بخار آب قابل بارش (TPW) جو یکی از پارامترهای مهم در هواشناسی و هیدرولوژی می باشد. هدف مطالعه حاضر، ارزیابی کارایی الگوریتم های سنجش از دور برآورد TPW در سطح خشکی در محدوده امواج مایکروویو و اپتیکی در نیمه غربی ایران است. در این راستا، الگوریتم برآورد TPW در محدوده امواج مایکروویو با به کارگیری داده های رادیومتر اسکن کننده پیشرفته مایکروویو 2 (AMSR2) در روزهای ابری و فاقد ابر و محصول TPW مادون قرمز نزدیک اسپکترورادیومتر تصویربردار با قدرت تفکیک متوسط (MODIS) با نام MOD05 تنها در روزهای فاقد ابر مورد ارزیابی قرار گرفتند زیرا این محصول در روزهای ابری کارایی ندارد. نتایج ارزیابی با استفاده از داده های رادیوساند در روزهای فاقد ابر نشان دهنده دقت بالاتر محصول MOD05 نسبت به الگوریتم AMSR2 بود، طوری که ضریب تعیین (R2) در TPW حاصل از سنجنده AMSR2 و محصول MOD05 به ترتیب 0. 516 و 0. 650 و مقدار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب 5. 129 و 4. 542 میلی متر بود. در روزهای ابری مقدار R2 و RMSE مقادیر حاصل از سنجنده AMSR2 به ترتیب 0. 284 و 7. 367 میلی متر به دست آمدند. مجموعا در روزهای ابری و فاقد ابر مقدار R2 و RMSE در مقادیر TPW سنجنده AMSR2 به ترتیب 0. 420 و 5. 976 میلی متر محاسبه گردیدند.

رطوبت نسبی یکی از پارامترهای مهم اقلیمی و پدیده¬های جوی محسوب می شود. هدف مطالعه حاضر ارزیابی الگوریتم های ناحیه ای در محاسبه مقدار رطوبت نسبی با استفاده از داده های سنجش ازدور در استان هرمزگان است. در این راستا از محصولات (MOD05 و MOD07) جهت برآورد مقدار آب قابل بارش، دمای هوا و فشار سطح زمین و از محصول (MOD35) جهت تست ابر استفاده شده که با انجام تست ابر حدود 2190 تصویر بدون ابر با درجه اطمینان 95 درصد برای پردازش، شناسایی شدند. برای ارزیابی نتایج از داده های رادیوسوند ایستگاه بندرعباس و ایستگاه های سینوپتیک در سطح استان استفاده شد که نتایج بیانگر دقت بالای الگوریتم ها و مدل تجربی بکار برده شده است؛ به طوری که مقدار R2 و RMSE لایه های ثبت شده از سنجنده و داده های زمینی، قابل قبول بودند و هم خوانی مناسبی با اندازه گیری های ایستگاه های زمینی دارند. نتایج این پژوهش بیانگر این است که اقلیم استان یک در حالت نیمه بیابانی قرار دارد که داری یک فصل طولانی گرم و یک فصل کوتاه خنک است. فشار سطح زمین و مقدار آب قابل بارش TPW در این استان با توپوگرافی منطقه همبستگی بالای دارند. به طوری که بیشترین آب قابل بارش و فشار سطح زمین در مناطق پست جلگه ای ساحلی و کمترین آن ها در ارتفاعات استان ثبت شده است.

هدف این پژوهش ارائه روشی بر مبنای الگوریتم های جهانی و تجربی جهت برآورد رطوبت نسبی در استان سیستان و بلوچستان است. بدین منظور از تصاویر ترا مودیس و از محصولات (MOD05, MOD07) مربوط به بازده زمانی 10 ساله (1 ژانویه 2009 تا 31 دسامبر 2018) در شرایط بدون ابر به عنوان داده های منتخب استفاده شد. برای اعتبار سنجی لایه های به دست آمده (دمای نزدیک سطح زمین، فشار سطح زمین، آب قابل بارش TPW و رطوبت نسبی)، داده های ایستگاه زمینی و رادیوساند مورداستفاده قرار گرفت. مقدار R2 و REMS لایه های ثبت شده از سنجنده و داده های زمینی قابل قبول بودند و داده های سنجده هم خوانی مناسبی با اندازه گیری-های ایستگاه های زمینی داشتند. نتایج به دست آمده حاکی از این هستند که عامل ارتفاع نقش تعیین کننده ای در فرا سنج دما دارد. حداقل مقدار آب قابل بارش، 6 میلی متر در مناطق خاش، میر جاوه و سراوان در فصل سرد سال و حداکثر آن با 49 میلی متر در مناطق ساحلی در فصل گرم سال ثبت شده است. میزان متوسط رطوبت نسبی در فصل سرد سال در کل استان در حالت تعادل قرار دارد ولی در فصل گرم سال از حالت تعادل خارج می شود که در سواحل دریای عمان بالای 60 درصد و در مرکز استان (خاش، میر جاوه و زاهدان) کمتر از 10 درصد است.

آب و هوا، عامل اصلی تغییرات دمای سطح زمین است و دمای سطح زمین یک متغیر مهم در مطالعات اقلیمی و زیست محیطی محسوب می شود و محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از داده های سنجش از دور نیازمند محاسبه دقیق ضریب گسیلمندی می باشد. در بحث مطالعات حرارتی نیاز به تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا می باشد چون در مناطق شهری به دلیل تراکم انواع کاربری ها استخراج اطلاعات در پیکسل های مختلط کار دشواری خواهد بود. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ترا، محصولات سنجنده مادیس (MOD021KM, MOD11A1, MOD05) مربوط به سال 2012-2013 و تصاویر لندست TM5-مربوط به سال 2010 و داده های ساعتی هواشناسی استفاده گردید. در این پژوهش به منظور محاسبه دمای سطح زمین از روش پنجره مجزا و قانون پلانک استفاده گردید و همچنین روش های مختلف استخراج گسیلمندی شامل روش طبقه بندی، روش شاخص تفاضل گیاهی نرمال شده، روش ضریب گسیلمندی نرمال به منظور استخراج گسیلمندی بکارگرفته شد تا در کنار محصولات گسیلمندی مادیس (MOD11A1) به منظور تهیه نقشه دمای سطح زمین مورد مقایسه قرارگیرند. در این راستا امکان ادغام داده های گسیلمندی مستخرج از روش های مختلف نیز مورد بررسی قرارگرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد روش شاخص تفاضل گیاهی نرمال شده و روش ترکیب با استفاده از میانه گیری داده های گسیلمندی مناسبی را برای محاسبه دمای سطح زمین فراهم می آورند. همچنین در محاسبه دمای سطح زمین، روش پلانک در باند 31 و 32 دقت بالاتری را نسبت به روش پنجره مجزا ایجاد می نماید.

در این پژوهش به اعتبارسنجی محصولات آب قابل بارش سنجنده مودیس بر روی ایران پرداخته شده است. به این منظور داده های ماهانه سطح سوم مودیس در بازه زمانی 2003 تا 2015 و داده های روزانه سطح دوم، طی ماه ژانویه 2004 و ژوئیه 2008 برای محدوده ایران از وب سایت مودیس اخذ شد. سپس داده های ماهانه با داده های ERA-Interim و داده های روزانه با داده های رادیوسوند مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در مقیاس ماهانه، ویژگی های داده های آب قابل بارش مودیس در مقایسه با داده های ERA-Interim دارای الگوی فضایی خوشه ای تر، تغییرپذیری مکانی بالاتر، ارتباط فضایی قوی تر با داده های ارتفاع و میانگین آب قابل بارش سالانه مشابه (24/12 میلی متر؛ علی رغم اختلاف ماهانه آب قابل بارش) می باشد. این ویژگی ها حاکی از آن است که محصولات سنجنده مودیس، جهت اقلیم شناسی آب قابل بارش در ایران بسیار کارآمد هستند. همچنین مقایسه آب قابل بارش مودیس با داده های رادیوسوند در شرایط متفاوت جوی انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که در شرایط آسمان صاف و همراه با دید افقی بالا، آب قابل بارش حاصل از محصولات مودیس و داده های رادیوسوند، ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند (ضریب تعیین=73 درصد در ژوئیه 2008). درحالی که ضریب تعیین در طی شرایط ابرناکی و دید افقی پایین (کمتر از 10 کیلومتر) در تمامی ایستگاه ها به شدت کاهش می یابد (ضریب تعیین=05/0 درصد در ژوئیه 2008). با توجه به این نتایج، صحت آب قابل بارش مودیس در مقایسه با داده های رادیوسوند وابسته به شرایط جوی می باشد.

سرمازدگی ازجمله پدیده­ هایی است که همه ساله خسارات بسیاری بر بخش کشاورزی وارد می­ ­ سازد. از دیدگاه هواشناسی/اقلیم ­ شناسی هنگامی که دمای هوا به کمتر از آستانه تحمل گیاهی می رسد، پدیده سرمازدگی اتفاق می افتد. این پژوهش به پیش بینی مناطق در خطر سرمازدگی با استفاده از روش NEAT[1] در ایالت جورجیای آمریکا می ­ پردازد. روشNEATبرای تخمین دمای هوا در نزدیکی سطح بکار گرفته شد. بدین منظور از داده ­ های سنجنده مادیس مستقر بر سکوهای ترا و آکوا و داده­ های ایستگاه ­ های هواشناسی شبکه AEMN[2] استفاده شده است. جهت پیاده سازی مدل، دو بازه زمانی 3 تا 9 دسامبر سال 2006 و 3 تا 11 آپریل 2007 انتخاب شدند. در این دوبازه، سرمازدگی خسارات زیادی به محصولات کشاورزی در جنوب شرق آمریکا وارد کرده است. ابتدا با استفاده از داده ­ های شبکه AEMN ضرائب مدل NEAT برای برون یابی دمای هوا به ساعات بعد محاسبه شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دمای هوای نزدیک سطح با استفاده از محصولات مادیس برای لحظه گذر شبانه دو سنجنده مادیس مستقر بر سکوهای آکوا و ترا استخراج گردید. در نهایت مدل NEAT بر روی دمای هوای استخراج شده از تصاویر ماهواره ای اعمال گردیده و دمای شبانه از حدود ساعت 22: 30 شب تا 7: 30 صبح در بازه­ های زمانی 15 دقیقه ­ ای پیش بینی شده است. جهت ارزیابی، داده­ های 68 ایستگاه شبکه AEMN در این دو بازه زمانی مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت مقادیرRMSE و تغییرات پارامترهای دقت کلی و دقت کاربر در مورد پیش­ بینی سرمازدگی در طول شب مورد بررسی قرار گرفت. مقدار RMSE کل برای تعداد 13840 داده، 5/2 درجه بدست آمد. پارامتر RMSE از لحظه گذر تا 6 ساعت پس از آن، دارای روند افزایشی می­ باشد و با دور شدن از لحظه گذر از 1/0 تا 5/2 درجه سلسیوس تغییر می­ کند. نتایج حاصل می ­ تواند تا حد زیادی در شناسایی و پیش­ بینی مناطق در خطر سرمازدگی مفید باشد.