سنجنده Modis

بخش عظیمی از بارش ها در مناطق کوهستانی حوضه های آبریز استان گلستان به صورت برف است. در نتیجه، آب حاصل از ذوب برف نقش مهمی در ایجاد رواناب سطحی، تغذیه آبهای زیر زمینی و ایجاد سیل به عهده دارد. پوشش برف معرف میزان آب ذخیره شده در حوضه های کوهستانی است و پایش زمانی و مکانی سطح پوشیده شده از برف و عمق آب معادل برف از اهمیت بسیار بالایی در مدل های هیدرولوژیک دارد.در این مطالعه به منظور پایش سطح پوشش برف و دمای سطح برف حوضه های آبریز استان گلستان از داده های سنجنده MODIS طی دوره آماری 9 ساله (8-2000) استفاده شد.به منظور تعیین پتانسیل ریزش و ذوب برف از الگوریتم دمای سطح برف با استفاده از باندهای حررارتی 31 و 32،MODIS و برای تشخیص سطوح پوشیده شده برف، شاخص NDSI بکار گرفته شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد با توجه به دقت زمانی و مکانی تصاویر ماهواره ای MODIS و قابل دسترس بودن این تصاویر از طریق اینترنت، برای پایش سطح پوشش برف بسیار مناسب هستند، بنابراین، با اجرای الگوریتم های بکار رفته، می توان سطوح پوشش برف را به صورت بهنگام پایش کرد و نتایج آن را در مدیریت منابع آب، کشاورزی، گردشگری، مدیریت مخازن و سامانه های هشدار سیل به کار گرفت.

یکی از مهم ترین پیامدهای خشکسالی، کاهش مقدار پوشش گیاهی است. با کاهش پوشش گیاهی، شرایط محیطی برای بروز مشکلات مختلف نظیر فرسایش خاک، افزایش میزان رواناب سطحی و خطر بروز سیل و... فراهم می شود. بر این اساس، ارزیابی اثرات خشکسالی بر روی پوشش گیاهی از اهمیّت زیادی برخوردار است. در این رابطه، استفاده از روش های سنجشازدورانعکاسی، جهت ارزیابی اثرات خشکسالی، بهعنوانیکی ازکارآمدترینروش هاشناختهشدهاست. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر خشکسالی بر روی پوشش گیاهی در استان کردستان، از داده های هواشناسی و سنجش از دور استفاده شده است. در ابتدا، شاخص بارندگی استاندارد (SPI)، برای 6 ایستگاه هواشناسی استان، طیّ سال های 2009-2000 محاسبه گردید. در مرحله ی بعد، بر اساس 40 تصویر برگرفته از سنجنده TERRA/MODIS16 روزه، در ماه های آگوست، سپتامبر، اکتبر و نوامبر، شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی (NDVI) محاسبه شد. با در نظر گرفتن این شاخص، پوشش گیاهی منطقه به 6 گروه طبقه بندی شده و مساحت هر کدام از طبقات نیز محاسبه شد. در نهایت دو شاخص SPIو NDVI مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان می دهد که بین میانگین شاخص های SPI و NDVI، همبستگی بالایی(77/0+ ) در سطح معناداری 01/0 وجود دارد و با کاهش تقریباً 20/0- از میزان شاخص ،SPI به طور متوسط 2/1 درصد (معادل350 کیلومترمربع) سطح پوشش گیاهی ضعیف افزایش می یابد.این میزان کاهش برای شاخص NDVI تقریباً معادل 01/0 می باشد. نتایج حاصل از محاسبه شاخص SPI، نشان داد که در سال های 2001 و 2008 خشکسالی متوسط در استان کردستان رخ داده است محاسبه شاخص NDVI در این دو سال نشان داد که میزان پوشش گیاهی ضعیف به طور قابل محسوسی افزایش یافته است (به ترتیب با 6/80% و 6/76% ) درحالی که در سال 2007 به عنوان سال تقریباً نرمال، میزان پوشش گیاهی ضعیف بر مبنای شاخص NDVI ، حدود 7/69% محاسبه گردید. مقایسه بین سال های 2001 با 2007 (تغییر تقریباً 11درصدی پوشش گیاهی ضعیف )، به خوبی نشان دهنده ی اثر خشکسالی بر روی پوشش گیاهی در استان کردستان است

