Iranian Journal of Geophysics

Iranian Journal of Geophysics

The physical properties of the deep trench of the south of Greater Tunb island

Document Type : Research Article

Authors
Farzaneh Mohammadpour 1
Maryam Soyufjahromi 2
Samad Hamzei 3
1 M.Sc. of Oceanography, Department of Nonliving Resources of Atmosphere and Ocean, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
2 Assistant Professor of Physical Oceanography, Department of Nonliving Resources of Atmosphere and Ocean, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
3 Assistant Professor of Physical Oceanography, Iranian National Institute for Oceanography and Atmospheric Science, Tehran, Iran
10.30499/ijg.2024.451305.1591
Abstract
Strait of Hormuz is a valuable waterway in economic, political, military, scientific and fishery terms. In general, its depth increases from west to east and north to south. Some trenches are located in it, which are very obscure, and each of those trenches has its own unique and special conditions that needs more studies. One of the largest trenches in Iranian waters is situated in the western part of the Strait of Hormuz and the south of Greater Tunb Island. In the current research, the physical characteristics of this trench, including temperature, salinity, and sound speed, have been studied using the seasonal data of the field measurement of the Persian Gulf Explorer in 2018 . Temperature and salinity data were directly measured by using the Conductivity Temperature Depth (hear after CTD) probe. The sound speed was calculated by modifying the programming codes of the library function of the sound speed of sea water. The results clearly show that, the water column has three layers in spring and summer in terms of temperature, all three layers of mixed, thermocline and deep layers are observed. But in autumn and winter, the water column becomes one single layer and well mixed. Also, in terms of salinity, the water column has three layers in all seasons. There are the warmest waters in the depths of the trapped waters. Furthermore, the highest speed of sound has been measured in autumn and the highest concentration of salinity has been measured in winter. The salinity in the depths of the trench reaches more than 41 psu, which is more than the outflow of Persian Gulf Water in the Strait of Hormuz. In other words, the salinity of more than 40 psu is not only specific to the outflow of the Persian Gulf in the Strait of Hormuz, and this high salinity can also be observed in the trapped waters of the Strait of Hormuz, which certainly affects the biological species present in these depths. The speed of sound in spring and summer follows the temperature. The pattern of sound speed in autumn and winter is more dependent on salinity. The sound channel is formed in the two seasons of spring and summer in the depth range of 20 and 40 meters, respectively, which shows the importance of the seasonal thermocline layer in a suitable place for the hiding place of subsurface floats and submarines or even military divers.
Keywords
Sound speed
strait of Hormuz trench
Greater Tunb island
Seasonal hiding place

