تغییرات پوشش برف در رشته‌کوه زاگرس با استفاده از داده‌های روزانه سنجنده Modis

هدف از انجام این پژوهش تجزیه ‌و تحلیل روند تغییرات پوشش برف در محدوده رشته‌کوه زاگرس جهت واکاوی نوسانات پوشش برف طی دوره زمانی 2016-2001 است. در این پژوهش از داده‌های روزانه سنجنده modis جهت استخراج و بررسی تغییرات سطح پوشش برف (sca) و برفمرز (sl) برای ماه‌های دارای پوشش برف طی سال‌های 2016-2001 شده است. برای ارزیابی صحت تغییرات پوشش برف از آمار میانگین بارش (بدون تفکیک برف و باران) ایستگاه‌های سینوپتیک قرارگرفته در ارتفاع بالاتر از 1500 متر استفاده شد و جهت ارزیابی دقت تصاویر modis در استخراج سطح پوشش برف از 12 فریم تصویر سنجنده aster به‌عنوان نقشه صحت زمینی استفاده شد. تحلیل روند تغییرات پوشش برف و برفمرز با استفاده از آزمون منکندال نشان می‌دهد که پوشش برف و برفمرز به‌طور کلی چه در سطح معناداری 99 درصد و چه 95 درصد فاقد روند است. بررسی آمارهای پوشش برف هرماه نشان می‌دهد که سال 2009 نقطه عطفی در پوشش برف زاگرس به‌شمار می‌رود و از این سال به بعد تا سال 2016 برای تمامی ماه‌ها به‌جز ماه نوامبر تغییرات پوشش برف کاهشی است. بررسی تغییرات میانگین سطح پوشش برف طی سال‌های 2016-2009 نسبت به سال‌های 2008-2001 نشان می‌دهد که ماه ژانویه با بیشترین کسری پوشش برف به میزان 55.11- درصدی در دامنه ارتفاعی 1162-4212 و کسری بارش 45.85-برای ایستگاه‌های سینوپتیک مواجه بوده است. ارزیابی دقت تصاویر پوشش برف modis نسبت به تصاویر aster نیز نشان می‌دهد که مقادیر ضرایب r^2، rmse و mape بین سطح پوشش برآوردی توسط هر دو تصویر به ترتیب 0.99، 49.3 کیلومترمربع و 21.51 درصد بوده است.

Snow Cover Changes of Zagros Range in 20012016 Using Daily Data of MODIS

Snow cover (SC) is the main part of global cryosphere that covers about 46 million square kilometer of earth surface. Seasonal SC and snow storage provides the required water of around 1/6 of world population. About 98 percent of global SC is in the northern hemisphere. Southern and southwestern mountain range of Iran, called Zagros is located in the midlatitudes that is exposed to the northern hemisphere westerlies resulting in high amount of rain and snowfall. This region contains 40 percent of Iran’s water storage. Monitoring and evaluation of seasonal SC is essential for managing winter tourism, transportation, environment, land cover, water and irrigation and also essential in runoff modeling. In our study area snow gauges are insufficient and sparse, therefore monitoring spatial changes of Snow Cover Area (SCA) is difficult. MODIS images lunched on TERRA and AQUA platforms are suitable data source for estimating SC, because they provide daily images with 500 meter spatial resolution. The aim of this study is detecte and analyze SC variations and trends in Zagros mountain range using daily images of MODIS in order to determine SC variation. In this research, 348 daily products of MODIS for first days of snowy months (Months with some snow on the ground in Zagros; Dec, Jan, Feb, Mar, Apr, May, Jun) are obtained from National Snow & Ice Data Center (NSIDC) to calculate SCA. Digital Elevation Model (DEM) is used to determining snow line (SRTM 90m from Earthexplorer.usgs.gov) and total monthly precipitation of weather stations above 1500 meter elevation of the same period with SC data is used. Snow line is extracted by overlaying DEM on SCA. Then the snow line pattern is determined as the average of snow line for each day during 2001 to 2016. SCA pattern is also extracted as the average of each day during the same period. In order to calculate trends in SCA and Snow Line ManKendal test is used. ManKendal test is less sensitive too extreme values of time series. The trends of SC are investigated using ManKendal test results show a decreasing trend in January, May and June in 20072016. The highest amount of SCA decrease and snow line retrogression for January, May and June are recorded in 12504500 m, 23004500 m and 35004500 m altitude belts, respectively. Based on SC departure from the average, two periods are recognizable: first, from 2001 to 2008, in this period SC is above the average and is more similar to the snow cover pattern of the whole period (20012016). Second period from 2009 to 2016, in this period SC is more below the average and is not similar to the snow cover pattern of the whole period (20012016). In the second period mean SC reduction compared to the first period in Dec, Jan, Feb, Mar, Apr, May and June are 4, 67.6, 24.5, 21, 10, 47.3 and 48.4 respectively. Mean monthly precipitation changes of weather stations above 1500 meter elevation is similar to the changes of SC changes.