انجمن سنجش از دور ایران / دانشگاه شهید بهشتی نشریه سنجش از دور و GIS ایران 2008-5966 7 2 2016 01 21 The Effect of Atmospheric Moisture on the Estimation of the Temperature Inversion Characteristics from MODIS Images تأثیر رطوبت جو در برآورد مشخصه‌های وارونگی دمایی از تصاویر ماهواره‌ای MODIS 35 53 95793 FA حامد کاچار دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سنجش از دور، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی محمدرضا مباشری دانشیار گروه مهندسی سنجش از دور، دانشکدة مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی علی‌اکبر آبکار استادیار ‌گروه مهندسی سنجش از دور، دانشکدة مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی مجید رحیم‌زادگان استادیار دانشکدة عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Journal Article 2016 11 06 Increase of temperature with height in the troposphere is called temperature inversion. Parameters such as strength and depth are characteristics of temperature inversion. Inversion strength is defined as the temperature difference between the surface and the top of the inversion and the depth of inversion is defined as the height of the inversion from the surface. The common approach in determination of these parameters is field measurements by Radiosonde. On the other hand the Radiosonde data are too sparse, so using satellite images is essential for modeling the temperature inversion. Necessary condition for the temperature inversion modeling using satellite images, examine the relationship between the brightness temperature difference with the temperature inversion strength and depth of the resulting data is Radiosonde. Temperature inversion phenomenon is common in Tehran. So Mehrabad airport weather station was selected as the 1st study area. Then correlation coefficients between Brightness temperature differences of different band pairs and the inversion depth and strength collected by Radiosonde were calculated. The results showed weak linear correlation. This could be due to the change of the atmospheric water vapor content and the relatively weak temperature inversion strength and depth occurred in Tehran. Proving this hypothesis is an innovation in the present work, in continuation of this research, the factors increasing the linear correlation coefficient was investigated. Due to the presence of deeper and stronger temperature inversion in Kermanshah, this region was chosen as the second studied region. The calculated correlation coefficients increased for Kermanshah all due to increase in the strength and depth of the temperature inversion in this region. Knowing that the amount of water vapor in the atmosphere in winter is less than warm seasons, Tehran and Kermanshah data were divided into two all seasons and cold seasons.Increase of correlation coefficients for both Tehran and Kermanshah in the cold season verifies the effect of atmospheric water content. For instance, the correlation coefficient between BT7.2-BT11 with strength and depth of inversion for Kermanshah for all season are 0.51 and 0.70 respectively. This for cold season was boosted to 0.78 and 0.85. وارونگی دمایی زمانی رخ می‌دهد که در تروپوسفر و تا ارتفاعی مشخص، با افزایش ارتفاع، دما افزایش یابد. از مشخصه‌های وارونگی دمایی، پارامترهای قدرت و عمق وارونگی دمایی است. قدرت وارونگی به اختلاف دمایی بین قلة وارونگی و سطح زمین اطلاق می‌شود و ارتفاع متناظر با این اختلاف دمایی، عمق وارونگی نام دارد. راهکار متداول برای تعیین این مشخصه‌ها، اندازه‌گیری‌های میدانی به‌وسیلة رادیوساند است، که نوعی اندازه‌گیری نقطه‌ای در جو قلمداد می‌شود. به‌منظور مدل‌سازی برای استخراج مشخصه‌های وارونگی دمایی از تصاویر ماهواره‌ای می‌توان ارتباط بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مختلف با قدرت و عمق وارونگی دمایی منتج از داده‌های رادیوساند را به‌دست آورد. در پی شایع‌بودن پدیدة وارونگی دمایی در شهر تهران، ایستگاه هواشناسی فرودگاه مهرآباد تهران به‌عنوان منطقة نخست مورد مطالعه انتخاب شد. ضرایب همبستگی خطی به‌دست‌آمده بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مختلف با عمق و قدرت وارونگی محاسبه‌شده از داده‌های رادیوساند بسیار ضعیف بود که می‌تواند ناشی از تغییرات زیاد بخارآب جو و قدرت و عمق وارونگی دمایی نسبتاً ضعیف روی‌داده در تهران باشد. برای اثبات فرضیة مذکور، در ادامة روند تحقیق حاضر، عوامل مؤثر در افزایش ضریب همبستگی خطی بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مذکور با عمق و قدرت وارونگی محاسبه‌شده از داده‌های رادیوساند بررسی شدند. با توجه به روی‌دادن وارونگی‌های عمیق‌ و قدرتمند‌تر در منطقة کرمانشاه درمقایسه با تهران، این منطقه به‌عنوان منطقة دوم مورد مطالعه انتخاب شد. افزایش ضرایب همبستگی محاسبه‌شده برای کرمانشاه نشان‌دهندة تأثیر عامل میزان قدرت و عمق وارونگی دمایی است. برای مثال، ضریب همبستگی بین BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگی دمایی در تهران به‌ترتیب 16/0 و 32/0 و در کرمانشاه به‌ترتیب 51/0 و 70/0 است. به‌منظور بررسی تأثیر میزان بخار آب موجود در جو بر ضرایب همبستگی، با توجه به آنکه میزان بخار آب موجود در جو طی فصول سرد کمتر از فصول گرم است، داده‌های تهران و کرمانشاه به دو دستة تمام فصول و فصول سرد تقسیم شدند. افزایش ضرایب همبستگی محاسبه‌شده برای تهران و کرمانشاه طی فصول سرد نشان‌دهندة تأثیر عامل میزان بخار آب موجود در جو است. به‌عنوان نمونه، ضریب همبستگی بین BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگی دمایی در کرمانشاه برای تمامی فصول به‌ترتیب 51/0 و 70/0 و طی فصول سرد به‌ترتیب 78/0 و 85/0 است. https://gisj.sbu.ac.ir/article_95793_04ef9a7ef1067935822e3e61a1b50767.pdf