نشر توسط:دکتر محمدصالح گرامی درباره : طبقه بندی مطالب , دانشجویان , استادان , جغرافیا طبیعی , اقلیم شناسی , هواشناسی ,
Views 1072 تاریخ : چهارشنبه 17 خرداد 1402 نظرات (0)

دمای بالای ابر(Cloud-top temperature) یا دمای روشنایی(Brightness temperature) بالای طوفان‌های همرفتی احتمالاً مهمترین منبع اطلاعاتی مورد استفاده برای استنباط نوع طوفان، ساختار، فعالیت و شدت احتمالی آن است که از روزهای اولیه ارسال ماهواره هواشناسی به فضا، به طور گسترده استفاده می‌شود. تفاوت بین "دمای روشنایی" (BT) و یک اصطلاح کلی تر "دمای بالای ابر" (CTT) چیست؟

اصطلاح "دمای روشنایی" از فیزیک فرآیندهای تشعشعی سرچشمه می گیرد. به بیان دقیق، دمای مجازی را نشان می دهد که در آن یک جسم (سطح جامد، بالای ابر، ...) درخشش شناسایی شده توسط ماهواره را ساطع می کند، مشروط بر اینکه جسم تابشی مشاهده شده مانند یک جسم سیاه ایده آل رفتار کند. از آنجایی که بسیاری از سطوح مات واقعی (مانند لایه‌های ابری ضخیم نوری) تا حدودی کمتر از آنچه که اگر به صورت یک جسم سیاه کامل رفتار می‌کردند، ساطع می‌کنند، BT حاصل از داده‌های تابشی مشاهده‌شده تا حدودی کمتر از دمای واقعی (ترمودینامیکی) آنها است. به عنوان جایگزین یا مترادف برای BT، اصطلاح "دمای سیاه بدن" (معمولاً به اختصار TBB) نیز استفاده می شود.

لایه دمای روشنایی بر حسب کلوین (K) اندازه‌گیری می‌شود و از تابش‌های بالای جو محاسبه می‌شود. دمای دقیق ابرها و سطح زمین را ارائه نمی‌کند، اما تفاوت‌های نسبی دمایی را نشان می‌دهد که می‌توان از آن برای تشخیص ویژگی‌ها هم در ابرها و هم در زمین شفاف استفاده کرد. می توان از آن برای تشخیص خشکی، یخ دریا و آب های آزاد در مناطق قطبی در طول زمستان (در مناطق بدون ابر) استفاده کرد.

لایه دمای بالای ابر (Cloud Top Temperature) دمای اتمسفر را در بالای ابرها نشان می دهد که بر حسب کلوین (K) اندازه گیری شده است. ابرها نقش مهمی در تعادل تابشی زمین دارند. ابرها می توانند حاوی یخ یا آب باشند و هر کدام واکنش متفاوتی نشان می دهند. دانستن دمای ابر (آب و هوای ابری سرد، یخی، یا یک ابر گرم تر و مرطوب) و تغییرات در فاز ابر می تواند بر مکانیسم بازخورد آب و هوا تأثیر بگذارد و زمانی که در مدل های آب و هوایی جهانی گنجانده شود مفید است. دمای بالای ابر را می توان برای استنباط همرفت گرمسیری و بارش استفاده کرد.

اهمیت BT یا CTT در پیوند نسبتا نزدیک آنها با "ارتفاع بالای ابر" (CTH) است. هر چه ابر بالاتر باشد، BT  و CTT آن کمتر است. بنابراین، سردترین پیکسل‌های مادون قرمز معمولاً بالاترین ارتفاع ابرها را نشان می‌دهند، مانند «فراز بیش از حد» طوفان‌های همرفتی. با این حال، باید در نظر داشت که این پیوند کاملاً واضح نیست، انواع طوفان‌های خاصی وجود دارد، که CTT  نمی‌تواند به آنها مربوط شود. با این وجود، در اغلب موارد می توان نتیجه گرفت که هر چه طوفان سردتر باشد ، بالای ابر آن بالاتر است. از آنجایی که ارتفاع طوفان ارتباط نزدیکی با قدرت جریان های صعودی آن دارد، بالاترین قله ها را می توان بالای شدیدترین طوفان ها یافت.

محدوده معمول دمای بالای ابر طوفان های همرفتی نه تنها به خود طوفان (به ویژگی های داخلی آن)، بلکه به ارتفاع تروپوپوز و منطقه جغرافیایی که طوفان در آن شکل می گیرد نیز بستگی دارد. هرچه تروپوپاز پایین تر باشد، نوک طوفان گرم تری مشاهده می شود و برعکس- ارتفاعات تروپوپوز بالاتر منجر به سردتر شدن قله های طوفان می شود. به همین دلیل طوفان هایی که در عرض های جغرافیایی بالا یا در یک توده هوای سرد قطبی شکل می گیرند، معمولاً بسیار گرمتر از طوفان هایی هستند که در نزدیکی خط استوا شکل می گیرند. و طوفان های همرفتی (رعد و برق) در مناطق استوایی و نیمه گرمسیری معمولاً بسیار سرد هستند، بسیار سردتر از طوفان هایی که در عرض های جغرافیایی میانی شکل می گیرند. همانطور که خواهیم دید، این باید هنگام اعمال افزایش رنگ تصاویر IR BT در نظر گرفته شود.