Sammanfattning på svenska av kandidatarbete 15 hp i Fysik av ... - IT
Sammanfattning på svenska av kandidatarbete 15 hp i Fysik av ... - IT
Sammanfattning på svenska av kandidatarbete 15 hp i Fysik av ... - IT
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ESTIMATING CLOUD DROPLET EFFECTIVE RADIUS FROM SATELL<strong>IT</strong>E REFLECTANCE DATA<br />
Modified Exponential Approximation<br />
___________________________________________________________________________________________________<br />
I denna studie har en enklare modell använts <strong>på</strong> satellitdata från 9e maj 2004, för att beräkna<br />
droppsstorleken i moln över ett område i södra Sverige. Modellen kallas Modified<br />
Exponential Approximation (MEA) och utgår från den uppmätta reflektansen i två olika<br />
våglängdsband från satelliten MODIS Aqua: 0.620-0.670 µm och 2.105-2.<strong>15</strong>5 µm. Modellen<br />
är en förenkling <strong>av</strong> den s k Asymptotiska teorin, en teori som bygger <strong>på</strong> att för tillräckligt täta<br />
moln kan reflektansen beskrivas <strong>av</strong> kända funktioner, samt att den effektiva radien och den<br />
optiska tätheten kan bestämmas näst intill oberoende <strong>av</strong> varandra. Istället för att beräkna<br />
medelradien eller typradien beräknas den effektiva droppradien eftersom denna är ett viktat<br />
mått <strong>på</strong> radien, som tar hänsyn till storleksfördelningen i molnet. MEA har tagits fram <strong>av</strong> bl.<br />
a. Alexander A. Kokhanovsky, docent i optik vid institutet för miljöfysik <strong>på</strong> universitetet i<br />
Bremen, och har i flera studier använts i syfte att uppskatta molns optiska egenskaper.<br />
Studien resulterade i ett drygt 100-tal undersökta pixlar i satellitbilden, där den effektiva<br />
droppstorleken och optiska tätheten beräknats för de pixlar som uppfyller vissa kr<strong>av</strong> <strong>på</strong><br />
reflektansen. Droppstorleken för moln med optisk täthet större än 10 ligger i intervallet 11,4 –<br />
<strong>15</strong>,4 μm, med en medianstorlek <strong>på</strong> ca 14.6 μm. Detta ligger nära det förväntade värdet <strong>på</strong> 14<br />
μm, som enligt studier är typiskt för kustnära moln. Felet i modellen uppskattas till 10-20%,<br />
beroende <strong>på</strong> hur satelliten står i förhållande till det undersökta området, och molnets optiska<br />
täthet.<br />
Den relativt enkla modellen har visat sig vara snabb i beräkningarna och samtidigt ge resultat<br />
jämförbara med betydligt mer <strong>av</strong>ancerade och beräkningstunga modeller. Målet med<br />
modellen är att kunna använda denna tillsammans med data över molntoppstemperatur för att<br />
kunna göra beräkningar <strong>av</strong> molnets tillväxt, och hur denna <strong>på</strong>verkas <strong>av</strong> aersolhalten i luften.<br />
För en framtida användning skulle en noggrannare utvärdering <strong>av</strong> modellens tillförlitlighet<br />
vara <strong>av</strong> stort värde, liksom en analys <strong>av</strong> modellens känslighet för vissa parametrar. En<br />
utveckling <strong>av</strong> modellen som skulle kunna urskilja varma moln (bestående <strong>av</strong> enbart<br />
vattendroppar) från kalla moln (enbart iskristaller) och mixed phase (blandning <strong>av</strong><br />
vattendroppar och iskristaller) skulle också vara intressant, eftersom modellen bygger <strong>på</strong><br />
antagandet om varma moln, d v s moln enbart uppbyggda <strong>av</strong> vattendroppar.