تغییرپذیری مکانی – زمانی توازن انرژی سطح زمین در گستره ایران، و اعتبارسنجی موردی نتایج با استفاده از داده های سنجش از دور

سامانه اقلیم زنجیره ای از زیرسامانه هاست که به وسیله شارش های انرژی، ماده و تکانه از نظر درونی با یکدیگر وابسته هستند. این نظریه اقلیمی به شرایط مرزی به ویژه شارهای سطح زمین بویژه شارهای تابشی و گرمایی توجه می کند. از سوی دیگر نسبت شارهای گرمایی با بیلان انرژی تابشی و با یکدیگر می تواند نقش هر یک از انرژی های گرمایی را در رفتار سامانه جو بیان کند. همچنین می توان دریافت که چه مقدار از شار تابش خالص به شار گرمای زیرسطحی تبدیل شده و به لایه زیرسطحی هدایت شده است و در چه مواقعی این انرژی به سطح زمین بر می گردد. بعلاوه در مطالعه سامانه ها می توان دریافت که گرمای اصلی سامانه جو در یک مکان و زمان خاص از سال توسط کدام شار گرمایی تامین شده است و عامل مهم و فعال در سازوکار سامانه ها کدام شار گرمایی است. در این پژوهش از داده های ایستگاه های تابش سنجی زمینی، داده های دوباره واکاوی شده و داده های سنجش از دور برای مطالعه توازن انرژی سطح زمین در گستره ایران استفاده شده است. در بخش داده های دوباره واکاوی شده از داده های ساعتی و روزانه در دوره 10 ساله در فاصله سال های 2000 تا 2010 استفاده شده است. در بخش داده های دوباره واکاوی شده از مدل های فیزیکی برآورد توازن شار انرژی و در بخش سنجش از دور از مدل های bisht و tang استفاده شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده منطقه بندی جدید و دقیق تر شارهای تابشی و گرمایی برای بهره برداری در انرژی های نوبا تفکیک کمتر از 50 کیلومتر است. بیشینه تغییرپذیری شارهای تابشی نشان می دهد که سواحل دریای کاسپین در استان گیلان و پس از آن نواحیزاگرس جنوبی در حوالی یاسوج و کوهرنگ در فصل زمستان از بیشترین وردش پذیری وضع هوا برخوردار هستند. پراکندگی شار طول موج بلند ورودی و گسیلایی محلی نیز تاثیر توپوگرافی و همچنین نقشه غلطت ذرات جو و آلودگی را برای کشور در دوره های زمانی مختلف ارائه می دهد. بیشینه سپیدایی سیاره ای در زمستان بیشترین گسترش برف را در منطقه بین همدان تا تبریزنشان می دهدوکمترین مقدار انرژی باقی مانده در سطح زمین و کمترین شار هدایت شده به لایه زیر سطحی در این نواحی مشاهده می شود. این امر نشان می دهد که بیشترین وارونگی های دمایی در این نواحی قابل مشاهده هستند. مقدار سپیدایی سیاره ای در طول سال نشان می دهد کهحداقل 30 درصد و حداکثر 65 درصداز شار تابش کل در سطح زمین باقی مانده و صرف ایجاد شارهای گرمایی و گرم کردن آن شده است. در فصل زمستان بیشتر بودن شار گرمای نهان در نواحی جنوب غرب نسبت به عرض های بالاتر نشان می دهد که بیشتر سامانه های ایجاد کننده این بارش ها از جنوب غرب و غرب کشور وارد کشور شده اند. در فصول زمستان و بهار افزایش شار تابش خالص به منزله تقویت شارهای گرمایی و به ویژه شار گرمای محسوس است که با افزایش نسبت شار گرمای نهان به شار تابش خالص افزایش بارش های همرفتی را بدنبال دارد. نتایج بدست آمده در زمینه انتقال انرژی از سطح زمین به جو نشان می دهد که در فصل زمستان،با افزایش نسبت شار گرمای نهان به شار گرمای محسوس، شار گرمای نهان در انتقال انرژی به لایه مرزی نقش موثری دارد. در حالی که در دوره گرم سال،بیشینه نسبت شار گرمای محسوس به تابش خالص دیده می شود و نشان می دهدکه شار گرمای محسوس نقش موثری در انتقال انرژی به لایه مرزی دارد. شارهای گرمایی در طول شب و شار تابش خالص در طول روز نقش بیشتری در ایجاد عدم توازن انرژی سطح زمین دارند و می توان نتیجه گرفت که توازن شار انرژی در کشور به صورت دو قطبی است. برآوردهای نزدیک مدل های ماهواره ای به مقادیر اندازه گیری شده ایستگاهی به ویژه در شرایط آسمان صاف دیده می شود و داده های سنجش از دور به تنهایی نمی توانند درک درستی از وضعیت شارهای تابشی را ارائه نمایند، نیازمند استفاده از داده های ایستگاهی هستند.