ابرها با توجه به تأثیر قابل توجه آنها بر موازنه ی انرژی در سطح زمین و در جو، همواره مورد توجه پژوهشگران مختلف هواشناسی و اقلیم­شناسی قرار گرفته­ است. توانایی سنجش از دور در برآورد خصوصیات و ویژگی­های­ ابرها در بررسی تغییرات آن­ها در مکان­ها و زمان­های مختلف به اثبات رسیده ­است. یکی از جنبه­های تحقیقاتی مهم در ارتباط با ابرها، تعیین فشار در سطح بالای آن­ها است که هدف از پژوهش حاضر نیز ارائه ی روشی سریع برای تعیین آن (FAST CTP) با استفاده از تصاویر MODIS می­باشد. به این ترتیب که ابتدا با استفاده از داده­های رادیوساوند در دو ایستگاه مهرآباد و کرمانشاه پروفایل دمایی جو استخراج گردید. سپس با استفاده از یک تکنیک پنج مرحله­ای پیکسل­های تصویر مورد نظر به چهار دسته ابری، احتمالاً ابری، احتمالاً بدون ابر و غیر ابری طبقه بندی شدند. سپس با استفاده از مدل LSE در باندهای 31 و 32 سنجنده مذکور، گسیلمندی ابر در پیکسل­های ابری برآورد گردید. آنگاه با استفاده از گسیلمندی برآورد شده، دمای واقعی استخراج گردید. سپس با استفاده از این دما و پروفایل دمایی استخراج شده از داده­های رادیوساوند، فشار بالای ابر استخراج گردید. برای بررسی صحت نتایج به دست آمده نتایج حاصل از روش FAST CTP با نتایج حاصل از مدل CTP استاندارد مقایسه گردید. بر طبق این مقایسه روش ارائه شده در پژوهش حاضر برای ابرهای با عمق اپتیکی بالاتر از 10 مطلوب بوده و با نتایج حاصل از مدل CTP اختلاف بسیار کمی را نشان می­دهد. اما تفاوت در مورد ابرهای نازک و با عمق اپتیکی پایین ( پایین تر از 10) نسبت به ابرهای با عمق اپتیکی بالا بطور چشمگیری بالاست.

نیمه شمالی استان خوزستان گوشه ای از مناطق خشک و نیمه خشک کشور ایران به شمار می آید که به دلیل این ویژگی دائماً تحت تأثیر نوسانات کوچک وبزرگ نزولات جوی است.در این پژوهش از یک سری دادهای ماهواره ای ویک سری دادهای بارش ماهیانه ایستگاهی استفاده شده است،دادهای ماهواره ای متعلق به سنجنده MODIS ودادهای زمینی متعلق به 13 ایستگاه سینوپتیکی وکلیماتولوژی منطقه مطالعاتی است.درکار صورت گرفته ابتدا شاخص تفاضل نرمال(NDVI)را برای دادهای ماهواره متعلق به ماه ژئن را برآورد نموده ایم وسپس برای دادهای بارش زمینی نیز شاخص استاندارد بارش(SPI)را در دوره های 1،3،6،9و12محاسبه شده است ودر مقایسه ای که میان این دوشاخص صورت گرفته است، مشخص شده که این دوشاخص در صورتی بهترین ارتباط را خواهند داشت که مقایسه میان شاخص استاندار بارش 12 ماهه وشاخص(NDVI)صورت گیرد. در نهایت مشخص گردید که در طول دوره تصویر برداری شده(2002تا2008)، منطقه در دو سال 2003 و2008 دار وضعیت خشکسالی وحالت نسبتاً نرمال دردیگر سالهای مورد مقایسه است.

مطالعه و اندازه گیری تغییرات سطوح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط های کوهستانی امکان اندازه گیری دائم زمینی جهت تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده ها وجود ندارد. به همین جهت استفاده از تصاویر ماهواره ای در شناسایی مناطق برفگیر و ارزیابی تغییرات آن بسیار مهم می باشد. داده های مورد استفاده در این مطالعه، تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس منطقه ی شمال غرب ایران مربوط به سال های 2000 تا 2009 میلادی می باشد. روش مورد استفاده در این مطالعه شاخص NDSI، طبقه بندی های نظارت نشده و نظارت شده می باشد که پس از مقایسه بین روش ها، طبقه بندی نظارت شده به عنوان روش مناسب انتخاب گردید. بررسی نقشه های مربوط به تغییرات پوشش برفی در ماه آوریل نشان داد که در طول دوره ی مورد مطالعه، کمترین مقدار پوشش برف مربوط به سال 2008 با 01/1040 کیلومتر مربع و بیشترین مساحت مربوط به سال 2007 با 78/10471 کیلومتر مربع می باشد. این موضوع، نشان دهنده ی تغییرات 1000 درصدی در طول یک دهه در میزان پوشش برف منطقه شمال غرب ایران بوده و آسیب پذیری منابع آب وابسته به ذوب برف را در این منطقه نشان می دهد. همچنین نتایج نشان داد در سال هایی که میانگین دمای فصل سرد پایین تر می باشد، سطح پوشش برف در بهار همان سال بیشتر از سال های دیگر می باشد به طوری که در سال 2007 کمترین میانگین دما را در طول ده سال داشته (6/2 در جه سانتیگراد) در حالی که بیشترین سطح پوشش برفی در طول ده سال نیز مربوط به همین سال می باشد (78/10471 کیلومتر مربع).

موضوع خشکسالی در مطالعات منابع آب اهمیت زیادی دارد. شاخص هایخشکسالیهواشناسیمستقیماًازرویداده هایهواشناسینظیربارندگیمحاسبهمی شوند درصورتفقدانداده هایمذکور،درپایشخشکسالیمفیدواقع نخواهندشد.لذاتکنیکسنجشازدورمی تواندابزاریمفیددرپایشخشکسالیبهشماررود. دراینتحقیقبااستفادهازتصاویرماهواره ایسنجنده MODIS روندتغییراتشاخصنرمالشدهپوششگیاهی استان اصفهان برای سال های 2000 تا 2008 بررسی شد. شاخص NDVIعلاوه بر پوشش گیاهی طبیعی برای پایش خشکسالی به ویژه خشکسالی زراعی نوع دیم هم می تواند مؤثر باشد. بادرنظرگرفتناینشاخص،پوششگیاهیمنطقه به4گروهطبقه بندی شد ومساحتهرکدامازطبقاتنیزمحاسبهشد.درنهایتدوشاخص SPI و NDVI موردمقایسهقرارگرفت. نتایجحاصل ازمحاسبه شاخص SPI حاکی از وقوع خشکسالیشدید در سال 2008 و خشکسالیمتوسطبه ترتیب در سال های2000 و 2001 دراستاناصفهان است. محاسبهشاخص NDVI دراینسهسالنیزنشاندادکهمیزانپوشش گیاهیضعیفبهطورقابلمحسوسیافزایشیافته است. با این حال نتایج حاصل از اثر تغییرات بارندگی بر روی شاخص NDVI نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی کشاورزی در تمام سال ها وجود ندارد. برای سال 2006 علی رغم اینکه بارش بیشتر از سال های قبل و بعد و بیشتر از میانگین بارش استان بوده، اما براساس نتایج شاخص NDVI این سال همراه با خشکسالی کشاورزی (کاهش ارزش شاخص NDVI) بوده و برعکس در سال های 2002 و 2004 که بارش کمتر از سال 2006 رخ داده اما شرایط دیم و مرتع بهتر از سال 2006 بوده و همچنین در سال 2003 با اختلاف 2 میلیمتر بارش در سال 2002، مقدار شاخص NDVIکاهش زیادی یافته است. نتایج این تحقیق ضرورت تعریف نمایه ای که همه این موارد را بیان کند دوچندان می کند.

رطوبت اتمسفری، یکی از مهم ترین شاخص ها در تمام تعامل های بین سطح و اتمسفر مانند جریان های انرژی بین زمین و اتمسفر است و مقدار این شاخص، تعادل انرژی در سطح زمین را نشان می دهد. ازآنجاکه مقدار نهایی رطوبت اتمسفر، تأثیرگذارترین شاخص اتمسفر بر رادیانس رسیده به سنجنده است، در سنجش از دور و به ویژه در تعیینLand Surface Temperature (LST) اهمیت بسیاری دارد. LST، یکی از شاخص های مهم و اساسی در علوم زمین است که به طور مستقیم و غیرمستقیم بر تعیین بسیاری از شاخص های دیگر تأثیر می گذارد. از رطوبت اتمسفری و LST در بسیاری از مطالعه های محیطی، کاربردهای اکولوژیک و کشاورزی استفاده می شود. برای تخمین LST دقیق، لازم است مقدار رطوبت اتمسفری برآورد شود. در مقاله حاضر، مقدار رطوبت ستونی اتمسفر و مقدار رطوبت (Mass Mixing Ratio) MMR نزدیک به سطح با استفاده از سنجنده (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) MODIS برآورد و سپس از شاخص رطوبت ستونی اتمسفر برای تخمین LST دقیق و برای تخمین رطوبت از روش Ratio بر اساس داده های MODIS استفاده شد. در مقاله حاضر، دقت شاخص های حاصل با استفاده از سری داده های مستقل برآورد و نتیجه شد داده های MODIS برای نقشه سازی رطوبت و دمای سطح مناسب هستند. در نهایت، تأثیر LST بر رطوبت MMR نزدیک به سطح بررسی شد.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.

ابر پدیده ویژه ای است که در اثر دگرگونی های دینامیکی و ترمودینامیکی گردش عمومی هواسپهر به وجود می آید. ابرها حد واسط بین سامانه های همدیدی و شرایط آب و هوای سطح زمین هستند و از اهمیت ویژه ای در رژیم بارش برخوردارند. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات زمانی-مکانی ابرهای مایع (LWCOT[1]) فصلی ایران است. بر این اساس داده های سنجنده MODIS ماهواره Terra (2015-2001) و داده های بلند مدت 31 ایستگاه آب و هواشناسی همدید (2015-1960) اخذ و پردازش شدند. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق از فراوانی ابرهای مایع کاسته می شود. ابرهای مایع ایران دارای یک رابطه غیرخطی و احتمالاً پیچیده هستند و عواملی همچون جهت گیری دامنه ها، سامانه های بارشی، دوری از منابع رطوبتی در وردایی ابرها نقش چشمگیری دارند. بیشینه فراوانی ابرهای مایع در فصول سرد سال و عمدتاً در عرض های جغرافیایی بالا قرار دارند. جهت گیری دامنه ها، سامانه های کلان مقیاس همدید و دوری و نزدیکی از منابع رطوبتی مهمترین عوامل تغییرات ابرهای مایع ایران هستند. فراوانی روزهای ابر مایع در فصل زمستان منطبق بر مسیر حرکت چرخندها و توده های هوای وارد شده به کشور محور غربی-شرقی دارند. فروانی چشمگیر ابرهای مایع فصل بهار در شمال غرب کشور و ارتفاعات ناشی از همرفت دامنه ای و ناپایداری شدید است که منجر به رشد ابر شده است. در فصل تابستان با افزایش دما و استقرار پرفشار جنب حاره ای آزور بر گستره کشور در بیرون از منطقه ی خزری ابرهای مایع در خور توجهی مشاهده نمی شود؛ فصل پاییز نیز بیشینه ابرهای مایع در سواحل شمالی کشور به دلیل ورودی سامانه پرفشار سیبری است.

