:: دوره 33، شماره 1 - ( 3-1397 ) ::
جلد 33 شماره 1 صفحات 174-190 برگشت به فهرست نسخه ها
پایش دمای شب‌هنگام سطح زمین در گستره ایران مبتنی بر برونداد سنجنده MODIS
دکتر محمود احمدی⃰* 1، عباسعلی داداشی رودباری1، دکتر حمزه احمدی2
1- گروه آب و هواشناسی شهری، دانشگاه شهید بهشتی ،تهران، ایران
2- گروه آب وهواشناسی کشاورزی ،دانشگاه حکیم سبزواری ، سبزوار،ایران
چکیده:   (442 مشاهده)
برآورد دمای سطح زمین (LST) برای طیف گسترده ایی از برنامه‌ریزی‌های کاربردی مانند کشاورزی، جزیره حرارتی شهری (UHI)، مدیریت انرژی، فرین‌های آب  هوایی و مطالعات دگرگونی آب و هوایی کاربرد دارد. فرآورده‌های LST مودیس به به‌صورت پیوسته و در ردیف‌های منظم ارائه می‌شوند و تغییرات فضایی-زمانی را به شکل محصولات روزانه، هشت‌روزه و ماهانه به‌صورت جهانی پردازش می‌کنند. هدف از این پژوهش واکاوی برونداد داده‌های سنجنده مودیس به‌منظور توزیع دمای شب­هنگام سطح زمین در گستره ایران است. به این منظور داده‌های دمای سطح زمین مودیس که با استفاده از خوارزمیک روز-شب تولید شدند؛ برای دوره آماری 2001- 2015 میلادی مبتنی بر برونداد فرآورده موسوم به MOD11C3 (V5) استخراج گردید. سپس آرایه­ای به ابعاد 62258×4855 تشکیل شد. در این آرایه 62258 تعداد یاخته‌ها با تفکیک مکانی 5 کیلومتر و 4855 نماینده روزها تعیین و در گام بعدی این آرایه به 62258×12 تقلیل یافت که 12 نماینده ماه­های سال می­باشد. برای پایش نهایی از روش زمین‌آمار کریجینگ برای پهنه‌بندی دمای سطح زمین استفاده شد. نتایج نشان داد کمینه دمای شب‌هنگام سطح زمین ازنظر زمانی در ماه­های دسامبر تا فوریه رخ می‌دهد و میزان آن تا 20- درجه سلسیوس می‌رسد. ازنظر مکانی نیز این مناطق منطبق بر ارتفاعات و الگوی ناهمواری­ها، به­­ویژه نیمه غربی، شمالی و شمال غرب و شمال خراسان می‌باشد. ماه سپتامبر واسطه دِگرش دمای شب‌هنگام سطح زمین از دوره گرم سال به دوره سرد سال و ماه مارس واسطه دِگرش دوره سرد سال به دوره گرم سال محسوب می‌شود. کانونی از دماهای گرم شب­هنگام سطح زمین در ماه­های مختلف سال قابل‌مشاهده است. ازنظر زمانی این دماهای گرم از آوریل تا سپتامبر بر مناطق گرمسیری حکم‌فرمایی می‌کنند. تنوع دمای شب­هنگام سطح زمین در ایران زیاد است، ارتفاعات و ناهمواری­ها عامل کارسازی در شکل‌گیری وضعیت و میزان دمای شب­هنگام سطح زمین در ایران محسوب می‌شوند.
© 2018 Geographical Researches
واژه‌های کلیدی: دمای سطح زمین، دمای سطح زمین شب‌هنگام، سنجنده مودیس، تصاویر ماهواره‌ای، ایران .
متن کامل [PDF 1018 kb]   (245 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: هواشناسی و اقلیم
دریافت: ۱۳۹۶/۴/۱۲ | پذیرش: ۱۳۹۶/۱۲/۱۹ | انتشار: ۱۳۹۷/۳/۲۹
فهرست منابع
1. احمدی، محمود، داداشی رودباری، عباسعلی (1395)، آثار ترکیبات بیوفیزیکی در شکل‌گیری جزایر حرارتی شهری (مطالعه موردی شهر مشهد)، فصلنامه سنجش‌ازدور و GIS و ایران، سال 8، شماره 3، صص 58-39.
2. ادب، حامد، امیر احمدی، ابوالقاسم، عتباتی، آزاده (1393)، ارتباط پوشش گیاهی با دما و آلبدوی سطحی در دوره گرم سال با استفاده از داده‌های MODIS در شمال ایران، مجله فصلنامه پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 46، شماره 4، صص434-419.
3. رحیمی خوب، علی، کوچک زاده، مهدی، محمدولی سامانی، جمال، شریفی، فرود (1383)، ارزیابی چند روش برآورد دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره NOAA در حوزه آبریز دریاچه ارومیه، مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 68، صص 90-84.
4. علی‌آبادی، کاظم، اسدی زنگنه، محمدعلی، و داداشی رودباری، عباسعلی (1394)، ارزیابی و پایش توفان گردوغبار با استفاده از روش‌های سنجش‌ازدور (مطالعه موردی غرب و جنوب غرب ایران)، فصلنامه علمی پژوهشی امداد و نجات، سال هفتم، شماره 1، صص 20-1.
5. علی‌آبادی، کاظم، داداشی رودباری، عباسعلی (1396)، نقش مؤلفه‌های جغرافیایی بر چگونگی پراکندگی دمایی در سطوح شهری با استفاده از تکنیک‌های سنجش‌ازدور. مطالعه موردی: شهر مشهد، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال 7، شماره 24، صص 131-141.
6. علیجانی، بهلول (1389)، آب‌وهوای ایران، انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ دهم، تهران.
7. محمدی، حسین (1390)، آب و هواشناسی شهری، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
8. مرادی، مسعود، صلاحی، برومند، مسعودیان، سید ابوالفضل (1395a)، پهنه‌بندی دمای رویه زمین ایران با داده‌های مودیس، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال 5، شماره 7، صص 116-101.
9. مرادی، مسعود، صلاحی، برومند، مسعودیان، سید ابوالفضل (1395b)، بررسی شیب دمای سطح زمین در ایران با داده‌های روز هنگام مودیس، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 48، شماره4، صص 517-532.
10. مسعودیان، سید ابوالفضل (1390)، آب‌وهوای ایران، انتشارات شریعه توس مشهد، چاپ اول، مشهد.
11. Bechtel, B. (2015), A New Global Climatology of Annual Land Surface Temperature, Remote Sensing, Vol. 7, No. 3, pp. 2850-2870.
12. Benali, A., Carvalho, A. C., Nunes, J. P., Carvalhais, N., Santos, A. (2012), Estimating Air Surface Temperature in Portugal Using MODIS LST Data, Remote Sensing of Environment, Vol. 124, pp. 108-121.
13. Carlson, T. (2007), An Overview of the Triangle Method for Estimating Surface Evapotranspiration and Soil Moisture from Fatellite Imagery, Sensors, Vol. 7, No. 8, pp. 1612-1629.
14. Chopping, M., Moisen, G.G., Su, L., Laliberte, A., Rango, A., Martonchik, J. V., Peters, D. P. (2008), Large Area Mapping of Southwestern Forest Crown Cover, Canopy Ceight, and Biomass Using the NASA Multiangle Imaging Spectro-Radiometer, Remote Sensing of Environment, Vol. 112, No,5, pp. 2051-2063.
15. DeVISSER, M.A. R. K., Messina, J. P., Moore, N.J., Lusch, D.P., Maitima, J. (2010), A Dynamic Species Distribution Model of Glossina Subgenus Morsitans the Identification of Tsetse Reservoirs and Refugia, Ecosphere, Vol. 1, No. 1, pp. 1-21.
16. Duan, S. B., Li, Z. L., Tang, B. H., Wu, H., Tang, R. (2014), Generation of a Time-Consistent Land Surface Temperature Product from MODIS Data, Remote Sensing of Environment, Vol. 140, pp. 339-349.
17. EPA (2017), Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategies. Chapter 1, Urban Heat Island Basics, U. S, Environmental Protection Agency.
18. Hulley, G. C., Hook, S. J. (2009), Intercomparison of Versions 4, 4.1 and 5 of the MODIS Land Surface Temperature and Emissivity Products and Validation with Laboratory Measurements of Sand Samples from the Namib Desert, Namibia. Remote Sensing of Environment, Vol. 113, No. 6, pp. 1313-1318.
19. IPCC (2007), Climate Change 2007 the Physical Science Basis in Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt KB, Tignor M, Miller HL (eds) Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, United Kindom, Cambridge.
20. Karnieli, A., Agam, N., Pinker, R. T., Anderson, M., Imhoff, M. L., Gutman, G. G., Goldberg, A. (2010), Use of NDVI and Land Surface Temperature for Drought Assessment: Merits and Limitations, Journal of climate, Vol. 23, No. 3, pp. 618-633.
21. Keramitsoglou, I., Kiranoudis, C. T., Ceriola, G., Weng, Q., Rajasekar, U. (2011), Identification and Analysis of Urban Surface Temperature Patterns in Greater Athens, Greece, Using MODIS Imagery, Remote Sensing of Environment, Vol. 115, No. 12, pp. 3080-3090.
22. Li, Z. L., Tang, B. H., Wu, H., Ren, H., Yan, G., Wan, Z., Sobrino, J. A. (2013), Satellite-Derived Land Surface Temperature: Current Status and Perspectives, Remote Sensing of Environment, Vol. 131, pp. 14-37.
23. Li, Z.L., Tang, R., Wan, Z., Bi, Y., Zhou, C., Tang, B., Zhang, X. (2009), A Review of Current Methodologies for Regional Evapotranspiration Estimation from Remotely Sensed Data, Sensors, Vol. 9, No. 5, pp. 3801-3853.
