ارتباط تغییرات مکانی زمانی پوشش برف و دمای سطح زمین در البرز میانی

پهنه های پوشیده از برف و نوسانات آن یکی از مولفه های مهم در بررسی های اقلیمی و هیدرولوژیک می باشد که البته در ترکیب با توپوگرافی زمین و مشخصات ناهمواری ها می تواند در منابع آب و شناخت نسبت ها و روابط بین مولفه های محیطی مورد استفاده قرار گیرد. در این راستا وضعیت دمای سطح زمین و ارتباط آن با مولفه محیطی برف-پوش موردتوجه قرار گرفت. ارتباط این مولفه های محیطی با جهت شیب زمین که نقش بسزایی در ماندگاری و حفظ برف-پوش دارد، در ارتفاعات البرز مرکزی واقع در شمال ایران مد نظر قرار گرفت. بدین منظور از داده های پوشبرف و دمای سطح زمین ماهواره ترا و آکوا سنجنده مادیس در بازه زمانی 2003 تا 2018 استفاده شد. داده های پوشش برف با قدرت تفکیک مکانی 500 متر با استفاده از برنامه نویسی پایتون در ارتباط با مولفه توپوگرافیک جهت شیب در فضای مدلسازی رقومی زمین با تکنیک پردازش رستری پنجره متحرک و تکنیک آنالیز سلول به سلول،تحلیل گردید.ارتباط واضحی بین جهت شیب زمین و درصد برف-پوش مشاهده شد. دمای سطح زمین و برف-پوش دارای روند معکوس، خصوصاً در فصول زمستان و پائیز هستند. اختلاف بارزی بین دمای سطح زمین در دامنه های جنوبی و شمالی البرز مرکزی مشاهده می شود که علاوه بر جهت شیب، رطوبت دریای خزر و نیز پوشش گیاهی و جنگلی در دامنه های رو به شمال در این وضعیت تاثیر گذار است. در تمامی ماه ها نرخ دمای سطح زمین دردامنه های جنوبی بالاتر از دامنه های شمالی است. تحلیل جهتی دمای سطح زمین نشان دهنده مقادیر حداکثر در جهات جنوبی و خصوصاً جنوب شرقی و مقادیر حداقل در جهات شمال شرقی و خصوصاً شمالی در تمامی ماه های سال است.دامنه های جنوبی با عرض جغرافیایی 36 درجه، زاویه برخورد بالایی با تشعشع خورشیدی داشته که این عامل نقش موثری در بالا بردن مقدار دمای سطح زمین در جهات جنوبی و جنوب شرقی است. در تمامی بازه های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه جهات طیف جنوبی (s,se,se) دارای نرخ دمای سطح زمین بیشتری از جهات طیف شمالی (n,ne,nw) بودند.

Spatiotemporal Changes in SnowCover related to the Land Surface Temperature over Central Alborz

The area, covered by snow or snowcover variations, is one of the important factor in climatologic and hydrologic studies, that could be also useful and applicable in water management and environmental studies, specifically when it is combined with topographic characteristics. In this research Land Surface Temperature (LST) and snowcover interactions were considered. These environmental indicators interactions, combined with focal topographic characteristics such as slope, play a major role in snowcover persistency. As a result, the influences of these factors had taken into account in central Alborz mountainous belt in Iran northern boundary. To achieve this goal, snowcover (SC) and land surface temperature (LST) obtained from Aqua and Terra satellite images that are carrying Modis sensor, used in a the temporal range of 2003 up to 2018. Snow cover data with spatial resolusion of 500m analyzied using python programming language. The analysis performed related to the aspect as a major topographic characteristic in the scope of terrain modeling with using moving window and cell by cell raster analysis thechniques. The result, shows a strong relationship between terrain aspect and snow coverage in the central sector of Alborz Mountains. Land surface temperature and snowcover had an inverse trend, specifically during winter and fall seasons. June LST (Khordad) was high according to the higher zenith angle of the sun in this period of year. There is a clear gap between the LST values of northern and southern aspects of central Alborz that could be result of mountain orientations to the sun rays, higher humidity levels and denser vegetation cover in the northern part. Southward areas, show higher temperature in almost all months. Directional analysis of LST, demonstrated, that maximum levels of LST are observed in the southfaced and specifically southeastward area and the minimum levels observed in northeastward and specifically northward area during all months. Southward area of the alborz mountainous wall, located at the latitude band of 36N, experienced a higher sun ray incident angle and thus having higher LSTs in southern and southeastern parts. Finally in almost all temporal periods (including month, season and year) higher LSTs in southern aspects (South, Southeast and southwest) in compared to northern one (North, Northeast and northwest) has been observed.