بی هنجاری دمای سطح زمین ( LSTA ) متغیر ی کلیدی در مطالعات اقلیمی، کشاورزی ، و مدیریت منابع آب است. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات فصلی و روند بی هنجاری دمای سطح زمین روز و شب ایران است. بی هنجاری دمای سطح زمین برگرفته از سنجند ه MODIS ماهوار ه Terra طی دو باز ه زمانی روز و شب برای دور ه 2001-2018 بررسی شد ه است . برای درستی سنجی داده های دمای سطح زمین از داده های هشت ایستگاه همدید با روش رگرسیون خطی استفاده ش د که نتایج نشان از دقت بالای این داده ها در کشور را داشته است. نتایج نشان داد بی هنجاری منفی در مناطق خشک کم ارتفاع و بی هنجاری مثبت در مناطق مرتفع و عرض های جغرافیایی بالا دیده می شود. تحلیل روند نشان داد بی هنجاری دمای سطح زمین روز و شب با سرعت متوسط 01 / 0 و 02 / 0 درج ه سلسیوس به ازای هر سال در حال افزایش است. بیشین ه نمر ه Z آزمون من- کندال (روند مثبت) با 80 / 3 در فصل تابستان برای شب و روز اتفاق افتاده است. برعکس، روند منفی در بی هنجاری ها برای مناطق خشک جنوب شرقی و داخلی و کوهپایه های زاگرس و البرز جنوبی ب ه دست آمده است.

در پژوهش حاضر به منظور بررسی ماهواره ای- همدید بارش های سنگین و فراگیر برف در غرب کشور، از داده های 16 ایستگاه همدید طی دوره 20 ساله(2000 تا 2019) استفاده شده است. در این راستا برای شناسایی ساختار جو در سطوح فوقانی از داده های رطوبت، فشار سطح زمین، ارتفاع ژئوپتانسیل، مولفه های مداری و نصف النهاری باد، دمای هوا و نمایه ناپایداری با تفکیک 5/2*5/2 درجه ای از تارنمای مرکز ملی پیش بینی محیطی/ علوم جو آمریکا(NCEP/NCAR) اخذ و نقشه های همدید تهیه گردید. جهت واکاوی سطوح پوششی برف نیز از تصاویر ماهواره MODIS سنجنده های Aqua و Terra استفاده شد و برای تشخیص سطوح برفی، نمایه نرمال شده تفاضلی برف بکارگرفته شد. نتایج نشان داد با تشکیل یک چرخند قوی در سطح زمین روی عراق، هوای ناپایدار و آشفته ای بوجود می آید که سبب می شود تا موجبات عروج بسته هوا تسریع یافته و با صعود سریع، بخارآب موجود در جو به بارش برف تبدیل شود. همچنین رخداد شیو شدید فشاری با بیش از 12 هکتوپاسکال در منطقه، جبهه قوی ای که در پشت آن هوای سرد عرض های بالا و در مقابل آن هوای گرم عرض های پایین ایجاد می شود، مسبب توفان های شدید برفی می شود که بیش از 60 الی 70 درصد پهنه مورد بررسی را در برمی گیرد. تراز میانی جو نیز با ریزش هوای سرد یک ناوه عمیق با عمق بیش از 25 درجه عرض جغرافیایی همراه بوده که گاها با هسته سردچال همراه شده است و تاوایی شدید و صعود سریع بسته هوا را ایجاد کرده است. همچنین نتایج حاصل از اعمال نمایه نرمال شده تفاضلی برف نشان داد با استقرار سامانه های جوی مذکور، اکثر مناطق غربی ایران در قلمرو پوشش برف قرار گرفته است و از طرفی می توان این نمایه را نمایه ای کاربردی در بررسی نواحی فاقد ایستگاه و داده دانست.