24. Ma, X. L., Wan, Z., Moeller, C.C., Menzel, W. P., Gumley, L. E. (2002), Simultaneous Retrieval of Atmospheric Profiles, Land-Surface Temperature, and Surface Emissivity from Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer Thermal Infrared Data: Extension of a Two-Step Physical Algorithm, Applied optics, Vol. 41, No. 5, pp. 909-924.
25. Ma, X.L., Wan, Z., Moeller, C.C., Menzel, W.P., Gumley, L.E., Zhang, Y. (2000), Retrieval of Geophysical Parameters from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Thermal Infrared Data: Evaluation of a Two-Step Physical Algorithm, Applied Optics, Vol. 39, No. 20, pp. 3537-3550.
26. Moran, M. S. (2004), Thermal Infrared Measurement as an Indicator of Plant Ecosystem Health, Thermal remote sensing in land surface processes, pp. 257-282.
27. Sun, H., Chen, Y., Gong, A., Zhao, X., Zhan, W., Wang, M. (2014), Estimating Mean Air Temperature Using MODIS Day and Night Land Surface Temperatures, Theoretical and applied climatology, Vol. 118, No. 1-2, pp. 81-92.
28. Tomlinson, C. J., Chapman, L., Thornes, J. E., Baker, C. (2011), Remote Sensing Land Surface Temperature for Meteorology and Climatology a Review, Meteorological Applications, Vol. 18, No. 3, pp. 296-306.
29. Tomlinson, C. J., Chapman, L., Thornes, J. E., Baker, C. J., Prieto-Lopez, T. (2012), Comparing Night-Time Satellite Land Surface Temperature from MODIS and Ground Measured Air Temperature Across a Conurbation, Remote sensing letters, Vol. 3, No. 8, pp. 657-666.
30. Tran, H., Uchihama, D., Ochi, S., Yasuoka, Y. (2006), Assessment with Satellite Data of the Urban Heat Island Effects in Asian Mega Cities, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol. 8, No. 1, pp. 34-48.
31. Trigo, I. F., Monteiro, I. T., Olesen, F., Kabsch, E. (2008), An Assessment of Remotely Sensed Land Surface Temperature, Journal of Geophysical Research Atmospheres, Vol. 113, No. D17, pp. 1-12.
32. Wan, Z., Dozier, J. (1996), A Generalized Split-Window Algorithm for Retrieving Land-Surface Temperature from Space, IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, Vol. 34, No. 4, pp. 892-905.
33. Wan, Z., Li, Z. L. (1997), A Physics-Based Algorithm for Retrieving Land-Surface Emissivity and Temperature from EOS/MODIS Data, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 35, No. 4, pp. 980-996.
34. Wan, Z., Snyder, W. (2012), MODIS Land-Surface Temperature Algorithm Theoretical Basis Document (LST ATBD), Vol. 3.
35. Wan, Z., Zhang, Y., Zhang, Q., Li, Z. L. (2002), Validation of the Land-Surface Temperature Products Retrieved from Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Data, Remote Sensing of Environment, Vol. 83, No. 1, pp. 163-180.
36. Wan, Z., Zhang, Y., Zhang, Q., Li, Z. L. (2004), Quality Assessment and Validation of The MODIS Global Land Surface Temperature, International Journal of Remote Sensing, Vol. 25, No. 1, pp. 261-274.
37. Wang, K., Dickinson, R.E. (2012), A Review of Global Terrestrial Evapotranspiration Observation, Modeling, Climatology, and Climatic Variability, Reviews of Geophysics, Vol. 50, No. 2, pp. 1-54.
38. Wang, W., Liang, S., Meyers, T. (2008), Validating MODIS Land Surface Temperature Products Using Long-Term Nighttime Ground Measurements, Remote Sensing of Environment, Vol. 112, No. 3, pp. 623-635.
39. Weng, Q., Fu, P., GAO, F. (2014), Generating Daily Land Surface Temperature at Landsat Resolution by Fusing Landsat and MODIS Data, Remote Sensing of Environment, Vol. 145, 55-67.
40. Willmott, C. J., Robeson, S. M. (1995), Climatologically Aided Interpolation (CAI) of Terrestrial Air Temperature, International Journal of Climatology, Vol. 15, No, 2, pp. 221-229.
41. Yang, J., Wang, Y. (2011), Estimating Evapotranspiration Fraction by Modeling Two-Dimensional Space of NDVI/Albedo and Day–Night Land Surface Temperature Difference a Comparative Study, Advances in Water Resources, Vol. 34, No. 4, pp. 512-518.
42. Zhu, W., Lű, A., Jia, S. (2013), Estimation of Daily Maximum and Minimum Air Temperature Using MODIS Land Surface Temperature Products, Remote Sensing of Environment, Vol. 130, pp. 62-73.



XML   English Abstract   Print



دوره 33، شماره 1 - ( 3-1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها