سپیدایی از فراسنجﻫﺎی کلیدی در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت آب و ﻫﻮاﻳﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. بررسی آب و هواشناسی سپیدایی می تواند ابزاری برای شناخت تغییرات محیطی باشد. ﺳﻨﺠﻨﺪه مودیس سپیدایی سطح زﻣﻴﻦ را ﺑه ﻄﻮر ﻣﺴﺘﻤﺮ در ﻣﻘﻴﺎﺳﻲ ﺟﻬﺎﻧﻲ و ﺑﺎ ﻗﺪرت ﺗﻔﻜﻴﻚ ﻣﻜﺎﻧﻲ مناسب ﺗﻮﻟﻴﺪ و در دسترس پژوهشگران ﻗﺮار می دهد. در این پژوهش جهتِ واکاوی آب و هواشناسی سپیدایی ایران، نخست داده های فراورده MCD43A4 سنجنده مودیس در محدوده ایران در بازه زمانی 1/1/2001 تا 30/12/2021 با تفکیک مکانی 500 متری و تفکیک زمانی روزانه از وبگاه ناسا برداشت شد. پس از پیش پردازش های لازم، میانگین بلندمدت ماهانه، فصلی و سالانه سپیدایی ایران محاسبه شد. یافته ها در مقیاس ماهانه نشان داد که در ماه های سرد سال (Jan, Feb, Mar) که ماه های برف پوش ایران شناخته می شوند، سپیدایی ایران بیشینه شده و ماه های گذار فروکش کرده و سپس در ماه های گرم سال (June, July, Aug) به سبب خشکی زمین و افزایش دمای رویه زمین دوباره افزایش می یابد. این رفتار دو سویه در مقیاس فصلی نیز آشکار است. به طوری که سپیدایی ایران در فصول زمستان و تابستان بیشینه و در فصول بهار و پاییز (فصول گذار) کمینه می باشد. همچنین یافته ها گویای آن است که میانگین بلندمدت سپیدایی ایران حدود 5/12 درصد است. با آگاهی از محدودبودن پوشش برفی ایران، پایین بودن سپیدایی ایران طبیعی به نظر می رسد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

دیدبانی های مودیس ترا و آکوا با چگالی مکانی و زمانی مناسب در گستره ی ناهمگون ایران می تواند دانسته های ما را از ویژگی های دمایی ایران افزایش دهد. در این پژوهش خوشه بندی داده های دمای رویه ی زمین باهدف شناسایی پهنه های دمایی و بررسی تغییرات مکانی و زمانی آن در هر پهنه انجام شده است. تفاوت زمانی برداشت دمای رویه ی زمین در روزهای مختلف برای هر یاخته با استفاده از هم زمان سازی داده های مودیس ترا و آکوا اصلاح شد و پس از محاسبه ی شیب دمای رویه ی زمین دمای ساعت 30: 12 نیم روز برای هر یاخته ی درون مرز ایران تولید شد. از پایگاه داده ی تولیدشده در مقیاس روزانه، آرایه ای در ابعاد 12*2688*1765 تولید شد که میانگین بلندمدت ماهانه ی دمای رویه ی زمین ایران است. خوشه بندی دمای رویه ی زمین به منظور آشکارسازی پهنه های دمایی ایران به روش وارد روی داده های ماهانه انجام شد. در گام اول خوشه بندی، ایران به دو پهنه ی دمایی سرد و گرم تقسیم شد که خوشه بندی مجدد آنها چهار پهنه ی بسیار گرم، گرم، معتدل و سرد را در گستره ی ایران نمایان ساخت. خوشه های دمای رویه ی زمین ایران هماهنگی زیادی با ناهمواری ها و عرض جغرافیایی نشان می دهند. بخش های مرتفع تر ایران در رشته کوه های زاگرس و البرز و نیز بلندی های داخلی ایران در خوشه های معتدل و سرد قرار می گیرد درحالی که مناطق پست در عرض های جنوبی و بیابان های داخلی ایران پهنه های بسیار گرم و گرم ایران هستند. هنگام رخداد بیشینه ها دمای رویه ی زمین در پهنه های گرم و معتدل به مقادیر دما در پهنه ی بسیار گرم نزدیک تر می شوند. با توجه به گستره ی پهنه ی گرم که یک سوم مساحت ایران را در برمی گیرد می توان نتیجه گرفت که بخش های زیادی از کشور در صورت افزایش دما قابلیت تبدیل به مناطق بسیار گرم را دارد.

