عنوان

شناسایی و پایش توفان های شاخص گرد و غباری ایران با استفاده از سنجنده های ‮‭MODIS‬ و ‮‭AVHRR‬

شماره

‭۱۱۲۴۱پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

شناسایی و پایش توفان های شاخص گرد و غباری ایران با استفاده از سنجنده های ‮‭MODIS‬ و ‮‭AVHRR‬

نام نخستين پديدآور

/بتول زینالی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: دانشکده جغرافیا

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۵۳‬ص‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری تخصصی

نظم درجات

در رشته جغرافیای طبیعی- آب و هوا شناسی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۲/۰۶/۰۳‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

در سال های اخیر فراوانی توفان های گرد و غباری در حال افزایش می باشد .توفان های گرد و غباری می تواند روی تغییر آب و هوا تأثیر گذاشته و باعث خسارات عمده به انسان شود .بنابراین مطالعه و بررسی دقیق آنها بسیار ضروری می باشد .اهداف این مطالعه، پهنه بندی ایران از نظر فراوانی وقوع توفان های گرد و غباری و تعیین نواحی بحرانی، بررسی چند مورد از توفان های گرد و غباری شاخص با استفاده از تصاویر ماهواره ای مودیس و ‮‭AVHRR‬ به منظور آشکار سازی بهتر محدوده های گرد و غباری بر روی تصاویر و همچنین مطالعه منابع، مسیر های تحت تأثیر و علل سینوپتیکی توفان ها می باشد .بطور کلی در این تحقیق، از داده های هواشناسی ‮‭۸۷‬ ایستگاه سینوپتیکی ایران شامل داده های ساعتی گرد و غبار‮‭۲۰۰۸)- (۱۹۸۷‬، میانگین و حداکثر سالانه سرعت باد) از بدو تاسیس تا حال(، تصاویر ماهواره ای اکوا، ترا/مودیس و نوا ‮‭/AVHRR‬ایران و کشور های همسایه غربی و شرقی آن برای رویداد های گرد و غباری ‮‭۳۰‬ ژوئن- ‮‭۵‬ ژوئیه ‮‭۲۰۰۸‬ غرب،‮‭۱۲ - ۸‬اوت ‮‭۲۰۰۸‬ شرق،‮‭۲۱ - ۱۵‬ژوئیه ‮‭۲۰۰۰‬ غرب و‮‭۴‬ - ‮‭۶‬ژوئیه ‮‭۲۰۰۳‬ شرق ایران، داده های پایگاه اطلاعاتی سازمان نوا شامل فشار، جریان، جهت باد در سطوح مختلف اتمسفری و در موارد نیاز از پایگاه اطلاعاتی دانشگاه وایومینگ آمریکا شامل نمودار های ساعتی ‮‭(Skew T)‬ برای اطلاع از خشکی هوا و ناپایداری جو استفاده شده است .روش های بکار رفته در این پژوهش شامل خوشه بندی فازی ‮‭(FCM)‬برای ناحیه بندی ایران از نظر فراوانی توفان های گرد و غباری، شاخص های آشکار سازی گرد و غبار بر روی تصاویر ماهواره ای مودیس شامل شاخص های‮‭NDDI‬ ،‮‭BTDI‬ ،‮‭BTD‬ ،‮‭LRDI‬ ، شاخص هیستوگرام سه بعدی و ترکیب رنگی کاذب باند های‮‭۳‬ ،‮‭۱‬ و ‮‭۴‬ ، شاخص های آشکار سازی گرد و غبار بر روی تصاویر ماهواره ای ‮‭AVHRR‬ شامل‮‭AVI‬ ،‮‭BTD‬ ، شاخص هیستوگرام سه بعدی و استفاده از باند های ‮‭۲‬ و ‮‭۴‬ این سنجنده، پایش دینامیک توفان های مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهواره ای و تحلیل سیتوپتیکی آنها می باشد .در این تحقیق، ایران از نظر فراوانی توفان های گرد و غباری به پنج ناحیه طبقه بندی شد که به علت وسیع بودن ناحیه پنج این ناحیه مجددا به سه ناحیه تفکیک شد .