Ανάλυση του βάθους και κάλυψης χιονιού στο Θιβετιανό οροπέδιο με όργανα τηλεπισκόπησης
Από RemoteSensing Wiki
Αρχικός τίτλος :Evaluation of snow depth and snow cover over the Tibetan Plateau in global reanalyses using in situ and satellite remote sensing observations¨
Ηλεκτρονική Διεύθυνση : https://nilu.brage.unit.no/nilu-xmlui/handle/11250/2612179
Εισαγωγή
Ο τρίτος πόλος , με τον όρο αυτό χαρακτηρίζουμε τη περιοχή Θιβετιανού οροπεδίου(4000 μέτρα πάνω από τη θάλασσα) που αποτελεί το ψηλότερο πλατό στο κόσμο, το οποίο ασκεί μεγάλη επιρροή στο παγκόσμιο κλίμα. Το ΤΠ ασκεί επιπλέον επιρροή στους ασιατικούς καλοκαιρινούς μουσώδους. Υπάρχουν αρκετές ιδιαιτερότητες στο χιόνι πάνω στο ΤΠ οπού εστίασε η ακόλουθη έρευνα , λόγο του ρόλου αυτού χιονιού στην επιφάνεια ενεργειακού ισοζυγίου και στον υδρολογικό κύκλο. Ακόμη ασκεί επιρροή σε ποτάμια της Ασίας. Υπάρχουν εγκατεστημένοι αρκετοί μετεωρολογικοί σταθμοί (CMA) καθώς η περιοχή είναι μοναδική λόγο του γεωγραφικού πλάτους, του χιονιού και του μεγάλου υψομέτρου. Οι σταθμοί είναι τοποθετημένοι σε κατοικημένες κοιλάδες (<4000). Σκοπός λοιπόν της μελέτης είναι να αναλύσει μέσω εργαλείων της τηλεπισκόπησης το βάθος και τη κάλυψη χιονιού στο ΤΠ Η δορυφορική τηλεπισκόπηση χρησιμοποίησε πολλά όργανα, για να συνδυάσει το υψηλό χωρικό ανάλυση οπτικών δεδομένων με όλες τις καιρικές συνθήκες. Έχουν τοποθετηθεί πολλοί αισθητήρες για το χιόνι (χαρτογράφηση πάγου και χιονιού), των οπίων η ακρίβεια ορίζεται στο 90%. Ακόμη χρησιμοποιήθηκε η μέτρια ανάλυση εικόνας Spectroradiometer (MODIS) 8d Η ανάλυση των παραπάνω δεδομένων έδειξε ότι η χωρική κατανομή καλύμματος χιονιού είναι ανομοιογενής και διαφέρει στην κάλυψη χιονιού ανάλογα με την εποχικότητα. Σταθμοί δεδομένων
Στην εικόνα 1 βλέπουμε τους χάρτες της περιοχής με τις ατμοσφαιρικές αναλύσεις. Οι ατμοσφαιρικές αναλύσεις είναι τρείς ERA-I, μι ανασκόπηση της γής ERA5 που παρήγαγε η η ECMWF.Επιπλέον η ιαπωνικής 55ετής αναλύσεως JRA-55 και της αναδρομικής ανάλυσης σύγχρονης εποχής της NASA για έρευνα και εφαρμογές MERRA-2. Τα χαρακτηρίστηκα των αναλύσεων παρουσιάζονται στο πίνακα 1. Η αξιολόγηση πραγματοποιείτε τις χρονιές 2009 -2013 , ε τα δεδομένα των σταθμών ΙΜΣ, 33 σταθμοί , οι παρατηρήσεις έχουν το βάθος χιονιού, θερμοκρασία και βροχόπτωση και ο χρόνος είναι 00:00 UTC.
