Assessing vertical mixing from in situ hydrographic measurements in stratified sea environment - Κιόρογλου, Σωτήρης (2015)
Στο εφαρμοσμένο τμήμα της παρούσας διατριβή ο προσδιορισμός των ρυθμών κατακόρυφης ανάμιξης στην ευρύτερη περιοχή που περιλαμβάνει την Ανατολική Μεσόγειο και την Μαύρη Θάλασσα, επιτυγχάνεται δια του προσδιορισμού και καταμέτρησης των ορίων των θυλάκων ανατροπής καθώς και του προφίλ πυκνότητας εντός τους. Ειδικότερα, εφαρμόζεται η μέθοδος Θόρπ σε δεδομένα κατακορύφου προφίλ αυτογραφικού θερμοσαλινογράφου CTD, αποκτημένων στα πλαίσια του ευρωπαικού προγράμματος SESAME καθώς και σε μικροδομικά δεδομένα κατακόρυφου προφίλ οριζόντιας διάτμησης της ταχύτητας ροής, αποκτημένα στον Θερμαικό κόλπο στα πλαίσια του προγράμματος INTERPOL. Προκειμένου να επιτευχθούν αξιόπιστα αποτελέσματα, πραγματοποιείται ο ενδεδειγμένος διεθνώς ποιοτικός έλεγχος των προαναφερθέντων θυλάκων, ως προς το αν αυτοί είναι γνήσιοι, ή αποτελούν προιόντα μετρητικού θορύβου, σφαλμάτων μέτρησης ή και οργανογενούς τύρβης. Επίσης στα πλαίσια της επαλήθευσης της μεθόδου Θόρπ, γίνεται σύγκριση των υπολογισμών κατά Θόρπ για μία μάζα νερού με τους υπολογισμούς βάσει μικροδομικών μετρήσεων διάτμησης στην ίδια μάζα νερού. Η λεπτομερής χαρτογράφηση των υπολογισμών επιβεβαιώνει εντονότερη κατακόρυφη ανάμιξη κοντά στα στενά του Οτραντο, στο Βόρειο Αιγαίο, στην υπο – διεπιφάνεια μεταξύ των διαφορετικών θαλασσινών μαζών Λεβαντίνης (υποεπιφανειακή, σχετικά αλμυρή και ζεστή θαλάσσια μάζα) και Μαύρης θάλασσας (επιφανειακή, υφάλμυρη και σχετικά κρύα θαλάσσια μάζα) , στα Δαρδανέλλια, και την Μαύρη θάλασσα. Επίσης η ανάμιξη φαίνεται να εντατικοποιείται σε αντικυκλωνικές περιφέρειες. Το θεωρητικό τμήμα της διατριβής διαχωρίζεται σε δύο τμήματα. Στο πρώτο τμήμα επιτυγχάνεται η βελτίωση των ισχυόντων ανατροφοδοτικών μαθηματικών στατιστικών τύπων που προσδιορίζουν τον την πιθανότητα μετατόπισης ενός υγρού σωματίου εντός των ορίων ενός θύλακα ανατροπης, συναρτήσει του μήκους της εν λόγω μετατόπισης. Η θεωρητική βελτίωση των τύπων βασίζεται στην εισαγωγή τριών νέων κριτηρίων ανάμιξης και γίνεται στην βάση των κριτηρίων αυτών εμπεριστατωμένη τοπολογική εμπέδωση και στήριξη της επιχειρηματολογίας με θεωρία συνόλων. Στο δεύτερο τμήμα επιτυγχάνεται, βάσει της των 3 προαναφερθέντων κριτηρίων και με εργαλείο την θεωρία συνδυαστικής, ο προσιορισμός 9 πρωτοτύπων ανάμιξης ως των μόνων δυνατών, συμβατών με τα προαναφερθέντα 3 κριτήριο. Επιτυγχάνεται δε ο προσδιορισμός της εξάρτησης της προαναφερθείσας πιθανότητας μετατόπισης, τόσο συναρτήσει του μήκους της μετατόπισης όσο και συναρτήσει του ποσοστού ανατρεπομένων σωματίων. Τα θεωρητικά ευρήματα εφαρμόζονται βάσει αλγορίθμου που έχει δυνατότητα υπολογισμών για διακριτοποιημένους θύλακες ανατροπής απεριορίστου πληθυσμού υγρών σωματιδίων.