این حرکتها با تولید امواج گرانی درونی در محیط همراه هستند که باعث انتقال انرژي میشوند. تجربیات بهدست آمده نشان میدهد هرچه سهم امواج گرانی در مدلهاي پیشبینی در جو و اقیانوس درستتر وارد شود میتوان انتظار بهتري از عملکرد مدلها داشته باشیم.
بهطوريکه با حذف این امواج از شبیهسازيها نتایج و پیشبینیها با خطاهاي بسیاري همراه میشود. در این مقاله تاکید بر انتشار قائم میدان امواج از چشمه ایستا در محیط چینهبندي و با اعمال جمله واداشتی به معادله شناوري است و امواج درونی تولید شده ضمن انتشار باعث لایهبندي محیط شاره از نظر سرعت و چگالی میشوند. در ادامه ابتدا به معادلات حاکم و سپس به حل عددي معادلات و نتایج آنها پرداخته میشود.