Subjects

بهرامی سامانی، لیلا، ابراهیمی، محمود و قربانلی، مه لقا. (1389). بررسی تغییرات افقی و عمودی پارامتر‌‌‌های فیزیکی و شیمیایی و کلرووفیل a در تنگه هرمز (محدوده ‌‌‌آب‌های استان هرمزگان)، مجله پژوهش ‌‌‌های علوم و فنون دریایی، 5(4)، 1-17.
بهزادی، مجتبی، قادری، دانیال و سیوف جهرمی، مریم . (1403). تغییرات فصلی ویژگی‌های فیزیکی حوضه آبی مکران، نیوار، 48 (127-126)، 34-18.
پایندهی، یاسمن، سیوف جهرمی، مریم و حمزه ئی، صمد. (1404). تغییرات فصلی خواص فیزیکی در طول آب‌های ایرانی خلیج فارس، نیوار، پذیرش قطعی.
جبل عاملی، محمد. (1390). بررسی عمق لایه صوتی و ارتباط آن با عمق لایه آمیخته در ‌‌‌خلیج‌فارس. پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی فهیمه حسینی بالام. اصفهان: دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم.
حافظ نیا، محمدرضا و ربیعی، حسین. (1392). خلیج‌فارس و نقش استراتژیک تنگه هرمز. چاپ دهم. تهران: مؤسسه انتشارات سمت.
حسن زاده، اسمعیل، اکبری نسب، محمد و وحیدی، م. (1382) بررسی تغییرات فصلی سرعت صوت در ‌‌‌خلیج‌فارس، دومین همایش ملی علوم و فناوری زیر دریا.
حسینی، سید طالب و چگینی، وحید. (1393). مطالعه تغییرات فصلی پارامتر‌‌‌های فیزیکوشیمیایی آب دریا در محدوده‌ی ‌‌‌آب‌های ساحلی شبه جزیره‌ی بوشهر، مجله اقیانوس شناسی، 5(17)، 125-143.
دهقان، حبیب اله. (1391). بررسی تغییرات انتشار امواج صوتی در تنگه هرمز با توجه به پارامتر‌‌‌های فیزیکی، پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی مهدی محمدمهدی‌زاده. بندرعباس: دانشگاه هرمزگان، دانشکده علوم و فنون دریایی.
رامک، حسین، سیوف‌جهرمی، مریم و اکبری، پرستو. (1400). ردیابی توده آب ‌‌‌خلیج‌فارس با استفاده از ویژگی‌‌‌‌های دما و شوری سطحی، مجله اقیانوس شناسی. 12(۴۸)، ۱۳-۲۸.
رامک، حسین، سیوف‌جهرمی، مریم و اکبری، پرستو. (1401). استفاده از داده‌‌‌‌های دمای سطحی آب دریای عمان جهت شناسایی آب زیرسطحی ‌‌‌خلیج‌فارس، مجله هیدروفیزیک، 7(2)، 79-93.
سیوف جهرمی، مریم و شاهمنصوری، زهره. (1399). الگوی ماهیانه‌ی ناهنجاری تراز سطح ‌‌‌خلیج‌فارس، مجله دریا فنون، 7(4)، 97-106.
سیوف جهرمی، مریم و شاهمنصوری، زهره. (1401). تغییرات فصلی آنومالی تراز دریا در خلیج‌فارس (1371-1396). مجله علوم و فنون دریایی، 21(1)، 1-15.
عزیزپور، جعفر، سیادت موسوی، سید مصطفی و چگینی، وحید. (1394). مطالعه‌ی پارامتر‌‌‌های فیزیکی آب در تنگه‌ی هرمز، دوفصل نامه هیدروفیزیک، 1 (1)، 15-24.
علمی زاده، هیوا و فاضل پور، خسرو. (1395). برآورد تغییرات پارامتر‌‌‌های زیست محیطی در تنگه هرمز با استفاده از تصاویر ماهواره ای مودیس، مجله اقیانوس شناسی، 7 (27)، 29-39.
کوچک نژاد، عماد و حمزه ئی، صمد. (1400). پراکنش شکوفایی زمستانی گونه Noctiluca scintillans در تنگه هرمز (مطالعه موردی بر اساس نتایج گشت فراساحلی کاوشگر ‌‌‌خلیج‌فارس-زمستان 1396)، مجله اقیانوس شناسی، جلد12، شماره 48.
