وبلاگ

:

 

برای تعیین خط برف در حوضه های آبخیزی که ایستگاه برف سنجی ندارد از عنصر دما استفاده می شود. از آنجا که رخداد پدیده برف در دمای صفر و کمتر از صفر اتفاق می افتد معمولا ارتفاع متناظر دمای صفر درجه سانتیگراد برای ماه های مختلف سال معادل خط برف در نظر گرفته می شود.  برای اینكار اطلاعات مربوط به دمای متوسط ماهانه برای ایستگاه های مورد مطالعه جمع آوری می شود. با بهره گرفتن از داده های میانگین دمای ماهانه و سالانه، گرادیان دما در حوضه مورد مطالعه تعیین می شود.  با فرض اینکه نزولات جوی در دمای صفر درجه سانتیگراد و پایین تر بصورت برف نازل می شوند، خط همتراز دمای صفر درجه در حوضه مشخص و ارتفاع مربوطه تعیین می شود. با تعیین خط صفر درجه و ترسیم آن بر روی نقشه حوضه بوسیله سیستم GIS می توان مساحت زیر پوشش برف و آب معادل برف را نیز محاسبه کرد. از این نظر برای هر ماه سه خط برف قابل محاسبه است.

 

1- ارتفاع دمای صفر درجه مربوط به متوسط حداقل ها، نشان دهنده حداقل ارتفاع خط ماندگاری برف بر روی زمین است.

 

 2- ارتفاع دمای صفر درجه مربوط به متوسط حداکثرها، نشان دهنده حداکثر ارتفاعی است که در صورت وجود پوشش برفی در حوضه، در بالای آن ذوبی صورت نمی گیرد.

 

 3- ارتفاع منحنی دمای صفر درجه مربوط به متوسط ماهانه­ها، به عنوان متوسط خط ذوب و ریزش برف به کار می رود.

 

در حوضه هایی نیز که دارای ایستگاه های برف سنجی می باشند از اطلاعات موجود و برداشت شده در عملیات میدانی اندازه گیری برف استفاده می شود. این اطلاعات شامل داده های مختصاتی خط برف مرز، عمق و چگالی برف، برآورد سطح پوشش برف و دمای برف می باشد. این برآوردها عمدتاً با خطای بسیار زیاد صورت می گیرد عمده دلایل آن را می توان به موارد زیر اشاره نمود:

 

• دسترسی محدود به نقاطی از مناطق برفگیر که قابل دسترس باشند

 

• نقطه ای بودن ایستگاه های برف سنجی و تعمیم نتایج آن به یک محدوده وسیع

 

• محدود بودن دامنه دید اندازه گیر که باعث می گردد دامنه هایی از مناطق برف گیر که در دامنه دید قرار ندارند، برآورد مناسبی از پوشش برف صورت نگیرد.

 

• محدود بودن ایستگاه های اندازه گیر برف نسبت به کل منطقه پوشیده از برف

• 

•  

 

• خطای ادوات و دستگاه های اندازه گیری بدلیل عدم واسنجی و استهلاک آنها با مرور زمان

استفاده از تصاویر ماهواره ای سطح پوشش برف نیز یکی دیگر از تکنیک های مورد استفاده برای تعیین خط برف مرز می باشند که در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد. این تصاویر در یک دوره 13 ساله از سال 1379 تا سال 1391 در ماه های سرد و برفی آبان، آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین برداشت و با بهره گرفتن از نرم افزارهای تخصصی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

 

2-2. مبانی نظری تحقیق:

 

   2-2-1- روش های متداول در تهیه نقشه های خط برف مرز

 

روش های موجود برای تهیه نقشه های برف مرز را می توان به سه گروه عمده به شرح زیر تقسیم بندی نمود:

 

• استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی

 

• استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

 

• استفاده تلفیقی از داده های هواشناسی و سنجش از دور

2-2-1-1. استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی

 

این روش را به عبارتی می توان روشی معمول اطلاق نمود که در اکثر کارهای تحقیقاتی با این مضمون مورد استفاده قرار می گیرد. داده هایی که در این گونه از تحقیق ها به کار برده می شود شامل بارش روزانه ایستگاه های باران سنجی، دمای متوسط ماهانه و میانگین های حداکثر، حداقل و متوسط دماهای ماهانه طی یک دوره آماری چندین ساله از ایستگاه های هواشناسی منتخب می باشد که با بهره گرفتن از این داده ها گرادیان بارش، دما و ضریب برفی برای ارتفاعات حوضه به صورت ماهانه محاسبه می شود. به کمک این معادلات می توان مقدار ریزش و ذخیره برف و باران ماهانه را در هر ارتفاع دلخواه از حوضه پیش بینی نمود و برنامه ریزی های دقیق تری در جهت استفاده بهینه از این منابع انجام داد. لازم به ذکر است که چون آمار مربوط به ایستگاه های تبخیر سنجی حوضه ها محدود است، از آمار ایستگاه های مجاور آن نیز برای محاسبه گرادیان های بارش و دما استفاده می شود.

 

2-2-1-2. استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

 

2-2-1-2-1. اصول سنجش از دور

 

عبارت انگلیسی Remote Sensing كه در برگردان فارسی دور سنجی، دور كاوی و یا سنجش از دور از آن یاد می شود عبارت است از علم و هنر كسب اطلاعات از پدیده ها یا اجسام بدون تماس فیزیكی با آن ها. پایه و اساس سنجش از دور بر اندازه گیری انرژی بازتابشی پدیده ها از راه دور می باشد شکل (2-1). انرژی بازتابشی یا به عبارت ساده تر امواج الكترومغناطیس منعكس شده از پدیده ها، مبانی فیزیک سنجش از دور را تشكیل می دهند. امواج الكترومغناطیس دارای طیف وسیع و گسترده ای است، ولی تنها بخش مرئی تا میكروویو آن در سنجش از دور مورد توجه و استفاده قرار می گیرد.

 

شکل 2-1. موقعیت عوارض زمینی و ماهواره ها

 

بخشی دیگر از محدوده امواج مورد استفاده در سنجش از دور مربوط به محدوده طیفی مادون قرمز است. این محدوده براساس خصوصیات طیفی به دو بخش كلی محدوده مادون قرمز انعكاسی و محدوده مادون قرمز حرارتی تقسیم می شود. محدوده مادون قرمز انعكاسی خود شامل محدوده مادون قرمز نزدیک و محدوده مادون قرمز میانی می باشد. محدوده طیفی ماكروویو بخشی از طیف است كه بین امواج مادون قرمز و امواج رادیویی قرار دارند و طول موج آن ها از یک میلی متر تا یک متر است. این امواج در شرایط بد آب و هوایی نیز قادر به عبور از جو هستند و به جز بخش اولیه، بقیه چندان تحت تاثیر اتمسفر قرار نمی گیرند.