در این پژوهش، وضعیت گستره ی برگ در ایران از سال 1395-1381 با دورسنجی بررسی شد. برای این منظور به گردآوری و استخراج داده های نمایه ی گستره ی برگ برای چارچوب قلمرو ایران از تارنمای مودیس اقدام شد. سپس، با استفاده از برنامه نویسی در محیط نرم افزار مت لب به منظور انجام مجاسبات آماری- ریاضی پایگاه داده ا ی تشکیل گردید. پس از واکاوی داده ها، امکان تهیه ی نقشه ی میانگین بلندمدت ماهانه برای هر یک از ماه های سال فراهم گردید. این نقشه ها، نشان دهنده ی این امر هستند که نواحی مرکز، شرق و جنوب شرق تقریباً فاقد گستره ی برگ هستند و یا گستره ی برگ بسیار تنک در برخی مناطق دیده می شود. در مقابل نیمه ی شمالی و غربی کشور دارای گستره ی برگ مناسبی هستند که به استثنا جنگل های هیرکانی و ارسباران عموماً شامل کشتزارها می شود. دو عامل اصلی برای رشد و نمو گیاهان، بارش و دمای مناسب می باشد که این دو شرط در غرب کشور به دلیل قرارگیری در مسیر بادهای غربی مهیاست. از نظر زمانی نیز اردیبهشت و خرداد بالاترین میانگین گستره ی برگ و آذر و دی کمترین میانگین را دارا هستند. در مرحله ی بعد، بررسی 15 سال داده های نمایه گستره ی برگ به روش تحلیل خوشه ای بر پایه ی محاسبه ی فواصل اقلیدسی و روش ادغام وارد نشان داد که تمام 12 ماه سال در دو گروه اصلی جای می گیرند و در واقع در دو دوره با پوشش گیاهی قوی و ضعیف ، تقسیم بندی می شود. در این تحلیل، فروردین در دوره ی سرد سال و مهرماه در دوره ی گرم سال به عنوان ماه های گذار می باشند و در طبقه ای جداگانه قرار گرفته اند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

هدف از این پژوهش ارزیابی مقدار درصدِ ابرپوش در ایران است. درصدِ ابرپوش یکی از پارامتر های مهم اقلیمی و هواشناسی است که بیانگر میزان ابرناکی است. برای دست یابی به هدف، از پارامتر درصدِ ابرپوش فرآوردة ابر سنجندة مودیس ماهوارة تررا استفاده شده است و نتایج آن شامل توزیع مکانی، میانگین فصلی و سالانة ابرناکی در کشور است. یافته های این پژوهش نشان داد که بیشینة سالانة توزیع مکانی ابرناکی در سواحل دریای خزر و کمینة آن در جنوب شرق کشور دیده می شود. در مقیاس فصلی، بیشینة ابرناکی در بیشتر فصول در سواحل جنوبی دریای خزر دیده می شود؛ اما در فصل زمستان بر روی مناطق کوهستانی رشته کوه البرز و شمال غرب کشور است و کمینة فصلی آن در بیشتر فصول در مناطق جنوب و جنوب شرقی کشور دیده می شود؛ اما در فصل تابستان در مناطق غربی و شرقی کشور دیده می شود. میانگین ابرناکی سالانة کل کشور 5/27 درصد است که در هنگام صبح و عصر به ترتیب 3/25 درصد و 7/29 درصد است. در مقیاس فصلی، بیشترین و کمترین مقدار ابرناکی به ترتیب در فصل زمستان (1/46 درصد) و تابستان (9/9 درصد) رخ می دهد. در مجموع، در مقیاس فصلی و سالانه، تغییرات مکانی و زمانی ابرناکی در کشور ناهمگن است.

