hrvatski

Prepoznavanje konvektivnih oblaka, magle i niskih oblaka te lociranje šumskih požara multispektralnom analizom satelitskih slika

Tema ovog rada je poboljšanje, operativna primjena, testiranje i validacija metoda za prepoznavanje i praćenje razvoja konvektivnih oblaka, magle i niskih oblaka te lociranje šumskih požara, temeljenih na kombinacijama Meteosat satelitskih podataka u različitim spektralnim područjima. Istraživanje je podijeljeno u tri zasebne tematske cjeline, od kojih je najdetaljnije obrađena tema praćenja razvoja konvektivnih oblaka. Poglavlje 2 donosi osvrt na dosad korištene metode prepoznavanja konvekcije i njihove nedostatke. Zbog potrebe za poboljšanjem izveden je novi produkt, temeljen na razlici refleksivnosti u kanalima 0.6 i 3.9 µm. Pokazuje se da ta razlika prepoznaje male konvektivne stanice u početnoj fazi razvoja. Promjena razlike refleksivnosti, s početnih 40 ili 50% na 60 ili 70% nakon 15 minuta, najčešće se može povezati s naglim razvojem konvektivne stanice. Razlika refleksivnosti veća od 80% javlja se kad su na vrhu oblaka prisutni veliki kristali leda, što je pokazatelj zrele faze konvektivne stanice. Također su istražene karakteristike vrhova konvektivnih oblaka uočene u različitim spektralnim područjima. Primjećeno je da se područje najveće razlike refleksivnosti u kanalima 0.6 i 3.9 µm, kao i područje najvećeg albeda u kanalu 0.6 µm, nalaze jugozapadno od najhladnijeg dijela oblaka. Istodobno se najhladniji dio oblaka poklapa s područjem najveće refleksivnosti u kanalu 3.9 µm. Povećana refleksivnost u kanalu 3.9 µm povezana je s jakom uzlaznom strujom koja na vrh oblaka izbacuje male kristaliće leda. Iz svih obrađenih primjera može se zaključiti da je najaktivniji dio oblaka onaj u kojem je razlika refleksivnosti u kanalima 0.6 i 3.9 µm između 60 i 80%. Za prepoznavanje magle i niskih oblaka, obrađeno u poglavlju 3, noću se koristi razlika temperature u kanalima 10.8 i 3.9 µm, uz graničnu vrijednost razlike 3 K, dok je danju uključen i kanal 1.6 µm. Usporedba s motrenjima na postajama pokazuje uspješnost metoda. S obzirom na to da satelit ne razlikuje maglu od niskih oblaka uveden je dodatni kriterij u kojem se temperatura u kanalu 10.8 µm uspoređuje s mjerenom temperaturom na 2 m. U lociranju šumskih požara ključnu ulogu ima temperatura u kanalu 3.9 µm, kao što je pokazano u poglavlju 4. Kao dodatni kriterij uzima se razlika temperature u kanalima 3.9 i 10.8 µm. Obrađeni podaci o svim požarima većim od 1 ha, tijekom požarne sezone 2009., pokazuju da je samo 7% požara bilo uočljivo u satelitskim podacima. Ostali nisu bili vidljivi uglavnom zbog postojanja oblaka iznad požarišta ili premale površine požarišta. Ovakav rezultat ukazuje na to da sustav za rano upozoravanje na požare ne može biti temeljen samo na satelitskim podacima s geostacionarnog satelita zbog premale vjerojatnosti detekcije, osobito kad se radi o malim požarima. Na kraju se može zaključiti da je od tri prikazane mogućnosti korištenja kombinirane analize satelitskih slika najuspješnija ona u prepoznavanju i praćenju konvektivnih oblaka.

satelitski podaci; multispektralna analiza; konvektivni oblaci; razlika refleksivnosti 0.6-3.9 µm; magla/niski oblaci; razlika temperature 10.8-3.9 µm; požari; kanal 3.9 µm

nije evidentirano