C HỮ VIẾT TẮT TRONG GIÁO TRèNH
3.3.4Ước lượng nhiệt độ mặt nước biển từ số liệu VISSR
Sau đõy là một phương phỏp ước lượng SST sử dụng thuật toỏn trớch xuất SST
đa kờnh (MCSST) của tỏc giả McClain, E.P.,[14], cú biến đổi, được thực hiện ở Trung tõm vệ tinh Nhật bản [22, (3)] cho thiết bị đo bức xạ VISSR của GMS-5 trờn khu vực
địa lý 600N - 600S, 800E - 1600W, với bước lưới vuụng 0,25 độ kinh vĩ. Theo đú nhiệt
độ chúi của đối tượng quan trắc trờn dải phổ 10,5-12,5μm được sử dụng để ước lượng SST. Sự hấp thụ của cỏc thành phần khớ quyển như H2O, O3 và CO2 trong dải phổ này là khụng đỏng kể nờn nú chỉ gõy ra sự giảm rất ớt của nhiệt độ chúi, song vẫn cần hiệu chỉnh do hấp thụđểước lượng được chớnh xỏc hơn.
Dải hồng ngoại của GMS VISSR được chia ra 2 kờnh IR1 và IR2, được gọi là cỏc kờnh cửa sổ tỏch kờnh. Nhiệt độ chúi của 2 kờnh này khỏc nhau do sự hấp thụ khỏc nhau. Sự khỏc nhau này cú thểđược sử dụng để hiệu chỉnh ảnh hưởng của mụi trường khớ quyển vỡ sự suy giảm nhiệt độ chúi hầu như quan hệ tuyến tớnh với sự khỏc nhau
đú. SST được tớnh bằng phương trỡnh hồi quy tuyến tớnh đa biến gồm nhiệt độ chúi của IR1, hiệu nhiệt độ chúi giữa IR1 và IR2 cú tớnh đến gúc thiờn đỉnh.
Việc tớnh toỏn SST được thực hiện theo 3 quỏ trỡnh: (1) lọc mõy, (2) tớnh SST và (3) kiểm tra chất lượng và vẽ bản đồ.
- Lọc mõy:
Trong miền điểm nỳt lưới bị mõy ụ nhiễm thỡ trị số SST tớnh được sẽ rất nhỏ vỡ rằng tại đú bức xạ do đỉnh mõy lạnh phỏt ra là chủ yếu. Vỡ thế SST chỉ cú thể tớnh
được cho những vựng khụng cú mõy, nơi mà vệ tinh quan trắc được bề mặt biển. Những điểm ảnh nào cú mõy thỡ được phõn biệt ra bằng thuật toỏn lọc ngay từđầu.
Trong thuật toỏn lọc ta phải xõy dựng cỏc giỏ trị ngưỡng cho nhiệt độ chúi của IR1 và cho hiệu nhiệt độ chúi giữa IR1 và IR2 để phõn biệt được cỏc điểm ảnh khụng mõy. Những quan trắc vào thời gian ban ngày cũn dựng cảảnh thị phổđể lọc mõy. Thớ du 2 cỏch lọc mõy như sau:
+ Bằng cỏc kờnh hồng ngoại: nếu ta cho rằng nhiệt độ mặt nước biển biến đổi rất chậm, võy khi thấy nhiệt độ chúi ở ụ lưới biến động lớn theo thời gian, từ kỳ quan trắc này qua kỳ quan trắc khỏc của một kờnh hồng ngoại, thỡ đú là dấu hiệu hiện diện của mõy. Với quan trắc 2 kờnh hồng ngoại đồng thời thỡ sự khỏc nhau về nhiệt độ chúi
ở 2 kờnh hồng ngoại cũng cú thể là dấu hiệu của mõy.
+ Bằng kờnh thị phổ: nếu albedo ban ngày > 8% hay ban đờm > 2% thỡ đú cú thể là hiện diện mõy ở đú.
- Tớnh toỏn SST:
Cỏc trị số SST ở cỏc điểm khụng mõy được ước lượng bằng phương trỡnh hồi quy đa biến sau đõy:
SST= a.T11 +b.(T11-T12) +c.(T11-T12).(sec ố-1)+d (3.6)
Hỡnh 3.18 SST trung bỡnh 5 ngày của GMS-5 [22, (3)]
Trong đú T11 là nhiệt độ chúi của IR1 ở dải phổ 10,5-11,5ỡm, T12 là nhiệt độ chúi của IR2 ở dải phổ 11,5-12,5ỡm, ố là gúc cao vệ tinh, cũn a, b, c và d là cỏc hệ số của phương trỡnh hồi quy. Cỏc hệ số này được xỏc định bằng những quan trắc tầu biển hoặc trạm phao bao phủ khu vực quan trắc của vệ tinh GMS-5.
- Kiểm tra chất lượng và vẽ bản đồ:
Để loại bỏ những trị số khụng phự hợp, những trị số SST ở cỏc điểm đó tớnh
được so sỏnh với cỏc trị số khớ hậu theo cỏc ngưỡng sai số trong kiểm tra hợp lý số
liệu. Sau đú cỏc trị số SST hợp lý sẽ được tớnh trung bỡnh 3 giờ một cho mỗi ụ lưới 0,25 độ kinh vĩ và đú là trị sốđược dựng làm đại biểu cho ụ lưới.
Từ những trị số trờn ta tớnh và vẽ bản đồđẳng trị SST hàng ngày cho bản đồ với ụ lưới 0,5 độ kinh vĩ, vẽ cỏc bản đồ đẳng trị SST cho bản đồ 5, 10 ngày và 1 thỏng với ụ lưới bản đồ 1 độ kinh vĩ. Đồng thời ta cũng đưa ra được cỏc tập số liệu SST tương
ứng và lưu trữ cho cỏc mục đớch nghiờn cứu và dự bỏo thời tiết, khớ hậu. Trờn hỡnh 3.18 là thớ dụ về bản đồ SST trung bỡnh 5 ngày của GMS-5 [JMA].
Đối với thiết bị đo bức xạ AVHRR vệ tinh NOAA, phương phỏp và thuật toỏn
ước lượng SST cũng khụng khỏc nhiều so với phần đó trỡnh bày trờn.
Ngày nay nhiệt độ bề mặt biển xỏc định bằng quan trắc vệ tinh đó đạt được độ
tin cậy khỏ cao, sai số trung bỡnh quõn phương khoảng 1-1,20K, sai số hệ thống quy mụ lớn là 0,50K, quy mụ địa phương cú nơi đạt 0,30K.
Nhờ cỏc vệ tinh thỏm sỏt khớ quyển theo chiều thẳng đứng nờn ngày nay cỏc sử
lý và phõn tớch số cũn đưa ra nhiều sản phẩm phong phỳ về giú, nhiệt, ẩm, ỏp, cho phộp ta phõn tớch và dự bỏo được những hiện tượng thời tiết nguy hiểm ở những nơi mà trước đõy ta khụng kiểm soỏt được. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});