امروزه انجام عملیات دریایی نیازمند پیش بینی دقیق مشخصات امواج در مناطق ساحلی و فرا ساحلی می باشد. برای مدل سازی مشخصات موج، روش های مختلفی از قبیل روش های تجربی، روش های عددی و روش های محاسبات ترم وجود دارند. در این تحقیق، از مدل عددی swan برای مدل سازی امواج در محدوده ی بندر امیرآباد دریای خزر استفاده شد. برای این کار، ابتدا یک مدل کلی جهت مدل سازی مشخصات امواج در کل محدوده ی دریای خزر ساخته شد. سپس از شرایط مرزی به دست آمده از مدل کلی، جهت مدل سازی محلی با درشت نمایی بیشتر در منطقه ی بندر امیرآباد استفاده شد. مدل محلی ساخته شده در منطقه ی امیراباد با استفاده از اطلاعات ثبت شده مشخصات موج توسط بویه ی مستقر در آن منطقه واسنجی و درست سنجی شد. مقایسه نتایج به دست آمده با اطلاعات اندازه گیری شده توسط بویه ی امیرآباد نشان می دهد که مدل سازی انجام شده در این منطقه از دقت خوبی برخوردار است و در آخر انرژی موج با استفاده از ارتفاع موج به دست آمد.

تنگه هرمز یکی از آبراههای حیاتی دنیا محسوب می گردد لذا سیادت بر آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد؛ این امر محقق نخواهد شد مگر اینکه علاوه بر حاکمیت سطحی از حاکمیت زیر سطح نیز بر خوردار باشیم. ویژگی انتشار بهتر صوت در اقیانوسها و دریاها و نیز قابلیت انتشار در مسافتهای طولانی تر و تلفات کم سالهاست که مورد توجه جدی قرار گرفته است و امروزه این ویژگیها در بسیاری از پروژه های مخابراتی، تجاری، نظامی و صنایع مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پایان نامه با حل معادله موج به روش مدهای نرمال و با استفاده از برنامه "matlab"، "arcgis" و مدل شبیه ساز انتشار امواج صوتی زیر آب "kraken" و بهره گیری از داده های اندازه گیری شده توسط گشت دریایی "ropme" در منطقه تنگه هرمز ضمن رسم نیمرخهای چگالی، دما و شوری در دو فصل تابستان و زمستان، عمق لایه آمیخته و عمق لایه صوتی نمایش داده شده است و نیز با بهره گیری از رابطه سرعت صوت "ویلسون" نمایه های سرعت صوت در اعماق و فواصل مختلف بصورت سری زمانی رسم و مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی نیمرخهای انتشار امواج صوتی در فرکانسهای مختلف، نشان داد که لایه صوتی مشخصی در تنگه هرمز تشکیل نشده است و به علت عمق کم این منطقه، لایه صوتی در اثر بازتاب امواج صوتی از کف و سطح در سراسر آن تشکیل می شود، اما تضعیف این امواج در فواصل و اعماق مختلف به حالت سطح و جنس بستر دریا بستگی دارد؛ ضمنا در تنگه هرمز؛ منطقه سایه (نقطه کور) وجود ندارد و علت آن عمق کم این منطقه و انعکاس امواج صوتی از کف و سطح دریا می باشد.

دراین پژوهش به پیش بینی ارتفاع امواج ناشی از مدتوفان در شمال دریای عمان با بررسی موردی توفان گونو پرداخته شده است. مدل به کار رفته در این پژوهش، ارتقا یافته مدلی است که توسط جرومه ما در سال 1990 طراحی شده بود. در این مدل از روش اختلاف محدود کاملا ضمنی و شبکه با ابعاد متغیر برای حل معادلات انتگرال گیری شده در عمق و معادله پیوستگی، استفاده می شود. با توجه به اینکه طرح ضمنی همیشه پایدار است، می توان برای کاهش زمان محاسبات، گام زمانی را افزایش داد. ولی باید توجه داشت که مقدار آن، آن قدر بزرگ انتخاب نشود که تاثیر نیروهای وابسته به زمان را نادیده بگیرد. این مدل تر و خشک شدن سلولها را در نظر گرفته است و ترمهای گرادیان فشار، اصطکاک کف و جانبی و شتابهای انتقالی لحاظ شده اند. این مدل می تواند روی رایانه های شخصی با کارایی و سرعت بالا اجرا شود. مدل به کار رفته قابلیت این را دارد که باد را به صورت متغیر در زمان و مکان در نظر بگیرد، همچنین برای کارهای پژوهشی جهت تعیین حداکثر مخاطرات، می توان در آن باد را ثابت در نظر گرفت. از آن جا که سرعت باد در زمان توفان گونو در دسترس بود تحقیق روی آن زمان متمرکز شد و با توجه به داده های موجود، مدل برای شش روز و با داده های سرعت باد برای هر سه ساعت اجرا شده است و در نهایت خروجی مدل با داده های ماهواره ای چک شد و نشان داد که مدل از دقت خوبی برخوردار است. بنابراین می توان از این مدل برای پیش بینی ارتفاع آب ناشی از مد توفان در دریای عمان برای هر توفان دیگری نیز استفاده نمود.

سواحل تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند موج ، جریان و باد قرار دارند. سرعت و جهت جریان های دریایی یکی از اصلی ترین پارامترهای هیدرودینامیکی موثر در شکست امواج می باشند. در این تحقیق، به منظور بررسی جریان های ناشی از امواج در محدوده بندر لارک، از مدول عددی درگیر موج و جریان،mike21/3 coupled model fm از مجموعه نرم افزاریmike استفاده شده است. حل معادلات امواج بر روی شبکه بندی مثلثی نامنظم صورت گرفت. همچنین با ریز کردن ابعاد شبکه در محدوده موردنظر، برآورد بهتری از مشخصات موج بدست آمد. الگوی جریان ناشی از امواج در منطقه مورد مطالعه پس از اجرای مدل سازی ریاضی برای شناخت هر چه بیشتر هیدرودینامیک منطقه در یک دوره مشخص یک ساله و برای جهت های غالب موج ارائه شده است. نتایج بدست آمده از خروجی مدولهای مختلف موج و جریان از بسته نرم افزاری مدل عددی mike، نشان می دهد که سرعت جریان ناشی از شکست موج در منطقه ساحل شمالی جزیره لارک ضعیف می باشد. الگوی غالب باد و موج به سمت شمال شرقی و ناحیه خارج از سواحل شمالی جزیره لارک میباشد. همچنین در منطقه شکست موج متوسط ارتفاع موج تا 5/0 متر و متوسط سرعت جریان 2/0 متر بر ثانیه می باشد.