بخشی از مقاله
چکیده
برآورد دمای سطحی از تصاویر ماهواره ای یکی از کاربردهای بیشمار این داده ها می باشد. این برآورد که به صورت غیر مستقیم و بر اساس خصوصیات حرارتی و تابشی اجسام و قوانین فیزیکی است،به روشهای مختلف و از داده های ما هواره ای متفاوت صورت می گیرد. اما دراین بین سنجنده AVHRR ماهواره NOAA متداولترین و گسترده ترین کاربرد را در این زمینه به خصوص دمای سطح دریا - آب - دارد.
با استفاده از دمای روشنایی محاسبه شده از تصاویرNOAA14 درمنطقه خلیج فارس و دمای ایستگاه دریائی - بویه - بوشهر در مرحله اول سه نمونه از الگوریتم های موجود برای بر آورد دمای سطح دریا به کار گرفته شده ، که میزان خطای آنهادر بعضی از زمانها به چندین درجه 2 - الی 3 درجه سا نتیگراد - می رسد ، این میزان خطابرای دمای سطح دریا - آب - بالا می باشد،به همین منظور با استفاده از داده های موجود - دمای روشنای باندها ی4و5 ودمای بویه - را بطه ای برای بر آورد دمای سطح دریا در منطقه خلیج فارس محاسبه گردیده که میزان دقت آن ± / 4 درجه سانتیگراد می باشد که این میزان دقت برای محاسبه دمای سطح دریا قابل قبول می باشد .
همچنین تغییرات دمایی در خلیج فارس در ارتباط با عمق آب بررسی گردیده است .با بررسی انجام گرفته مشخض شد که به غیر از عمق آب عوامل دیگری مانندجریانات دریایی و عرض جغرافیایی نیز در این امر دخیل هستند.اما به هر صورت میزان تغییرات دمایی به خصوص در عرضهای شمالی ومرکزی با عمق آب را بطه ای معکوس را نشان می دهد .
-1 مقدمه
دمای آب به وسیله دماسنج هایی که در محفظه هایی به داخل آب فرستاده می شود ، در عمق های مختلف اندازه گیری می شود. این اندازه گیری یا در ایستگاههای ثابت دریایی - بویه - انجام می گیرد یا به وسیله قایق ها و کشتیهای تحقیقاتی که در محل های مخصوص مستقر ند اندازه گیری می شود، اما در سالهای اخیر این روش ها به تدریج جای خود را به استفاده از تکنولوژی ماهواره ای و علم سنجش از دور داده است .
با پرتاب نخستین ماهواره های علمی تحقیقاتی که اتفاقĤ برای اهداف هواشناسی واقیانوس شناسی بودند استفاده از اطلاعات آنها در مطالعات هواشناسی و اقیانوس شناسی آغاز شد . بتدریج با پیشرفت در این تکنولوژی و کیفیت داده های برداشت شده - چه از لحاظ مکانی و چه از لحاظ طیفی - زمینه های کاربردی و دقت محاسبات و برآوردها نیز افزایش یافت به طوریکه در بعضی از موارد جایگزین روشهای میدانی گذشته شده است .
خلیج فارس یکی از مهمترین مناطق اقتصادی ، ترابری و سیاسی ایران است که بهره برداری از آن با چند کشور عربی منطقه به صورت مشترک است . برای بهره برداری بهینه تر از منابع آن باید ویژگیهای محیطی و رفتارهای آن را باز شناسیم که این امر نیاز به داده های بیشماری از خلیج فارس دارد. برای مطالعات هواشناسی ، دریایی و اکولوژی منطقه به داده های دمای سطح آب نیاز داریم، که این امر به وسیله کشتی های تحقیقاتی در دوره های مختلف برداشت شده است . اما این برداشت به صورت پراکنده و با فاصله زمانی زیاد است و همچنین تنها یک بویه در منطقه - بوشهر - به جمع آوری داده های دریایی مشغول است که نیاز کشور را به این داده ها تامین نمی کند.
از آنجایکه تصاویر ماهواره NOAA در ایران اخذ می گردد و هزینه آن ناچیز می باشد. می توان با استفاده از این تصاویر به صورت روزانه ، هفتگی ، ماهیانه به برآوردهای سطح آب اقدام کرد. این امر در طی سالیان گذشته در کشورهای مختلف به انجام رسیده است ، از همان اوایل کار ماهواره های هواشناسی این موضوع یکی از مهمترین استفاده های این داده ها بوده است و از زمانی که سری ماهواره های NOAA ١فعالیت خود را آغاز کرده اند این امر گسترش روزافزونی یافته. مطالعات متعددی به وسیله اسمیت ٢ - 1970 - ، استوستون٣ - 1972 - ، تسایس٤ - 1973 - ، کوگان٥ - 1975 - ، اوبیدال٦ - 1984 - ، کراکنل٧ - 1992 - ، کانتوتن٨ - 1996 - در رابطه برآورد دمای سطح دریا از تصاویر سنجنده AVHRR انجام گرفته است .
اما مهمترین مطالعات به وسیله مک کلاین٩ - دهه - 80 و رائو١٠ - دهه - 90 انجام پذیرفته است. آنها به روش های برآورد وخطاهای بوجود آموده در این برآورد پرداخته اند و منابع خطا در هر کدام از روش ها را مشخص کرده اند .
-2 مواد وروشها
-2-1 تصاویر AVHRR ١١
ماهواره NOAA دارای سنجنده های متعددی است که مهمترین آن سنجنده AVHRR است .تصاویر AVHRR داده های پایه تحقیق را تشکیل می دهند . و تجزیه و تحلیل اصلی بر روی همین اداده ها انجام شده است . در این تحقیق تصاویر بر اساس داده های ایستگاه دریایی بوشهر انتخاب شده اند ، به طوری که سعی شده تصاویر در زمانی باشد که داده اندازه گیری شده موجود باشد. یکی از محدودیت انتخاب تصاویر وجود ابر در منطقه بوده است . که با همه این تفاصیل تعداد 12 تصویر بدون ابر همزمان با داده های ایستگاهی انتخاب شده است . به خاطر این که از این تاریخ های هیچ تصویر شبانه ای وجود نداشته است .فقط از تصاویر روز استفاده شده است . همچنین قابل ذکر است که تمام تصاویر مربوط به ماهواره NOAA14 می باشد.
-2-2 داده های دریایی
برای تعیین دقت داده های دمایی استخراج شده از تصاویر نیاز به داده های مرجع داریم که در بیشتر تحقیقات انجام شده از داده های اندازه گیری شده به وسیله بو یه های مستقر در دریاها و اقیانوس ها و همچنین کشتیهای تحقیقاتی استفاده می شود. یکی از محدودیتهای مطالعاتی این تحقیق و اغلب تحقیقات مشابه کمبود اطلاعات پایه بوده است .
در محدوده وسیع خلیج فارس فقط یک بویه مشغول جمع آوری اطلاعات بوده است که داده هایی به صورت ناقص و پراکنده از آن جمع آوری گردیده است - جدول. - 1-2 داده های دمایی بویه هر سه ساعت به وقت گرینویچ برداشت می گردند . این بویه در غرب بندر بوشهر در طول 50o45' شرقی و عرض 28o55' درجه شمالی واقع گردیده است .
جدول : 1-2 دمای اندازه گیری شده از یویه در تاریخ هایی که تصاویر موجود است در ساعات مختلف اندازه گیری . - درجه حرارت به سانتیگراد -
