بررسی توفان های همرفتی عمیق و سطوح جهیده مرتبط با آن ها در غرب ایران با استفاده از تصاویر SEVIRI

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 5، دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 21، فروردین 1396، صفحه 191-211   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v6i1.58187

نویسنده

سمیه رفعتی^*

دانشگاه سیدجمال الدین اسدآبادی

چکیده

در این مطالعه سامانه همرفتی عمیق روز 27 مارس 2007 و سطوح جهیده (OT) مرتبط با آن که در برخی مناطق غرب و جنوب‌غرب ایران منجر به رخداد توفان و بارش‌های شدید شد،‌ با استفاده از تصاویر SEVIRI مورد بررسی قرار گرفت. توسعه و اضمحلال سامانه با کاربرد تصاویر RGB حاصل از باندهای مریی، فروسرخ میانی و پنجره فروسرخ پایش شد. همچنین با کاربرد تصویر باند مریی، پدیده-های OT شناسایی شدند و توانایی روش‌های اختلاف دمای درخشندگی باندهای بخار آب، ازن و دی‌اکسیدکربن با IRW، برای شناسایی OT ارزیابی شد. درنهایت برای درک شرایط رخداد سامانه همرفتی مورد بررسی که با پدیده OT همراه بوده است، نقشه‌های انرژی پتانسیل همرفتی، روباد سطح پایین و جریان باد و همچنین نمودار هوف‌مولر رطوبت نسبی و رطوبت ویژه تفسیر شدند. نتایج نشان داد بیش‌تر پدیده‌های OT سطوحی با دمای 208 تا 215 درجه کلوین دارند که با معیار بیشینه دمای OT مطابقت دارد؛ اما چند پدیده OT با سطوحی اندکی گرم‌تر از 215 درجه کلوین نیز مشاهده شده‌اند. در هر سه روش اختلاف دمای درخشندگی باندهای فروسرخ، برخی پیکسل‌ها به اشتباه به عنوان OT شناسایی شدند و برخی پدیده‌های OT بر اساس آستانه‌های تعیین شده، شناسایی نشدند، که به دلیل قدرت تفکیک مکانی نسبتاً ضعیف تصاویر مورد استفاده است. با وجود این‌که با کاربرد این تصاویر و روش‌ها تعداد و محل دقیق این پدیده‌ها را نمی‌توان به‌درستی تعیین نمود، اما می‌توان رخداد یا عدم رخداد آن‌ها را به‌طورکلی مورد بررسی قرار داد که می‌تواند برای تعیین ویژگی‌های فضایی و زمانی و همچنین شرایط رخداد پدیده OT که اثرات اقلیمی و جوی مهمی دارند، مفید و پرکاربرد باشد. بررسی شرایط رخداد سامانه مورد مطالعه نشان داد در روز رخداد این سامانه و روز قبل آن روباد سطح پایین در منطقه حضور داشته و در تزریق هوای گرم و مرطوب به منطقه نقش مؤثری داشته است.

کلیدواژه‌ها

سامانه همرفتی؛ سطوح جهیده ابرهای همرفتی؛ دمای درخشندگی؛ تصاویر SEVIRI

مراجع

حجازی زاده، زهرا؛ کریمی، مصطفی؛ ضیائیان، پرویز؛ رفعتی، سمیه؛ 1393. بررسی سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس (MCSs) با استفاده از تصاویر دمای درخشندگی در جنوب‌غرب ایران. فصلنامه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 32، 45-69.

رفعتی، سمیه؛ فتح‌نیا، امان‌اله؛ کریمی، مصطفی؛ 1395. تأثیر رودبادهای سطح پایین در شکل‌گیری سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس در جنوب‌غرب ایران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 48، 69-82.

Adler, R.F., Markus, M.J., Fen, D.D., Szejwach, G.,& Shenk, W.E. (1983). Thunderstorm top structure observed by aircraft overflights with an infrared radiometer. Journal of Applied Meteorology, 22, 579–593.

Adler, R.F., Markus, M.J.,& Fen, D.D. (1985). Detection of severe Midwest thunderstorms using geosynchronous satellite data.Monthly Weather Review, 113, 769–781.

Ackerman, S.A. (1996). Global satellite observations of negative brightness temperature differences between 11 and 6.7 mm.Journal of theAtmospheric Sciences,53 , 2803–2812.

Bonner, W. D. (1968). Climatology of the low level jet. Monthly Weather Review, 96, 833-850.

Bedka, K.M., Brunner, J., Dworak, R., Feltz, W.,& Otkin, J. (2010). Objective satellite-based overshooting top detection using infrared window channel brightness temperature gradients. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 49, 181–202.

Bedka, K.M. (2011). Overshooting cloud top detections using MSG SEVIRI Infrared brightness temperatures and their relationship to severe weather over Europe. Atmospheric Research, 99, 175-189.

Berendes, T.A., Mecikalski, J.R., MacKenzie, W.M., Bedka, K.M.,& Nair, U.S. (2008). Convective cloud identification and classification in daytime satellite imagery using standard deviation limited adaptive clustering. Journal of Geophysical Research, 113, 1-9.

Fritz, S.,& Laszlo, I. (1993). Detection of water vapor in the stratosphere over very high clouds in the tropics.Journal of Geophysical Research, 98(D12), 22959–22967.

Kwon, E.H., Sohn, B.J., Schmetz, J., &Watts, P. (2009, January). Use of ozone channel measurements for deep convective cloud height retrievals over the tropics.Paper presented at the 16th Conference on Satellite Meteorology and Oceanography, Phoenix, AZ, USA.

Kwon, E.H., Sohn, B.J., Schmetz, J.,& Watts, P. (2010). Intercomparison of height assignment methods for opaque clouds over the tropics. Asia Pac.Journal of theAtmospheric Sciences, 46(1), 11–19.

Llasat, M.C., Ramis, C.,& Lanza, L. (1999). Storm tracking and monitoring using objective synoptic diagnosis and cluster identification from infrared meteosat imagery.Meteorology and Atmospheric Physics, 71, 139-155.

Machado, L.A.T., Lima, W.F.A., Pinto, O.,& Morales, C. A. (2009). Relationship between cloud-to-ground discharge and penetrative clouds: Amulti-channel satellite application. Atmospheric Research, 93, 304–309.

Martin, D.W., Kohrs, R. A.F., Mosher, R.C., Medaglia, M.,& Adamo, C. (2008). Over-ocean validation of the global convective diagnostic. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 47, 525–543.

Mikuš, P., & Mahović, S.N. (2013). Satellite-based overshooting top detection methods and an analysis of correlated weather conditions.Atmospheric Research ,123,268-280.

Negri, A.J. (1982). Cloud-top structure of tornado storms on 10 April 1979 from rapid scan and stereo satellite observations. Bulletin of the American Meteorological Society, 63,1851–1859.

Schmetz, J., Tjemkes, S.A., Gube, M.,& Berg, L. (1997). Monitoring deep convection and convective overshooting with METEOSAT. Advances in Space Research,19, 433–441.

Schmetz, J., Pili, P., Tjemkes, S., Just, D., Kerkmann, J., Rota, S.,& Ratier, A. (2002). An introduction to Meteosat Second Generation (MSG). Bulletin of the American Meteorological Society, 83, 977–992.

Setvak, M., Rabin, R.M.,& Wang, P. K. (2007). Contribution of the MODIS instrument to observations of deep convective storms and stratospheric moisture detection in GOES and MSG imagery.Atmospheric Research, 83 , 505–518.

Wiens, K.C., Rutledge, S.A.,& Tessendorf, S.A. (2005). The 29 June 2000 supercell observed during STEPS. Part II: Lightning and charge structure. Journal of theAtmospheric Sciences,62, 4151–4177.

Ziegler, C.L.,& MacGorman, D.R. (1994). Observed lightning morphology relative to modeled space charge and electric field distributions in a tornadic storm. Journal of theAtmospheric Sciences,51, 833–851.