برف یکی از منابع بزرگ آب در بیشتر نقاط دنیا می باشد. آب معادل پوشش برفی حدود یک سوم از آب مورد نیاز برای فعالیت های کشاورزی و آبیاری را در سراسر کره زمین تامین می کند. برآورد میزان آب و یا محتوای آبی پوشش برفی و تخمین رواناب ناشی از ذوب برف یکی از فعالیت های عمده هیدرولوژیست ها به حساب می آید. برای محاسبه رواناب ناشی از ذوب برف، روش های مختلفی ارایه و پیشنهاد شده است که اکثر این روش ها نیاز به پایش پیوسته سطح پوشیده از برف دارند. امروزه پایش مداوم این سطح توسط داده برداری های ماهواره ای و با استفاده از روش های مبتنی بر سنجش از دور صورت می گیرد. تصاویر ماهواره ای MODIS به دلیل دقت زمینی بهتر (250 متر) و تعداد باندهای بیشتر برای این منظور مناسب تر از تصاویر سنجنده های دیگر مانند NOAA می باشد. به همین علت در این تحقیق برای تهیه نقشه پوشش برفی از تصاویر MODIS و شاخص NDSI استفاده شد. یکی از مشکلات عمده در پایش سطوح برف دار ابری بودن سطح منطقه است، بنابراین در این پژوهش به کمک مدل رقومی ارتفاعی منطقه (DEM) و ایجاد روابط رگرسیون میان درجه حرارت، ارتفاع و تصویر جهت شیب، تغییرات سطوح برف دار در تاریخ هایی که تصاویر MODIS موجود نبود یا به عبارت دیگر تصاویر ابری بودند، به دست آمد. بدین منظور برای روز 5 اسفند 1382 که دارای تصویر مناسب بود از این روش سطح پوشیده از برف برآورد گردید که در مقایسه با تصویر مذکور درستی و صحت روش مورد استفاده، تایید گردید.

گرد و غبار یکی از رویدادهای جوی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که در سال های اخیر افزایش قابل توجه ای داشته و آثار و پیامدهای نامطلوبی را در بخش های مختلف بر جای گذاشته است. در این پژوهش از تصاویر سنجنده مودیس به منظور شناسایی و انتخاب بهترین الگوریتم تشخیص گرد و غبار استفاده شد. بدین منظور سه رویداد گرد و غبار جنوب غرب ایران در سال 2012 با استفاده از پنج الگوریتم مختلف شناسایی شامل BTD آکرمن، شاخص گرد و غبار، میلر، TIIDI و DUST RGB، بارزسازی شدند و روش ها مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسی های به عمل آمده نشان داد که روش های BTD آکرمن، شاخص گرد و غبار و میلر نیازمند تنظیم آستانه برای هر رویداد هستند؛ از این رو آستانه های مناسب برای هر رویداد با استفاده از روش هیستوگرام تعیین و ریزگردها شناسایی شدند. روش TIIDI نیز قابلیت تفکیک گرد و غبار از سایر پدیده ها را بر روی زمین داشت ولی نتوانست گرد و غبار روی آب را به خوبی بارزسازی کند. در روش DUST RGB به خوبی گرد و غبار از بقیه عوارض قابل تشخیص بود. همچنین نتایج طبقه بندی و ارزیابی صحت تصاویر نشان داد که در هر سه رویداد گرد و غبار، روش DUST RGB بالاترین صحت کلی را در میان سایر روش ها دارا می باشد. بنابراین بر اساس نتایج به دست آمده از ماتریس خطا و ارزیابی صحت، روش مذکور به عنوان بهترین الگوریتم شناسایی گرد و غبار انتخاب گردید.