اندازه‌گيري عمق برف و بررسي مؤلفه‌ي دما در ارتباط با ويژگي برف

سابقه و هدف: با توجه به نقش مهم برف در چرخه‌ي آب زمين، بررسي خصوصيات برف به‌ويژه در مناطق كوهستاني، ضروري به نظر مي‌رسد. فن‌آوري سنجش‌ازدور مي‌تواند جهت مطالعه مناطق بزرگ با وضوح مكاني و زماني بالا استفاده شود. سنجنده‌هاي راداري با روزنه مجازي با باندهاي فركانسي بزرگ و طول‌موج‌هاي كوچك و قابليت نفوذپذيري زياد در اين دست از مطالعات ترجيح داده مي‌شوند. فن تداخل‌سنجي راداري باوجود اينكه حجم اطلاعات حاصل از تحليل اينترفرومتري بالا است، يك ابزار قدرتمند در محاسبه عمق برف بوده و مجموعه داده سنتينل 1 به دليل دسترسي آسان در مطالعات تداخل‌سنجي ترجيح داده مي‌شوند. از طرفي امروزه ارتباط LST با ويژگي‌هاي برف مورد توجه بسياري از محققين مي‌باشد. در مطالعه‌ي حاضر از فن تداخل‌سنجي راداري جهت برآورد عمق برف و همچنين از سامانه ابري Google Earth Engine در برآورد خصوصيات برفي ازجمله عمق و سطح پوشش برفي استفاده‌ شده است. همچنين ارتباط بين مؤلفه دما و سطح و عمق برف نيز مورد بررسي قرار گرفته است.مواد و روش: حوضه ليقوان با وسعتي حدود 185 كيلومترمربع در شمال غرب كشور و در استان آذربايجان شرقي واقع ‌شده است. در اين مطالعه براي استخراج عمق برف از ۴ تصوير راداري سنتينل ۱ مربوط به بازه زماني آذر تا اسفند ۱۳۹۸ و يك تصوير راداري مربوط به شهريور ۱۳۹۸ با فرمت SLC جهت پياده‌سازي تداخل‌سنجي راداري در نرم‌افزار SARSCAPE استفاده ‌شده است. جهت افزايش دقت بخشي از كار از سامانه Google Earth Engine استفاده ‌شده است. به‌همين منظور براي استخراج سطح پوشش برفي و مساحت آن از محصول روزانه NDSI سنجنده موديس و محصول ماهانه NDSIDEPTH جهت استخراج ميانگين عمق برف مربوط به هريك از ماه‌هاي برفي در سامانه ابري Earth Engine Google استفاده ‌شد. همچنين از محصول روزانه MOD11A1 سنجنده موديس جهت تهيه نقشه دما براي بررسي رابطه دما با ويژگي برف استفاده شد.يافته‌ها: بررسي نقشه سطوح برفي حضور برف در تمام ماه‌هاي بازه زماني موردمطالعه، در منطقه را نشان داده و بيشترين تمركز سطوح برفي در مناطق مرتفع مشاهده شد. با توجه به خروجي‌هاي سامانه Earth Engine Google بيشترين و كم‌ترين مقدار سطح پوشش برف به ترتيب مربوط به دي‌ماه با ۱۸۰ كيلومترمربع و آذرماه با مقدار ۸۳ كيلومترمربع محاسبه‌شده است. متوسط بيش‎ترين و كم‎ترين مقدار عمق برف به ترتيب مربوط به ماه‌هاي بهمن و آذر بوده كه با بهره‌گيري از فن تداخل‌سنجي راداري مقادير ۳۲ و ۹ سانتي‌متر و با استفاده محصول SnowDepthinst در سامانه Earth Engine Google مقادير ۲۴ و ۴ سانتي‌متر را نشان داده است. همچنين بررسي‌هاي حاصل از نقشه‌هاي دما مقادير كمينه و بيشينه‌ 14 و 5 درجه سانتي‌گراد را نشان داد. مقادير مربوط به تحليل رگرسيوني بين سري زماني دماي سطح زمين و سطح پوشش برف به ترتيب 003/0 و 020/3 براي پارامترهاي SIG وz به ‌دست آمد. مقدار متغير R2 نيز در ارتباط با بررسي همبستگي عمق برف و دما نيز 0/47 به‌ دست آمد.نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش بيانگر قابليت هر دو روش فن تداخل سنجي راداري و كد نويسي در سامانه گوگل ارث انجين در محاسبه‌ي عمق برف مي‌باشد. نقشه‌ها و مقادير عمق برف به دست آمده مي‌تواند ابزار مناسب جهت مديريت منابع آبي منطقه براي مصارف گوناگون باشد. همچنين بررسي نتايج ضرايب رگرسيوني رابطه معني داري بين متغير LST و عمق وسطح پوشش برف نشان داد. بطوري‌كه رابطه معكوس بين دو مؤلفه LST و پوشش برفي (SC) و LST و عمق برف و همچنين رابطه مستقيم بين كاهش دما و LST را نشان داد.