هسته بیشینه توفان ها، ایستگاه زابل) خوشه‮‭۱)‬ ، آبادان، کنارک، اهواز و زاهدان) خوشه‮‭۲)‬ ، دزفول، بندر ماهشهر، بستان، مسجد سلیمان، بوشهر، خاش، ایرانشهر) خوشه ‮‭۳)‬ و هسته کمینه توفان ها) خوشه‮‭۳) - ۵‬شامل قسمت های شمالی، شمالغرب ایران، ارتفاعات بلند زاگرس و شمالغرب خراسان شمالی می باشد .هر کدام از شاخص های کمی مطالعه شده برای شناسایی گرد و غبار بر روی تصاویر ماهواره ای مودیس و ‮‭AVHRR‬ دارای معایب و مزایایی بوده و نمی توان شاخصی را معرفی کرد که به طور کاملا دقیق از نظر کمی گرد و غبار را از سایر پدیده ها تفکیک کند .بنابراین می توان گفت که شاخص های دمای روشنی در تصاویر مودیس و همچنین ‮‭AVHRR‬ دارای قدرت تفکیک قابل استفاده برای شناسایی و جدا سازی عددی گرد و غبار از سایر پدیده ها می باشند .البته باید به این نکته توجه داشت که سنجنده مودیس ماهواره های آکوا و ترا بخاطر تفکیک زمانی، مکانی و طیفی بالا قابلیت بالایی در شناسایی گرد و غبار دارد و بر اساس این قابلیت، شاخص های دیگری در این ارتباط قابل تحقیق خواهد بود .در این مطالعه با استفاده از ترکیب باند های مرئی و حرارتی سنجنده مودیس، شاخصی طراحی گردید که معایب سایر شاخص های مطالعه شده را ندارد ولی این شاخص هم خالی از اشکال نیست .معیار صحت سنجی این شاخص ها، تصاویر ترکیب رنگی کاذب باند های‮‭۳‬ ، ‮‭۱‬ و ‮‭۴‬ هست که از نطر بصری کاملا واضح می باشد .نتایج حاصل از پایش دو موج گرد و غباری تابستانه غرب ایران با استفاده از تصاویر ماهواره ای نشان داد که منابع تغذیه گرد و غبار های وارده به منطقه مورد مطالعه شامل :بستر خشک تالاب ها، دریاچه های فصلی و زمین های لم یزرع و خشک عراق، سوریه و عربستان می باشند .طبق بررسی های سینوپتیکی، در روز بلند شدگی گرد و خاک از این بیابان ها، یک سامانه کم فشار در تراز سطح دریا بر روی عراق و جنوب خلیج فارس مستقر بوده که در بعضی مواقع این کم فشار ها بوسیله فرود های عمیق تراز های بالایی جو تقویت گردیده اند .این ناپایداری های حاصله همراه با شرایط دیگر نظیر خشکی شدید هوا باعث ایجاد گرد و غبار از منابع ذکر شده گردیده و باعث انتقال آن به منطقه مورد مطالعه می گردد .نتایج حاصل از پایش روز های همراه با توفان های گرد و غباری تابستانه در منطقه شرق ایران با استفاده از تصاویر ماهواره ای نشان داد که منابع اصلی تغذیه این توفان ها شامل :بستر های خشک دریاچه های هامون، بیابان های ریگستان، مارگو و خاش در بین مرز ایران، افغانستان و پاکستان و بیابان های مرکزی ایران می باشد .طبق بررسی های سینوپتیکی در طی این روز ها، عوامل همدیدی سطوح میانی جو تأثیر چندانی در ایجاد پدیده گرد و غبار این منطقه نداشته و عامل گرد و غبار های این منطقه را باید در سیستم های فشار سطح زمین جستجو کرد .طبق نتایج حاصله از مطالعات سینوپتیکی و پایش از طریق تصاویر، توفان های گرد و غباری این منطقه هم منشأ داخلی داشته و هم از بیابان های کشور های همسایه وارد می شود

