СОКРАЩЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. КЛИМАТОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РЕГИОНА
БАРЕНЦЕВА МОРЯ 6
1.1 История исследования Баренцева моря 6
1.1. География Баренцева моря 10
1.3 Климат Баренцева моря 14
1.4. Мезомасштабная конвективная облачность в Баренцевом море 19
ГЛАВА 2. ДЕШИФРИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ СПУТНИКОВЫХ СНИМКОВ МЕЗОМАСШТАБНЫХ КОНВЕКТИВНЫХ ЯЧЕЕК И ГРЯД 25
1.1. Дешифрирование и анализ видимых и инфракрасных космических
снимков 25
1.2. Текстурные признаки 26
1.3. Текстурная матрица 29
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЗОМАСШТАБНЫХ ОБЛАЧНЫХ
КОНВЕКТИВНЫХ ЯЧЕЕК И ГРЯД ПО СПУТНИКОВЫМ СНИМКАМ 35
3.1. Формирование архива спутниковых снимков мезомасштабных облачных
конвективных ячеек и гряды 35
3.2. Тематическая обработка изображений 36
3.3. Анализ характеристик облачных систем 43
3.4. Определение мощности конвективного слоя 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 55
Современные технологии спутниковой съемки предоставляют нам уникальную возможность исследовать и анализировать природные явления на планете Земля с высокой пространственной и временной разрешающей способностью. Одной из важных областей, где применение данных спутниковой съемки имеет большую актуальность, является анализ мезомасштабных конвективных ячеек и гряд.
Мезомасштабные конвективные ячейки и гряды представляют собой мощные атмосферные явления, которые играют важную роль в формировании погоды, климата и гидрологических процессов. МКО может проявляться в регионе в виде грозовых туч, кучевых облаков или многослойной облачности с просветами. Она часто сопровождается интенсивными осадками, грозами и сильными ветрами. Такие атмосферные условия могут оказывать влияние на морские процессы, включая циркуляцию воды, вертикальные перемещения планктона и другие биологические процессы.
Целью данной дипломной работы является исследование и анализ мезомасштабных конвективных ячеек и гряд с использованием данных спутниковой съемки. Мы стремимся понять их структуру, динамику и взаимосвязь с другими факторами. Использование данных спутниковой съемки позволит нам получить ценную информацию о распределении облачности и других параметрах, связанных с мезомасштабными конвективными ячейками и грядами.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
• сформировать архив спутниковых изображений, полученных с помощью
датчика MODIS/TERRA,
выполнить тематическую обработку спутниковых снимков, основанную на получении матрицы смежности, с целью выявления и типизации мезомасштабных конвективных ячеек и гряд.
В ходе выполнения работы были вычислены МСМ для спутниковых изображений облачных гряд, открытых и закрытых ячеек, а также по ним были рассчитаны текстурные признаки. Анализ полученных текстурных признаков, показал:
• Максимальное среднее значение обратного момента и среднеквадратического отклонения характерно для закрытых конвективных ячеек, а минимальное для облачных гряд.
• Максимальное среднее значение контраста характерно для открытых конвективных ячеек, а максимальное значение среднеквадратического отклонения для облачных гряд, минимальное среднее значение наблюдается у закрытых конвективных ячеек, а минимальное значение среднеквадратического отклонения у открытых конвективных ячеек.
• Максимальное среднее значение энтропии характерно для открытых конвективных ячеек, а максимальное значение среднеквадратического отклонения для закрытых конвективных ячеек, минимальное среднее значение наблюдается у закрытых конвективных ячеек, а минимальное значение среднеквадратического отклонения у открытых конвективных ячеек.
• Статистически значимая линейная зависимость (на уровне 0,05) наблюдается между облачными грядами и открытыми конвективными ячейками, что позволяет, в принципе, использовать текстурные признаки для определения пространственных характеристик соответствующих облачных структур.
• Максимальное среднее значение и среднеквадратическое отклонение мощности конвективного слоя у облачных гряд. Минимальное у закрытых конвективных ячеек. Такое распределение минимальных и максимальных значений присуще этим типам мезомасштабной конвективной облачности. Аномалий не наблюдается.
Данные результаты могут оказаться полезными при разработке алгоритмов автоматического распознавания мезомасштабных конвективных типов облачности на спутниковых изображениях.
