C HỮ VIẾT TẮT TRONG GIÁO TRèNH
3.3.3Ước lượng nhiệt độ bề mặt biển từ số liệu AVHRR
Một trong những đặc trưng quan trọng thường được khai thỏc hiện nay là nhiệt
độ mặt nước biển (SST), vỡ nú là yếu tố hết sức quan trọng và cần thiết cho dự bỏo biển, như dự bỏo sương mự, front, dũng chảy biển,...Nhưng những quan trắc trạm phao và tầu biển lại rất hạn chế, nhiều vựng biển khụng cú số liệu quan trắc hoặc rất thưa thớt, ngay cả trờn quy mụ sy-nụp. Hơn nữa ước lượng nhiệt độ bề mặt biển theo số liệu vệ tinh đa kờnh hay theo số liệu viễn thỏm thẳng đứng đó đạt được độ chớnh xỏc khỏ cao và được sử dụng rộng rói và cú hiệu quả trong dự bỏo thời tiết hạn dài, do đú cần phải tỡm hiểu cỏch ước lượng nhiệt độ bề mặt biển.
Hỡnh 3.17 Bức xạ
quang phổ trờn cỏc kờnh của cảm biến kế AVHRR [9]
Đối với nhiệt độ mặt nước biển, ngoài 3 nguyờn nhõn đó núi ở trờn lại cũn một trở ngại nữa là những vị trớ trờn biển cú mõy mà mõy cũng phỏt xạ hồng ngoại, làm cho ta khụng phõn biệt được bức xạ phỏt ra từ bề mặt biển. Như vậy vấn đề là phải lọc bỏ được hiệu ứng của mõy và ảnh hưởng của khớ quyển. Đối với mõy ta cú thể phải nhận biết và tỏch chỳng ra, gọi là lọc mõy. Đối với hiệu ứng của khớ quyển thỡ cú thể
hiệu chỉnh dựa trờn sự phụ thuộc của chỳng vào bước súng.
Theo tỏc giả [9] thỡ cú thể sử dụng những đo đạc thụ động bức xạ trờn những bước súng khỏc nhau sau đõy để suy luận hiệu chỉnh cho cỏc hiệu ứng của khớ quyển:
Hỡnh 3.17 cho ta biết quang phổ bức xạ của vật đen ở 3000K, xấp xỉ nhiệt độ bề
mặt nước biển và phổ bức xạ phản chiếu từ bề mặt biển đi tới được vệ tinh khoảng 1%. Những dải tụ màu xỏm là cỏc bước súng 5 kờnh của cảm biến kế AVHRR, trong đú kờnh 1 và 2 đo bức xạ phản chiếu và cận hồng ngoại, cỏc kờnh 3, 4 và 5 chủ yếu đo bức xạ phỏt xạ hồng ngoại từ bề mặt. Kờnh 3 cú ưu điểm chủ yếu là kộm nhạy cảm đối với hơi nước khớ quyển, nhưng lại nhận một lượng đỏng kể bức xạ mặt trời phản chiếu, vỡ thế nú được sử dụng chủ yếu về ban đờm. Kờnh 4 và 5 bị ụ nhiễm bởi hơi nước nhiều hơn nhưng về căn bản lại khụng bị ụ nhiễm bởi bức xạ mặt trời phản chiếu. Việc kết hợp thận trọng những đo đạc bức xạ từ cỏc kờnh 3, 4 và 5 sẽ cho phộp ta trớch xuất
được nhiệt độ bề mặt biển.
Đối với mặt nước biển hệ số phỏt xạồở gần bằng 1, hơn nữa nú cũn tương đối
ổn định (ớt thay đổi), cũn nhiệt độ bề mặt đất thỡ lại khụng đồng nhất. Vỡ vậy nhiệt độ
Dựa trờn nguyờn lý cơ bản người ta cú thể xõy dựng cỏc phương phỏp khỏc nhau để
xỏc định SST, trong đú ớt nhiều đều sử dụng quan hệ thống kờ kinh nghiệm dưới dạng phương trỡnh hồi quy đa biến như sau:
SST=a0Ti + a1(Ti-Tj) + a2 (3.5)
Trong đú T là nhiệt độ chúi, chỉ số i và j chỉ cỏc kờnh khỏc nhau, cũn a0 , a1, a2 là cỏc hệ số của phương trỡnh hồi quy.
Để phương trỡnh hồi quy ước lượng tốt SST ta cần chỳ ý chọn kờnh i sao cho nhiệt độ chúi ở kờnh này quan hệ tốt nhất với nhiệt độ mặt nước biển. Điều đú được phản ảnh bởi hệ sốa0 xấp xỉ bằng 1. Thành phần thứ 2 của phương trỡnh phản ảnh trị
số hiệu chỉnh nhỏảnh hưởng của hệ số truyền xạ trong mụi trường khớ quyển. Cũn hệ
số a2 cho ta trị số hiệu chỉnh nhỏ nhõn tố liờn quan với nhiệt độ chúi khỏc nhau của khớ quyển ở những kờnh khỏc nhau.
Dựa vào kinh nghiệm so sỏnh số liệu AVHRR và những quan trắc trạm phao, McClain và đồng nghiệp [14] đó xõy dựng được phương trỡnh hồi quy ước lượng SST riờng rẽ cho thời gian ban ngày và thời gian ban đờm. Đối với thời gian ban đờm tỏc giả sử dụng số liệu kờnh hồng ngoại 3,7ỡm. Thực tế ỏp dụng vào số liệu vệ tinh NOAA tỏc giả cũn bổ sung thành phần gúc cao vệ tinh ố.