لشکری، شکیلا (1401). ردیابی توده‌ی آب ‌‌‌خلیج‌فارس در دریای عمان با استفاده ازداده ‌‌‌های اندازه‌گیری شده WOA با نرم افزار ODV. پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی مریم سیوف‌جهرمی و صمد حمزه‌ئی. بندرعباس: دانشگاه هرمزگان، دانشکده علوم و فنون دریایی.
لشکری، شکیلا، سیوف جهرمی، مریم و حمزه‌ئی، صمد. (1402). تغییرات فصلی توده آب خلیج فارس در خلیج عمان، اقیانوس شناسی، ۱۴ (۵۳)، 122-103.
مجیدی نیک، مهیار (1392). تغییرات پارامتر‌‌‌های فیزیکی، لایه بندی و پایداری ستون آب در ‌‌‌خلیج‌فارس. پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی سیامک جمشیدی. نور: دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی.
محمدپور، فرزانه (1401). تغییرات فصلی پایداری ستون آب در محدوده‌ی تنگه‌ی هرمز با استفاده از نرم افزار ODV. پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی مریم سیوف‌جهرمی و صمد حمزه‌ئی. بندرعباس: دانشگاه هرمزگان، دانشکده علوم و فنون دریایی.
محمدپور، فرزانه، حمزه ئی، صمد، سیوف جهرمی، مریم. (1401). مطالعه زمستانه پایداری و همرفت پخش دوگانه درشرق تنگه هرمز، دوفصلنامه هیدروفیزیک، 8 (2)، 90-115.
محمدپور، فرزانه، حمزه ئی، صمد، سیوف جهرمی، مریم. (1404). تفاوت پایداری ستون آب و سرعت صوت از شمال به طرف جنوب خلیج‌فارس در فصل زمستان، نیوار، 49 (129-128)، پذیرش قطعی.
یعقوبی، مجید، محمدپور، فرزانه، سیوف جهرمی، مریم و حمزه ئی، صمد. (1402). مقایسه‌ی توزیع قائم سرعت صوت و رابطه‌ی آن با دما در شرق تنگه‌ی هرمز، دومین همایش بین‌المللی علوم دریایی با رویکرد نوآوری در اکوسیستم‌‌‌‌های آبی با تکیه بر اقتصاد دریاپایه.
Alessi, C.A., Hunt, H.D., & Bower, A.S., (1999). Hydrographic data from the U. S. Naval Oceanographic Office: Persian Gulf, Southern Red Sea, and Arabian Sea 1923– 1996., WHOI-99-02. Woods Hole Oceanogr. Inst., Woods Hole, Mass., p. 54.
Azizpour, J., Siadat Mousavi, S. M., & Chegini, V. (2015). Study of Physical Oceanographic Parameters in the Strait of Hormuz. Hydrophysics, 1(1), 15-24. (In Persian).
Bahrami Samani L., Ebrahimi M., & Ghorbani M. (2011). Study of Horizontal and vertical distribution of physical and chemical parameters and chlorophyll a in Hormoz Strait (the surrounding Water of Hormozgan province), Journal of Research of Marine Science and Technology, 5(4): 1-17. (In Persian)
Behzadi, M., Ghaderi, D., & Soyuf Jahromi, M. (2024). Seasonal Changes of Physical Characteristics of the Makran’s Marine Area, Nivar, 48(126-127), 18-34. (In Persian)
Bower, A., Hunt, D.H., & Pricr, J.F., (2000). Character and dynamic of the Red Sea and Peasian Gulf outflows.Depatment of Physical Oceangraphy, Woods Hole Oceanographic Institution.
Chand S, Aung T, & Rao S. (2004). Physical properties of southern Fiji waters. The South Pacific Journal of Natural and Applied Sciences, 22(1): 57-61.
 