Για τη χαρτογράφηση χιονιού και πάγου χρησιμοποιήθηκε ένα όργανο ΙΜΣ που καλύπτει το βόρειο ημισφαίριο με ένα pixel 4 χλμ. 1 pixel αν είναι μεγαλύτερο του 50% η κάλυψη από χιόνι αλλιώς 0( καθόλου χιόνι, αυτά τα συγκρίνουμε σε ένα πλέγμα με οριζόντια ανάλυση 0,25◦.
Στην εικόνα που ακολουθεί βλέπουμε τη σύγκριση ημερήσιων SD κατά τη διάρκεια του 2009-2013 , η σύγκριση είναι ο μέσος όρος 33 σταθμών, φαίνεται καθαρά στην εικόνα ότι ακολουθείται ένας κανονικός εποχιακός κύκλος όπου το χιόνι κορυφώνεται τον Φεβρουάριο η Μάρτιο.
Στην επόμενη εικόνα παρουσιάζεται μια σύγκριση της ημερήσιας SCF μεταξύ των 33 παρατηρήσεων σταθμών και των δορυφορικών δεδομένων ΙΜΣ. Τα δεδομένα όπως προαναφέρθηκε οι τιμές τους είναι από τις χαμηλές και υψηλές εκτιμήσεις. Όπως βλέπουμε υπάρχει καλή συμφωνία μεταξύ των επιτόπιων δεδομένων και ΙΜΣ
Πραγματοποιήθηκαν πειράματα ευαισθησίας χωρίς το μοντέλο ERA5-Land, για να εντοπιστεί που οφείλονται οι προκαταλήψεις στην ERA5 έχει εισαχθεί μια απλή παραμετροποίηση της εξάχνωσης με χιόνι, όπως περιγράφεται στο προσάρτημα, εχει δοκιμαστεί για δύο κατώτατα όρια ανέμου για την εκκίνηση του χιονιού και τις θυελλώδεις και ξηρές συνθήκες του TP. Με αυτό τον τρόπο εξετάστηκαν επιπλέον 5 πειράματα τα οποία φαίνονται στο ακόλουθο πίνακα. Το αποτέλεσμα ήταν οι επιπτώσεις της εξάχνωσης χιονιού είναι αμελητέες,και μειώνοντας τη τεχνητή χιονόπτωση 50% να αυξάνεται το βάθος του χιονιού.
Η υπερβολική βροχόπτωση μπορεί να οδηγεί σε λάθος εκτίμηση για τo βάθος του χιονιού, και η πρόβλεψη βροχοπτώσεων παγκοσμίως , βρίσκεται στην TP. Στο ακόλουθο σχήμα παρουσιάζεται ο μέσος όρος 5 ετών εποχιακών κύκλων, ελάχιστης και μέγιστης θερμοκρασίας, συνολικής ταχύτητας κατακρημνίσεων, κάλυψης χιονιού και βάθους χιονιού στους 33 σταθμούς.
Όλες οι αναλύσεις που έγιναν παρουσίασαν μια υψηλή χιονόπτωση χειμώνα και φθινόπωρο. Οι μελέτες παρατήρησης όμως στηρίζουν αποκαλύπτουν ότι τα γεγονότα χιονόπτωσης είναι πολύ μεταβατικά ότι το κάλυμμα χιονιού εξαφανίζεται γρήγορα σε χρονοδιαγράμματα ημέρες και ότι μεγάλα τμήματα του TP μπορούν να παραμείνουν χωρίς χιόνι χειμώνα . Οι αναλύσεις οι οποίες εξομοιώνουν παρατηρήσεις η το δορυφορικό χιόνι είναι πιο έγκυρες. Όπως παρατηρήσαμε οι πρόοδοι της δορυφορικής τηλεπισκόπησης μαζί με τα όργανα που διαθέτει συνδυάζει την υψηλή χωρική ανάλυση οπτικών δεδομένων με όλες τις καιρικές συνθήκες και παρέχει ανεκτίμητες πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του χιονιού στο ΤΡ.
