DYNAMICAL PROCESSES INDUCED BY ATMOSPHERIC FORCING IN THE ARABIAN GULF

The anticipated results of the proposed study will forward the understanding of dynamical processes in coastal regions and estuaries, particularly those related to surface forcing (i.e., air-sea heat and momentum fluxes and surface waves). Projects incorporating various approaches in data collection to capture a wide range of multi-scale temporal and spatial dynamical processes, such as proposed here, are rare. To the best of our knowledge, no such study has been carried out in the Gulf. Furthermore, our study will provide valuable scientific insight on surface-forced dynamical processes occurring over continental shelves. Such processes significantly impact the transport and dispersion of nutrients (which sustain ecological systems or, on the other hand, may lead to undesired algal blooms) and other water-borne substances (oil derivatives, sewage, pollutants, sediments). The Kuwaiti waters provide the ideal location to study the mechanics and impacts of events of severe atmospheric forcing, which are expected to be the major driving force for the formation and dynamics of the GDW. The proposed study will produce a better understanding of the transport and dispersion of nutrients, pollutants, and other water-borne constituents in the Gulf’s coastal region. This will clearly be a asset to policy makers in managing and sustaining the region’s natural resources and protecting the marine environment against possible severe contamination events, such as oil spills and radioactive spillage from coastal nuclear plants. Our findings will be of value in improving the coastal area economically (tourism, fisheries, oil and chemical industries, ports) and in determining best locations of coastal facilities related to tourism and heavy industry (desalination plants, power plants, and sewage treatment plants). In addition, the d

يعد الخليج العربي (يشار إليه فيما بعد بالخليج) أحد أهم النظم البيئية البحرية على وجه الأرض نظرًا لموقع الاستراتيجي وقابليته للتأثر بدرجات حرارة وملوحة عالية بشكل حاد. يعد فهم ديناميكيات دوران المياه امراً أساسياً في حماية الخليج من المخاطر التي قد تتسرب إليه أو إلى الدول المجاورة بسبب التيارات الإعصارية. ورغم ذلك، فإن فهم آلية عمل هذا النظام البيئي محدود بشكل كبير، وذلك نتيجة ندرة وفرة القياسات الميدانية في الخليج ككل. في حين أنه من المقبول عموماً أن دورة المياه في الخليج على النطاق الواسع تحدث عن طريق تكوين المياه العميقة العالية الكثافة الناتجة من عملية التبخر الزائد، إلا أن هنالك جدل وشكوك حول مكان تشكل هذه المياه العميقة بالضبط والعمليات المؤدية إلى تكوينها. بالإضافة هنالك نقص في فهم عدد من العمليات الرئيسية والحرجة المؤثرة على الخليج، على سبيل المثال التدفقات الجوية والبحرية للزخم والحرارة والكتلة. حيث هذه العمليات غير مفهومة بسبب ندرة القياسات الميدانية البحرية والجوية. ولمواجهة هذه التحديات، نقترح إجراء دراسة رصدية، تعتبر الأولى من نوعها، مفصلة يتم فيها أخذ قياسات أرصاد جوية وهيدرولوجية ميدانية من مجموعة من العوامات الجوية والبحرية مستمرة على مدى عام واحد. حيث الهدف من ذلك هو تحسين فهمنا بديناميكية دوران المياه في الخليج وعلاقتها بالتأثير السطحي وقدراتنا توفير نموذج تنبؤ دقيق خاص بالخليج.

Owing to its strategic location and its susceptibility to unusually high temperatures and salinities, the Arabian Gulf (hereafter Gulf) is one of the most important, yet fragile, marine ecosystems on earth. However, understanding the workings of this ecosystem is limited largely due to the paucity of in situ measurements. For example, while it is generally accepted that the large-scale overturning circulation in the Gulf is largely controlled by the formation of dense deep water due to excess evaporation, there has been debate as to exactly where this deep water forms and what processes lead to its formation and variability. In addition, a number of other critical processes such as the air-sea fluxes of momentum, heat and mass in the Gulf are poorly understood due to the scarcity of oceanographic and meteorological measurements. To supply the needed observational basis for an improved understanding of Gulf dynamics, we propose to conduct a first of its kind, detailed observational study in which continuous meteorological and hydrological measurements are taken from an array of air-sea buoys over a one-year period. The overarching objective will be to improve our understanding and predictive capabilities of the Gulf dynamics and their relation to surface forcing.