افزایش فعالیت آتش سوزی در بسیاری از عرصه های رویشی ایران در دهه های اخیر نگرانی ها را در مورد پیامدهای کوتاه مدت و بلندمدت ناشی از آن افزایش داده است. آتش سوزی جنگل ها و مراتع بر کمیت، کیفیت و سلامت اکوسیستم های طبیعی تاثیر خواهد داشت. گام اول در مهار و پیش گیری از آتش سوزی جنگل ها پایش دقیق آن است. لذا این پژوهش با هدف برآورد مساحت گستره های آتش سوزی و شناسایی تغییرات زمانی-مکانی این رخدادها در نواحی رویشی ایران انجام شده است. برای دستیابی به این هدف از داده های سنجنده MODIS ماهواره TERRA شامل محصولات آتش سوزی فعال (MOD14A1) و مناطق سوخته شده (MCD64A1) در یک دوره 20 ساله (2020-2001) استفاده شده است. نتایج نشان داد که بیشینه گستره آتش سوزی در نواحی رویشی ایران مربوط به ماه ژوئیه می باشد که حدود 4100 هکتار از اراضی ایران را در بر می گیرد. در این ماه بخش وسیعی از جنگل های کشور بخصوص در قسمت های شمال غربی در ناحیه رویشی ارسباران دارای رخداد آتش سوزی می باشد. در مقابل، کمینه مقدار گستره های آتش سوزی در نواحی رویشی ایران مربوط به ماه آوریل می باشد که به صورت دو پهنه محدود در شمال غرب و غرب کشور مشاهده شد. به جهت زمانی بیشینه رخدادهای آتش سوزی جنگل در ماه های گرم و خشک سال شامل ژوئن، ژوئیه، اوت و سپتامبر در نوار غربی کشور در رویشگاه زاگرس رخ داده است. همبستگی خطی بین مناطق سوخته شده و مناطق دارای آتش سوزی فعال در ایران نشان داد که یک ارتباط معنی دار بین این دو محصول ماهواره ای وجود دارد. این ارتباط نشان می دهد مناطق سوخته شده در نواحی رویشی ایران جز کانون های فعال آتش سوزی جنگل هستند.

هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی ارتباط ساختار میکروفیزیکی ابرناکی و توزیع مقدار بارش در سطح استان خوزستان می باشد. در این راستا ابتدا 3 رخداد بارش فراگیر در سطح استان خوزستان انتخاب گردید و مقادیر بارش تجمعی 24 ساعته آن ها اخذ گردید. رخداد بارش 17 دسامبر 2006 به عنوان یک نمونه بارش سنگین، 25 مارس 2019 به عنوان یک کیس بارش متوسط و در نهایت 27 اکتبر 2018 به عنوان یک کیس بارش سبک فراگیر انتخاب شد. فاکتور های میکروفیزیکی ابرهای مولد این بارش ها از محصول ابر سنجنده MODIS (MOD06)، اخذ شد. این فاکتورها شامل دما، فشار، و ارتفاع قله ابر، ضخامت اپتیکال و نسبت ابرناکی بود. در نهایت با تولید یک ماتریس با 64000 کد اطلاعاتی 1 کیلومتری، و اجرای تحلیل همبستگی فضایی در سطح اطمینان 95/0، ارتباط بین ساختار میکروفیزکی ابرناکی و مقادیر توزیع فضایی بارش های منتخب آشکار گردید. نتایج بیانگر آن بود در کیس مطالعاتی بارش سنگین و متوسط که میانگین فضایی بارش تجمعی 24 ساعته در سطح استان به ترتیب برابر 36 و 12 میلمتر بود، یک ساختار ابرناکی کاملاً تکامل یافته با نسبت ابرناکی بیش از 75 درصد و گسترش عمودی 6 تا 9 هزارمتری، با صخامت اپتیکال 40 تا 50، منجر به رخداد این بارش های فراگیر و قابل توجه در سطح استان شده است. در حالی که در کیس بارش سبک، یک گسست چشمگیر در گسترش افقی ابرناکی در سطح استان دیده شده و درصد ابرناکی به کمتر از 10درصد رسیده بود. علاوه بر آن فاکتورهای مربوط به گسترش عمودی ابرناکی نیز بسیار کمتر بود، به طوری که ارتفاع قله ابر در این بارش بین3 تا 5 هزار متر بوده است. نتایج این تحقیق نشان داد، در کیس بارش سنگین و متوسط همبستگی فضایی معنی داری در سطح اطمینان 95/0 بین فاکتورهای میکروفیزکی ابرناکی MOD06 و مقادیر بارش ثبت شده دیده شد