متن يادداشت

pressure systems . The instabilites whit other conditions such severe dryness of air is cause of dust storms from mentioned areaand their transport to the western Iran. Monitoring the summer dust storms of east Iran indicated that the source of these storms are dry beds of Hamun lakes, Rigistan, Margo and Khas deserts at the convergence of the borders of Iran, Afghanistan and Pakistan and centeral Iran. According to synoptic analysis in these days, synoptic factors of atmospheric middle level have not effected in rising of dust storms and agent of dust storms the area should be research in sea pressure system. Dust storms the area have inner and outer sources -pressure system in sea level is over Iraq and shouth of persian gulf that in some times deep trough the middle level of atmosphere improve these low-West Iran, the Zagros elevations and North West of Northern Khorasan. Each of studied quantitative indicators to detect dust on MODIS and AVHRR satellite images has advantages and disadvantages and a index can not introduce that detect dust from other phenomena exactly. Thus, brightness temperature indexes on MODIS and AVHRR images have usful resolution for digital detection dust and other penomena. It should be consider that MODIS/ Aqua and Terra satellites have high ability in detection of dust storm because of high temporal, spectral and spatial resolution and Based on this ability, other indicators will be research at this releation. In this research, an index was introduced using emissive and reflective bands that it has not disadventages of studied other indexes but this index is not without problem. False color composition images are verification criteria of these indexs that it is obvious visually. Results monitoring the two waves of dust the Western Iran in summer indicated that dust sources this area are dry beds of wetlands, seasonal lakes, barren and dry land of Iraq, Suria and Arabia. According to Sinoptic analysis, in times of raising dust quantities from these areas a thermal low-3) is consisting of The North, North-storm frequencies whit visibility less than 1000 m that cluster 5 reclassified in 3 clusters because of its wide range. Maximum cores of dust storms are Zabol station (cluster 1), Abadan, Kenarak, Ahvaz and Zahedan (cluster 2), Dezfol, Bandar Mahshahr, Bostan, Masjed Soleyman, Bushehr, Khash, Iranshahr(cluster 3) and Minimum core of storm (cluster 5-clustering techniques to analyze dust storm frequencies in Iran; detection indexes of dust storm on MODIS images including NDDI, BTDI, BTD, RDI, LRDI, 3D Histogram and false color composion; detection indexs of dust storm on AVHRR images including AVI, BTD, 3D Histograms and using form b2,b4. In this research, also the studied dust storms were monitored using satellite images and analysised in terms of synoptic reasons. According to results, Iran classified in 5 clusters by the dust-6 July 2003. In addition, was used grided climate data (pressure, wind direction and velocity in different atmospheric levels) from NCEPNCAR web site and informations of Wyoming University database including Skew T graphs in order to informing from unstable air in required cases. used methods are fuzzy-21 July 2000 and 4-12 August 2008, 15-5 July 2008, 8-2008) and annual mean and maximum wind speed data (Since establishment to present) for the 87 synoptic stations , satellite images of Aqua, Terra/ Modis and AVHRR/NOAA for Iran and its eastern and western neighbors in the days 30-In recent years, the frequency of dust storm is rising. Dust storm can influence the climate changes and cause great damages to people. It is very necessary to study and analysis the disasters accurately. The aims of this study are classification of Iran dust storms frequency and determining of critical regions, reviews some of the typical dust storms using Modis and AVHRR images for extraction the scopes of dust storms, identifying of their sources, effected paths and synoptic reasons. in this research, was used dust storm hourly data (1987

مستند نام اشخاص تاييد نشده

زینالی، بتول

مستند نام اشخاص تاييد نشده

جهانبخش اصل، سعید، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

خسروی، محمود، استاد مشاور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ولی زاده کامران، خلیل، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی