پايش تغييرات مكاني- زماني آلبدوي سطح درياچه اروميه با استفاده از داده هاي سنجنده MODIS

Monitoring Spatiotemporal Variation of Lake Urmia Surface Albedo Using MODIS Satellite Data

آلبدوي طول موج كوتاه سطح يكي از مهم­ترين عوامل تأثيرگذار بر روي بيلان انرژي درياچه­ها است. اين پژوهش با هدف بررسي تغييرات مكاني- زماني آلبدوي طول موج كوتاه در محدوده­ مرز كلي درياچه اروميه انجام شد. براي اين منظور ابتدا مرز پهنه­هاي آبي، نمكي و نواحي باير استخراج شده و سپس سري زماني ماهانه آلبدو با استفاده از محصول آلبدوي سنجنده MODIS (MCD43A3) بررسي گرديد. نتايج اعتبارسنجي نشان داد كه داده­هاي MODIS، آلبدو را كمتر از مقادير مشاهداتي برآورد مي­كند. همچنين، با كاهش تراز درياچه طي بازه سال­هاي 2008 الي 2017 نسبت به دهه قبل از آن، مقدار آلبدوي سطح (تا %150) افزايش يافته است كه مي­تواند منجر به كاهش دماي سطح آب، تبخير و ظرفيت نگهداشت حرارتي درياچه شده و در نتيجه نقش درياچه در تعديل و تنظيم ميكرو اقليم منطقه را كاهش دهد. عليرغم افزايش سطح خاك باير و نمك طي اين دوره، آلبدوي اين محدوده­ها بدون روند و نسبتا ثابت بوده است. نتايج اين پژوهش حاكي از عدم كارآيي مناسب داده­هاي محصول آلبدوي سطح (MCD43A3 v.6) در پايش آلبدوي درياچه اروميه است و مي­تواند به بهبود عملكرد محصولات آلبدوي سنجنده MODIS در نسخه­هاي بعدي كمك كند.

Albedo is one of the important factors affecting the energy balance of lakes. This study investigates the spatiotemporal variation of shortwave albedo over the entire boundary of Lake Urmia. For this purpose, first, the boundaries of the lake water body, salt flats, and bare lands have been extracted. Secondly, monthly time series of shortwave albedo have been analyzed using the MODIS albedo product (MCD43A3). The validation results showed that MODIS data underestimates the lake surface albedo. Moreover, along with the significant lake level drop from 2008 to 2017 (compared to the previous decade), the surface albedo of Lake Urmia has extremely increased (up to 150%). This, in turn, can lead to a decrease in surface temperature, evaporation, and thermal storage capacity of the lake and impair its function in regulating the micro-climate of its surrounding region. Despite an increase in the bare land and salt flat areas, albedo of these surfaces have remained pretty constant and no trend has been observed during the study period. Results of this study indicated the inefficiency of the MODIS albedo data (MCD43A3 v.6) in monitoring Lake Urmia albedo. Findings can also provide insights into the performance improvement of the next version of MODIS albedo products, particularly over saline lakes.