در این مطالعه سعی شد که تأثیرگذاری رخداد گردوغبار در زمینه نوسانات و تغییرات روزانه میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی در سطح زمین استان خوزستان مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا داده های روزانه 6 ایستگاه سینوپتیک و کدهای گردوغباری و سرعت و جهت باد توأم با آن ها استخراج گردید. با استفاده از داده های ایستگاهی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان خوزستان و در ادامه با استفاده از دو شاخص گردوغباری محصول سنجنده MODIS یعنی شاخص انگستروم هواویزه ها (AEA) و شاخص عمق اپتیکال هواویزه ها (AOD) وضعیت توزیع فضایی گردوغبار در سطح استان بررسی شد و با استفاده از داده های باز تحلیل شده تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) پایگاه ECMWF ، تغییرات زمانی و مکانی میزان تابش دریافتی بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان (شامل 19 ژوئن 2012، 12 می 2018 و 22 جولای 2010) بیانگر آن بود که، ذرات آیروسل عموماً در بخش های مرکزی، جنوبی و غربی استان (نواحی دشتی و پست استان) از نوع ذرات با اندازه متوسط (شاخص نمایی انگستروم بین 5/0 تا 1) و در بخش های شرقی و شمال شرقی، از نوع ذرات درشت ( شاخص انگستروم کمتر از 5/0) بوده است. نتایج حاصل از تأثیرگذاری رخدادهای گردوغبار بر میزان تابش موج کوتاه دریافتی سطح زمین نشان داد که در رخداد گردوغباری 22 جولای 2010 شاخص نمایی انگستروم بیانگر حضور ذرات درشت در اتمسفر نزدیک سطح زمین و شاخص AOD نیز بیانگر حضور گردوغبار غلیظ در کل پهنه استان بوده است، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) حدود 194 وات بر متر مربع ( حدود28 درصد) کمتر از میانگین همان ماه بوده است. این میزان افت در دو موج گردوغبار دیگر که مقادیر شاخص AOD و شاخص انگستروم آن ها بیانگر گردوغبار ریزتر و با غلظت کمتر بود، کمتر بوده است. در موج گردوغباری 19 ژوئن 2012، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی تنها 5 درصد ( 25 وات بر متر مربع در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) کمتر از میانگین بلندمدت بوده است و این افت در رخداد گردوغباری 12 می 2018 برابر 28 وات بر متر مربع (حدود 4 درصد افت نسبت به میانگین همان ماه) بوده است.

