توسعه مدل فیزیکی بر مبنای معادلات بیلان انرژی سه گانه برای نرمال سازی دمای سطح زمین

نرمال سازی دمای سطح زمین نسبت به عوامل محیطی از اهمیت بالایی در بسیاری از مطالعات علمی و تصمیمات مدیریتی همچون شناسایی منابع زمین گرمایی، پایش روند تغییرات فعالیت گسلها و آتشفشانها، بررسی روند تغییرات آنومالی های حرارتی و مدیریت و برنامه ریزی مصرف منابع انرژی در محیط شهری برخوردار است. هدف این پژوهش، توسعه ی یک مدل فیزیکی جدید بر مبنای معادالت بیلان انرژی برای نرمال سازی دمای سطح بدست آمده از تصاویر ماهواره ای نسبت به پارامترهای محیطی میباشد. برای این منظور از مجموعه ی داده های ماهواره ای، هواشناسی و اقلیمی ثبت شده در ایستگاه های سینوپتیک و دمای خاک اندازه گیری شده با 12 دستگاه زمینی استفاده گردید. برای مدلسازی و نرمال سازی دمای سطح، مدلهای فیزیکی بیلان انرژی دوگانه با در نظر گرفتن دو کسر پوشش خاک و گیاه و بیالن انرژی سه گانه با در نظر گرفتن سه کسر پوشش خاک، گیاه و اراضی ساخته شده ارائه شده اند. برای ارزیابی و مقایسه دقت نتایج مدلهای مختلف، از شاخصهای ضریب همبستگی و RMSE بین مقادیر دمای سطح مدل شده، بدست آمده از تصویر ماهواره ای و اندازه گیری شده زمینی و واریانس مقادیر دمای سطح نرمال شده استفاده گردید. نتایج بیانگر این است که ضریب همبستگی بین دمای سطح مدلشده و بدست آمده از تصویر ماهواره ای برای مدل بیالن انرژی دوگانه و سه گانه به ترتیب 0/67 و 0/77 میباشد. RMSE بین دمای سطح مدلشده و بدست آمده از تصویر ماهواره ای و واریانس مقادیر دمای سطح نرمال شده با مدل بیلان انرژی سه گانه نسبت به مدل بیالن انرژی دوگانه به ترتیب 0/47 و 2/7 درجه سانتیگراد پایینتر میباشند. همچنین مقدار RMSE بین دمای سطح مدل شده و اندازه گیری شده زمینی برای مدل دوگانه 3/22 درجه سانتیگراد و برای مدل سه گانه 2/16 درجه سانتیگراد میباشد. نتایج حاصل از پژوهش بیانگر کارایی بالاتر مدل بیلان انرژی سه گانه ارائه شده نسبت به مدل بیالن انرژی دوگانه برای نرمالسازی دمای سطح بدست آمده از تصاویر ماهواره ای نسبت به پارامترهای محیطی میباشد.

Keywords:

نرمال سازی , دمای سطح زمین , بیلان انرژی , خاک , گیاه , اراضی ساخته شده.