دانلود مقاله روش های محاسبه SST با تاکید بر محاسبه SST در خلیج فارس

بخشی از مقاله

چکیده

تعیین توپوگرافی سطح دریا SST)) یکی از مسائل روز در علم ژئودزي می باشد . SST جدائی ژئوئید از سطح

متوسط دریاهاست . در این نوشته ضمن نگاهی گذرا به روش هاي تعیین SST، نتیجه تعیین SST را به روش

ارتفاع سنجی ماهواره اي براي خلیج فارس ارائه می دهیم. در این نوشته از مدل جهانی KMSS04 براي سطح

متوسط خلیج فارس و همچنین از مدلهاي ژئوپتانسیل EGM96، EGM2008، GRACEو IRG04

استفاده گردیده است. ابتدا پروفیل هاي طولی و عرضی را براي SST هاي محاسبه شده از مدلهاي ژئوپتانسیل

متفاوت ترسیم نموده و به مقایسه نتایج حاصله می پردازیم، سپس SST هاي سطحی حاصله از تفاضل مدلهاي

ژئوپتانسیل مذکور و مدل KMSS04 را براي خلیج فارس ترسیم نموده ونهایتا مقایسه نسبی بین SSTهاي

سطحی انجام می گیرد .

کلمات کلیدي : توپوگرافی سطح دریا ، ژئوئید ، سطح متوسط دریا ، ارتفاع سنجی ماهواره اي

مقدمه

امروزه با توجه به توسعه روابط وهمکاریهاي بین المللی هماهنگی بین ملل مختلف در زمینه هاي گوناگون امري

اجتناب ناپذبر به نظر می رسد. یکی از این زمینه ها، ایجاد سطح مبناي ارتفاعی واحد در ملل مختلف می باشد. این

1

موضوع در کاربردهاي نظامی وخطوط انتقال نیرو، نفت و پروژه هاي مهندسی حائز اهمیت است. سطح مبناي

ارتفاعی را ژئوئید در نظر می گیرند، که براي تعیین ژئوئید ازمشاهدات سطح متوسط آب هاي آزاد استفاده می

شود، این دو سطح بر هم منطبق نیستند، به اختلاف این سطوح ازیکدیگرتوپوگرافی سطح دریا گفته می شود. در

این نوشته روش هاي مختلف مورد بررسی اجمالی قرار می گیرد و در نهایت SST هایی از منطقه خلیج فارس

با استفاده از داده هاي ارتفاع سنجی ماهواره اي ارائه می گردد .

براي تعیین مبناي ارتفاعی از اطلاعات مربوط به تاید گیج ها و ارتفاع سنجی ماهواره اي استفاده می شود ، SST

باعث جدائی بین ژئوئید و سطح متوسط دریا می شود ،پس با محاسبه SST سطح مبناي ارتفاعی بدست می آید.

سطح متوسط دریا : میانگین ارتفاع آب دریا از یک بیضوي رفرنس معین را سطح متوسط دریا ( Mean Sea

(Surface گویند. سطح متوسط دریا بر پایه مشاهدات چندین ساله بنا نهاده می شود . این اطلاعات از طریق داده

ها مربوط به ایستگاه جزر و مد سنج و یا از طریق ارتفاع سنجی ماهواره اي جمع آوري می گردند ، بر روي این

داده ها باید تصحیحاتی اعمال شود تا خطاي دستگاه آلتیمتر،خطاي مداري، تاثیر جزر ومد اقیانوسی و زمین صلب،

فشاراتمسفر،یونسفر،تروپسفروخطاي اندازه گیري زمان و... کاهش یافته ویا حذف گردند .

مدل ژئوئید : ژئوئید یک سطح هم پتانسیل براي زمین محسوب می شود که با زمان تغییر می کند، سطوح هم

پتانسیل وابسته به زمانند که یکی از دلایل آن جزر ومد ماه وخورشید می باشد ازعوامل دیگر می توان به نیروهاي

جاذبه وگریزازمرکز ناشی از دوران زمین، جابجایی اجرام داخل زمین و نیروهاي حاصل از بار پوسته اي اشاره نمود

که موجب پدیده هاي تکتونیکی وتعادل ایزوستازي می شوند. براي سهولت در محاسبات ، ژئوئید را مستقل از

زمان در نظر می گیریم .در این نوشته مدلهاي ژئوپتانسیل GRACE،EGM96، EGM 2008 و IRG04

را مورد استفاده قرار می دهیم .

2

ارتفاع سنجی ماهواره اي : ( Satellite altimetry)

درحال حاضرمی توان با روش هاي ارتفاع سنجی ماهواره اي ارتفاع سطح آب را با دقت cm2-1 در اختیار

داشت. ارتفاع سطح آب با مجموع ارتفاع ژئوئید دریایی و توپوگرافی دینامیکی آنی (مجموع توپوگرافی

دینامیکی متوسط و آنامولی سطح آب) برابر است.

(Sea Surface High , SSH=N+h ) (1)

: SSH ارتفاع سطح آنی آب از بیضوي رفرنس

: N ارتفاع ژئوئید

: h ارتفاع سطح آنی آب از ژئوئید


: SSH ارتفاع سطح متوسط آب از بیضوي رفرنس
 شکل(-(1 اجزاء محاسبه h' SST
: h ارتفاع سطح متوسط آب از ژئوئید (توپوگرافی سطح دریا) :
ارتفاع بین سطوح آنی ومتوسط آب

 
با معلوم بودن SSH و N می توان h

را نیز یافت. با گیرنده GPS سوار بر ماهواره آلتیمتري واندازه گیري

مشاهدات رنج (فاصله ماهواره تا سطح آنی آب( که توسط ماهواره آلتیمتر صورت می گیرد، SSH و با داشتن

یک مدل ژئوپتانسیل مناسب N را می توان بدست آورد . با تفاضل 
SSH از SSH روابط زیر برقرار هستند:
   
h)(2) N  h  h '  ( N SSH  SSH