افزایش بحران های محیط زیست در جهان باعث شده است تا در دهه های اخیر اهمیت مطالعه در مورد مسائل زیست محیطی افزایش یابد. آلودگی هوا در ردیف یکی از زیان بارترین مخاطرات طبیعی قرار گرفته است. ذرات معلق در هوا با قطر کمتر از 2.5 میکرومتر (PM2.5) یکی از خطرناک ترین و مضرترین نوع ذرات در میان آلاینده های مختلف هوا برای سلامتی انسان هستند. یکی از تکنیک های تخمین PM2.5 استفاده از محصولات عمق نوری آئروسل (AOD) است. محصولات مختلف AOD با الگوریتم های متفاوتی بازیابی می شوند که دارای دقت و قدرت تفکیک مکانی یکسانی نمی باشند. به دلیل تفاوت در فرضیات و تقریبات زیادی که در مراحل بازیابی AOD ها اتخاذ می شود، محصولات AOD تولید شده دارای عدم قطعیت هستند. این موضوع، باعث کاهش دقت تخمین غلظت PM2.5 می گردد. هدف این مقاله بررسی امکان تلفیق محصولات AOD حاصل از مشاهدات سنجنده MODIS (بازیابی شده توسط الگوریتم های Deep Blue و Dark Target) به منظور تخمین دقیق تر PM2.5 است. در این مطالعه، نخست با انجام آزمایش بر روی الگوریتم های مختلف یادگیری ماشین و بررسی عملکرد آن ها در تخمین PM2.5 از روی داده های AOD، الگوریتم XGBoost به عنوان الگوریتم پایه در روش تلفیق پیشنهادی انتخاب شد. سپس محصول AOD تلفیقی با استفاده از یک روش وزن دهی مبتنی بر کیفیت بازیابی محصولات اولیه، تولید شد. محصول تلفیقی به همراه داده های هواشناسی و الگوریتم XGBoost برای تخمین PM2.5 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از تلفیق نشان داد که دقت تخمین PM2.5 محصول تلفیقی در هر سه شاخص RMSE، MAE و  نسبت به حالت هایی که محصولات به صورت منفرد استفاده شدند، بهتر است (0.77= ، 7.00 MAE = ، 9.59 RMSE=). علاوه بر افزایش دقت، روش پیشنهادی ساده و از نظر محاسباتی کم هزینه است. علاوه بر این در این تحقیق مشخص گردید، توجه به نشانگر کیفی بازیابی محصولات AOD، زمینه دستیابی به یک محصول تلفیقی دقیق تر را فراهم خواهد کرد.

هدف اساسی این تحقیق تحلیل روند سری زمانی رخدادهای آتش سوزی عرصه های طبیعی و آشکارسازی ارتباط این رخدادهای آتش سوزی با سطوح پوشش گیاهی استان لرستان است. در این راستا از داده های محصول آتش سنجنده مادیس (MOD14A1) و نیز محصول پوشش گیاهی (MOD13A3) سنجنده مادیس طی دوره آماری 2000-2020 استفاده شد. توزیع فضایی ماهانه و سالانه آتش سوزی در سطح استان لرستان بررسی شد. از تحلیل ماتریس اطلاعات متقاطع و ماتریس همبستگی فضایی، برای آشکارسازی ارتباط بین رخدادهای آتش سوزی و پوشش گیاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیش از 70 درصد کل فراوانی رخدادهای آتش سوزی عرصه های منابع طبیعی (آتش سوزی های با کد 2) استان لرستان، مربوط به ماه ژوئن و سپس جولای است. از لحاظ روند بلندمدت بررسی روند 21 ساله فراوانی رخدادهای آتش سوزی در سطح استان، نشان داد که فراوانی رخدادهای عرصه های منابع طبیعی استان به طورکلی با شیب سالانه 3 رخداد، روند افزایشی داشته است. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی بین پوشش گیاهی ماهانه و فراوانی سالانه رخدادهای آتش سوزی نشان داد که رخدادهای آتش سوزی در سطح استان با تغییرات پوشش گیاهی 4 ماه دوره رشد یعنی از می تا آگوست همبستگی معنی د اری نشان داده است. تحلیل ماتریس متقاطع بین توزیع فضایی کانون های رخداد آتش سوزی و شاخص NDVI که هر دو از محصولات سنجنده MODIS بوده اند، بیانگر آن بود که به طور کلی، بیشترین فراوانی رخدادهای آتش سوزی در استان لرستان در دوره می تا آگوست، منطبق بر بازه سبزینگی 0.15 تا 0.22 بوده است. این بازه پوشش گیاهی عموماً منطبق بر اراضی دیم، مراتع ضعیف و اشکوب جنگلی کم تراکم بوده است. نتایج این تحقیق می تواند بیانگر آن باشد که با تمرکز مدیریت طی یک دوره زمانی 62 روزه یعنی 25 اردیبهشت تا 25 تیر در عرصه دو پوشش اراضی مراتع و اشکوب جنگلی، می توان به صورت قابل توجهی فراوانی سالانه آتش سوزی را کنترل کرد.