اعتبارسنجي پروفايل‌هاي دما و دماي نقطه شبنم سنجنده ماديس با استفاده از داده‌هاي راديوسوند در تهران

Evaluation of MODIS Atmospheric Temperature and Humidity Profiles by Using Radiosonde Data in Tehran

اطلاع از پروفايل‌هاي قايم دما و دماي نقطه شبنم در زمره مهم‌ترين پارامترها در مدل‌هاي عددي پيش‌بيني وضع آب‌وهوا جاي دارند. در زمان حاضر در ايران پروفايل‌هاي قايم دما و دماي نقطه شبنم با راديوسوندها تهيه مي‌شوند؛ اما به دليل گراني راديوسوندها، ارسال آنها به جو تنها محدود به زمان‌ها و مكان‌هاي خاصي است. به همين دليل به‌كار بردن روش‌هاي جديد با قابليت هزينه كم و پوشش وسيع براي توليد پروفايل‌ها اهميت بسيار دارد. امروزه تلاش مي‌شود تا با استفاده از ماهواره‌ها و فناوري سنجش از دور، كاستي‌هاي مربوط به اندازه‌گيري‌هاي راديوسوند مرتفع گردد. در اين تحقيق از محصول MYD07-L2 تصاوير سنجنده ماديس ماهواره Aqua با قدرت تفكيك مكاني 5 كيلومتر براي استخراج پروفايل‌هاي دما و دماي نقطه شبنم استفاده شده است. براي اين‌كار با برنامه‌نويسي در محيط IDL، پروفايل‌هاي ايستگاه مهرآباد تهران از محصول MYD07-L2 سنجنده ماديس براي روزها و شب‌هاي مختلفي از سال 2007 استخراج گرديد و سپس ميزان Bias و RMSE داده‌هاي مذكور با داده‌هاي راديوسوند محاسبه و مقايسه شد. نتايج نشان دادند كه داده‌هاي پروفايل‌ دمايي ماديس مطابقت مناسبي با داده‌هاي راديوسوند دارند؛ و براي آنها Bias كل 95/1 و RMSE41/2 درجه كلوين، براي سطوح بالاتر از 780 ميلي‌بار، به دست آمد. در سطوح بالاتر از 780 ميلي‌بار پروفايل‌هاي دماي نقطه شبنم اختلاف بيشتري را با داده‌هاي راديوسوند نشان دادند و براي آنها نيز مقدار Bias كل 77/5 و RMSE58/6 درجه به دست آمد.

Abstract Two most important parameters for climate numerical forecast modeling are temperature and humidity vertical profiles of the atmosphere. In Iran, these are only produced by Radiosonde instruments at some special stations. Hence the radiosondes are expensive instruments; they are only used at special stations and during specific periods. Nowadays space technology could provide different kinds of atmospheric parameters like temperature and humidity profiles at different pressure levels and in a vast region with lower price. In this research, MYD07_L2 product of MODIS sensor onboard Aqua satellite with 5km spatial resolution has been used to extract the temperature and humidity vertical profiles of the atmosphere. In order to process and evaluate MYD07_L2 product, the atmospheric profiles of Tehran-Mehrabad station were extracted from the MYD07_L2 product, using the IDL environment. The MYD07_L2 products were related to different days and nights of 2007. At the next step, the radiosonde observations and MYD07_L2 data over the Tehran-Mehrabad station were compared, and finally Bias and RMSE of these two data types were computed. The results showed that the temperature profiles obtained from MODIS sensor were acceptable in accordance to radiosonde data with the total bias of 1.95 Kelvin and RMSE of 2.41 Kelvin. The humidity profiles of MODIS data and Radiosonde observations revealed more differences with the total bias of 5.77 Kelvin and RMSE of 6.58 Kelvin. Keywords: MODIS, Radiosonde, Temperature Profile, Dew Point.