Dehghan, H.A. (2011). Investigating changes in sound wave propagation in the Strait of Hormoz according to physical parameters, Master Sciences thesis under the guidance of Mahdi Mohammad Mahdizadeh. Bandar Abbas: University of Hormozgan, Faculty of Marine Sciences and Techniques. (In Persian).
Denis Gilbert (2024). plotxx.m, MATLAB Central File Exchange. Retrieved March 5, 2024, https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/317-plotxx-m
Elmizadeh H, & Fazelpoor K. (2016). Estimate the Numerical Values of Environmental Parameters Using MODIS Sensor in the Strait of Hormoz. Journal of Oceanography; 7 (27) :29-39. (In Persian).
Gallo, N.D., Cameron, J., Hardy, K., Fryer, P., Bartlett, D.H., & Levin, L.A., (2015). Submersible- and lander-observed community patterns in the Mariana and New Britain trenches: influence of productivity and depth on epibenthic and scavenging communities. Deep-Sea Res. I 99, 119–133.
Hafeznia, M.R., & Rabiei, H. (2013). Persian Gulf and the strategic role of the Strait of Hormuz. 10th Publication. Tehran: Samt Publications Institute (In Persian).
Hassanzadeh, E., Akbarinasab, M., & Vahidi, M. (2003). Investigating the seasonal changes of sound speed in the Persian Gulf, the 2nd national conference on underwater science and technology. (In Persian).
Hosseini S T, & Chegini V. (2014). Seasonal Variation of Physicochemical Parameters in the Coastal Water around the Bushehr Peninsula. Journal of Oceanography; 5(17): 125-143. (In Persian).
Jabal Ameli, M. (2012). Investigating the depth of the acoustic layer and its relationship with the depth of the mixed layer in the Persian Gulf. Master Sciences thesis under the guidance of Fahima Hosseini Balam. Isfahan: University of Isfahan, Faculty of Sciences (In Persian).
Jamieson, A., 2015. The Hadal Zone, Life in the Deepest Oceans. Cambridge University Press, Cambridge, UK (382 pp).
Johns, W., Yao, F., Olson, D., Josey, S., Grist, J., Smeed, D. (2003). Observations of seasonal exchange through the Straits of Hormuz and the inferred heat and freshwater budgets of the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 108(C12).
Koochaknejad E, & Hamzei S. (2022). Distribution of winter blooms of Noctiluca scintillans in the Strait of Hormuz (Case study based on the results of research cruise of Persian Gulf explorer - winter 2017). Journal of Oceanography; 12 (48) :67-78. (In Persian).
Koptenko S. (2024). Sound Speed in Sea Water, MATLAB Central File Exchange. Retrieved March 5, 2024, https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/4940-sound-speed-in-sea-water.
Lashkari, S. (2023). Tracking the Persian Gulf water mass in the Sea of Oman using WOA measured data with ODV software. Master Sciences thesis under the guidance of Maryam Soyufjahormi and Samad Hamzaei. Bandar Abbas: University of Hormozgan, Faculty of Marine Sciences and Techniques. (In Persian).
Lashkari, S., Soyuf Jahromi, M., & Hamzei, S. (2023). Seasonal changes of the Persian Gulf water mass in the Gulf of Oman. Journal of Oceanography, 14 (53), 103-122. (In Persian).
Majidinik, M. (2012). Changes in physical parameters, layering and water column stability in the Persian Gulf. Master Sciences thesis under the guidance of Siamak Jamshidi. Noor: Tarbiat Modares University, Faculty of Natural Resources. (In Persian).
Mohammadpour, F. (2023). Seasonal changes of water column stability in the Strait of Hormuz using ODV software. Master Sciences thesis under the guidance of Maryam Soyufjahormi and Samad Hamzaei. Bandar Abbas: University of Hormozgan, Faculty of Marine Sciences and Techniques. (In Persian).
Mohammadpour, F., Hamzai, S., & Soyufjahormi, M. (2023). Winter study of stability and double diffusion convection in the east of Strait of Hormuz, Hydrophysics, 8(2), 90-115. (In Persian).
Mohammadpour, F., Soyufjahormi, M. & Hamzei, S. (2025). The difference in the stability of the water column and the speed of sound from the north to the south of the Persian Gulf in winter. Nivar, 49 (128-129), Accepted manuscript. (In Persian).
Nunoura, T., Takaki, Y., Hirai, M., Shimamura, S., Makabe, A., Koide, O., Kikuchi, T., Miyazaki, J., Koba, K., Yoshida, N., Sunamura, M., & Takai, K., 2015. Hadal biosphere: Insight into the microbial ecosystem in the deepest ocean on Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112, E1230–E1236.
Payandehi, Y., Soyuf Jahromi, M. & Hamzei, S. (2025). Seasonal changes of physical properties along the length of Iranian Persian Gulf Waters. Nivar, 49 (130-131), Accepted manuscript. (In Persian).
Ramak, H., soyufjahromi, M., & Akbari, P. (2022). Persian Gulf Water mass tracking by surface temperature and salinity properties. Journal of Oceanography, 12(48),13-28 (In Persian).
Ramak, H., soyufjahromi, M., & Akbari, P. (2022). Using surface temperature data of the Oman Sea to identify subsurface water of the Persian Gulf. Hydrophysics, 7(2), 79-93 (In Persian).
Reynolds R. M. (1993). Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman— Results from the Mt Mitchell expedition. Marine Pollution Bulletin. 27:35-59.
Richards, F. A. (1960). Some chemical and hydrographic observations along the north coast of South America—I. Cabo Tres Puntas to Curacao, including the Cariaco Trench and the Gulf of Cariaco. Deep Sea Research (1953), 7(3), 163-182.
Schlitzer, R.(2022). Ocean Data View https://odv.awi.de, 2022
Soyuf Jahromi, M. (2022). The spatial and temporal monitoring of the sea surface temperature anomaly of the Strait of Hormuz. International Journal Of Coastal, Offshore And Environmental Engineering(ijcoe), 7(4), 1-6.
Soyuf Jahromi, M., & Shahmansoori, Z. (2021). The monthly sea-level anomaly patterns on the Persian Gulf. Iranian journal of Marine technology, 7(4), 97-106 (In Persian).
Soyuf Jahromi, M., & Shahmansoori, Z. (2022). The seasonal changes of sea-level anomalies on the Persian Gulf (1993-2017). Journal of Marine Science and Technology, 21(1), 1-15 (In Persian).
Vassilakis, E., Royden, L., & Papanikolaou, D. (2011). Kinematic links between subduction along the Hellenic trench and extension in the Gulf of Corinth, Greece: a multidisciplinary analysis. Earth and Planetary Science Letters, 303(1-2), 108-120.
Yaqoubi, M., Mohammadpour, F., Soyufjahormi, M. & Hamzai, S. (2023). Comparison of the Vertical Distribution of Sound Speed and its Relationship with Temperature in the East of Strait of Hormuz, 2nd international marine science conference with the approach of innovation in aquatic ecosystems relying on seabed economy. (In Persian). 
Iranian Journal of Geophysics
Volume 19, Issue 1
March and April 2025
Pages 61-73