تعیین درجه حرارت سطح دریا (SST) با استفاده از داده های ماهواره ای

تعریف عمومی درجه حرارت سطح دریا (Sea Surface Temperature) SST عبارت از درجه حرارت آب در عمق ۱ الی 2 متری از سطح می باشد. بطورکلی از درجه حرارت سطح دریا می توان استفاده های گوناگونی در مطالعات علوم جوی و اقیانوس شناسی نمود زیرا با اندازه گیریهای آن در واقع پارامترهای مختلفی، سنجیده می شوند . این اندازه گیریها در ماهواره ها بصورت خودکار بوده و توزیع اطلاعات آن فوری و بدون وقفه می باشد. بعد از سال ۱۹۸۰ ماهواره ها استفاده فزاینده ای در اندازه گیری SST داشتندکه قابلیتهای آن تحول بزرگی از مشاهدات در تغییرات جزئی SST داشته است . اندازه گیریهایی که از فضا صورت می گیرد بوسیله حسگرهای رادیویی اقیانوسی در چند طول موج در بخش اشعه مادون قرمز از طیف مغناطیسی ساخته شده که در سنجنده های ماهواره تعبیه می گردد . در حال حاضر از دو مدار قطبی ماهواره ۱2-NOAA و 14 برای مشاهدات دو بار در روز از درجه حرارت سطح دریا استفاده می گردد . این ماهواره ها مجهز به رادیومتری با قدرت تفکیک پذیری بالا Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) هستند که سطح را با قدرت تفکیک 1/1 کیلومتر با مشخصه های ۵ باند طیفی جاروب می کنند (باند ۱ و ۲ در محدوده مرئی و محدوده مادون قرمز نزدیک، باند 4،3 و 5 در محدوده مادون قرمز میانی و قرمز حرارتی که در باند ۳ با قابلیت پذیرفتن بخار آب و میزان قابل توجهی در بازتابش نور خورشید و دو باند بعدی بیشتر تحت تأثیر انعکاس بخار آب می باشند). روشهای متفاوتی برای محاسبه دمای سطح آب از داده های ماهواره ای توام با اثرات اتمسفری وجود دارد که بهترین و کارآمدترین آن تکنیک Split (پنجره جدا از هم برای زمانهای روز و شب و از تفاضل باندهای BT4 و BT5) می باشد .ماهواره ها با جابجایی ، تغییر ارتفاع و همینطور حرکت دورانی زمین معمو لا اطلاعات برداشت شده را از موقعیت اصلی خود جابجا می کنند . بهمین دلیل اطلاعات فوق می بایست مراحلی را طی نمایند که آنرا پرداز ش داده ها Image Processing می نامند. مرحله بعدی کالیبره نمودن خود سنجنده AVHRR بوده که بدلیل حرارتی بودن باندهای آن می بایست ضرایب آن معلوم گردد (معمولا ارگان ارسالی و پشتیبانی این سنجنده اطلاعات آنرا در اختیار می گذ ارند همانند راهنمای NOAA-14) همچنین گازهای مختلفی در جو وجود دارد که مقدار تشعشع انعکاسی از سطح زمین را تحت تأثیر گذاشته که این مسئله نیز با روشهای مختلفی از تفاوت جذب بخار آب اتمسفر در پنجره های جوی مانند Dual, Split و Triple تصحیح می گردد. در نهایت با استفاده از ارزش عددی داده های تصویری DN، مقدار عدد تابشی سنجش شده و تابع معکوس پلانک، درجه حرارت موثر و درجه حرارت سطح دریا محاسبه میگردد.

Keywords:

درجه حرارت سطح دریا , مطالعات هواشناسی دریایی , کاربرد سنجش از دور در مهندسی دریا , , SST.Sea Surface Temperature , NOAA-AVHRR , Remote Sensing (RS)