توسعه مدل منطقه‌ای جدید برای پایش دقیق‌تر بخار آب اتمسفر توسط پژوهشگران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی و بازتاب بین‌المللی آن

به گزارش روابط ‌عمومی وزارت علوم به نقل از دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، پژوهشگران دانشکده مهندسی نقشه‌برداری این دانشگاه، با ارائه مدل‌های منطقه‌ای جدید برای برآورد «دمای میانگین وزنی اتمسفر (Atmospheric Weighted Mean Temperature) گامی در جهت افزایش دقت برآورد بخار آب قابل بارش با استفاده از سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) برداشتند؛ رویکردی که می‌تواند در مطالعات هواشناسی، پایش جو و کاربردهای سنجش از دور جوی مورد استفاده قرار گیرد.

این پژوهش توسط آرش طایفه‌رستمی، دانشجوی دکتری ژئودزی دانشکده مهندسی نقشه‌برداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تحت راهنمایی دکتر یزدان عامریان، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، انجام شده و نتایج آن در قالب مقاله‌ای با عنوان:

A new model for estimating atmospheric weighted mean temperature from radiosonde and multi-mission GNSS radio occultation data

در مجله علمی معتبر Geodesy and Geodynamics منتشر شده است. این مقاله در جلد ۱۷، شماره ۲، سال ۲۰۲۶، صفحات ۱۹۷ تا ۲۱۰ منتشر شده و دارای DOI به شماره ۱۰.۱۰۱۶/j.geog.۲۰۲۵.۰۹.۰۰۹ است.

بخار آب یکی از مهم‌ترین اجزای متغیر جو و از عوامل کلیدی در شکل‌گیری ابر و بارش، پیش‌بینی وضعیت هوا و مطالعه فرآیندهای جوی و اقلیمی است. یکی از کمیت‌های مهم برای سنجش محتوای بخار آب اتمسفر، بخار آب قابل بارش (Precipitable Water Vapor یا PWV) است که مقدار کل بخار آب موجود در ستون قائم جو را نشان می‌دهد.

سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی، علاوه بر کاربردهای متداول در ناوبری و تعیین موقعیت، قابلیت استفاده به‌عنوان یک ابزار سنجش از دور را نیز دارند. سیگنال‌های ماهواره‌ای هنگام عبور از تروپوسفر تحت تأثیر بخار آب دچار تأخیر می‌شوند و می‌توان از این اثر برای برآورد PWV استفاده کرد.

با این حال، برای تبدیل تأخیر تر (Zenith Wet Delay) به مقدا PWV، پارامتر مهمی با عنوان دمای میانگین وزنی اتمسفر (Tm) مورد نیاز است. دقت این پارامتر مستقیماً بر دقت برآورد بخار آب قابل بارش اثر می‌گذارد. مدل‌های عمومی اگرچه در مقیاس گسترده کاربرد دارند، اما به دلیل نادیده گرفتن تفاوت‌های اقلیمی منطقه‌ای ممکن است در برخی مناطق دقت کافی نداشته باشند.

یکی از جنبه‌های مهم این پژوهش، استفاده هم‌زمان از داده‌های رادیوسوند و داده‌های چندین مأموریت اختفای رادیویی سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS Radio Occultation) و همچنین توسعه مدل‌های متناسب با شرایط اقلیمی ایران است که امکان ارزیابی مدل‌ها را در شرایط مختلف داده‌ای فراهم کرده است.

در این پژوهش، برای اولین‌بار با استفاده از داده‌های رادیوسوند در ایران و پروفایل‌های اختفای رادیویی سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی حاصل از چندین مأموریت ماهواره‌ای شامل CHAMP، GRACE، MetOp-A/B/C، COSMIC، TerraSAR-X و TanDEM-X در بازه زمانی ۲۰۰۷ تا ۲۰۲۲، یک چارچوب جدید برای برآورد Tm توسعه داده شد و نتایج بدست آمده بهبود قابل توجهی را نشان دادند.

از آنجا که بخار آب یکی از مهم‌ترین متغیرهای مؤثر بر فرآیندهای جوی است، افزایش دقت پایش و برآورد آن می‌تواند در حوزه‌هایی مانند هواشناسی، سنجش از دور جوی، مطالعات تروپوسفر، پایش تغییرات رطوبت جو و کاربردهای مرتبط با پیش‌بینی عددی وضع هوا مورد استفاده قرار گیرد.

مشخصات مقاله

نویسندگان:

Arash Tayfehrostami, Yazdan Amerian

Geodesy and Geodynamics

جلد و شماره:

Volume ۱۷, Issue ۲, ۲۰۲۶, Pages ۱۹۷–۲۱۰

لینک مقاله: