Charakteristiky hornej hranice konvektívnej oblačnosti pomocou družice MSG1

-        stratosférická vlhkosť

 

Alžbeta Demeterová, 1. roč. pgs, meteorológia

 

Motivácia

Pomocou novej stacionárnej meteorologickej družice MSG (Meteosat Second Generation, viď stránky družicového oddelenia ČHMÚ) je možné skúmať jav, ktorý súčasný výskum hornej hranice silnej konvektívnej oblačnosti prisudzuje výskytu a dokonca možnému generovaniu vlhkosti do oblasti nad búrkou, tzn. vo vrstve spodnej stratosféry. Pri určitých podmienkach – najmä, ak je inverzia teploty dobre vyjadrená – dochádza k tomu, že v mieste studeného oblačného vrcholku (často ide o celé plochy, pre predstavu – môžu dosiahnúť i rozmery Českej republiky) kanál „vodnej pary“ (WV6.2µm) má vyššie hodnoty jasovej teploty než „tepelný kanál“ (IR10.8µm). Vďaka 15 minútovému intervalu, v ktorom nám družica poskytuje ďalší obrázok, je možné sledovať vývoj rozdielu týchto kanálov, tzv. BTD (Brightness Temperature Difference, WV-IR).

 

Formát .xpif vstupných súborov

Formát XPIF (Extedned Processed Image File) bol vyvinutý firmou VCS, jedného z popredných firiem na vývoj hardvérového a softvérového vybavenia na príjem a spracovanie družicových dát, ktorá má zmluvu i s ČHMÚ.

XPIF súbor je rozdelený na reťazce o veľkosti 256 bytov. Prvý reťazec – hlavička – obsahuje meta data potrebné k správe obrázku (informácie o veľkosti a organizácii obrázka, o navigácii, o vlastnostiach palety vzhľadom k obsahu charakteristickému pre daný spektrálny kanál, o zdroji). Niektoré súbory obsahujú rozšírenia hlavičky prídavnými informáciami. Tie sú potom umiestnené na konci súboru. Po hlavičke nasledujú reťazce dát samotného obrázka ukladané po riadkoch. Vždy v každom riadku je celočíselné množstvo 256 bytových reťazcov; nevyužité dáta posledného reťazca sú doplnené nulami – závisí to od počtu stĺpcov v danom obrázku.

Viac sa o tomto formáte dozviete v manuáli.

 

Popis programu

Program bol vyvinutý na základe myšlienky automatizácie vyhľadávania situácií, kedy boli kladné hodnoty BTD detekované a ich predspracovaniu k ďalšiemu výskumu. V tomto štádiu

  1. načítava jednotlivé dvojice obrazových súborov IR a WV kanálov pre jednotlivé termíny (pro uloha), ktoré takto po dvojiciach odošle na spracovanie do pro sprac
  2. v pro sprac procedury nacitanie a preklad prekladajú špecifický formát xpif do formátu jpg
  3. ďalej pro vyber najde a vyreže oblasť s kladnými hodnotami BTD a uloží príslušné výrezy kanálu IR (obr. 1) a rozdielu BTD (obr. 2) do adresára „Vystup“, ktorý sa vytvorí, ak predtým neexistoval

 

 

 

 

 

 

 


            Obr. 1: výrez z obrázka kanálu IR                         Obr. 2: výrez z obrázka rozdielu kanálov WV-IR

 

 

  1. program tiež vytvorí ku každému termínu postscriptový scatterplot pixlov IR(BTD) s kladnou BTD (obr. 3),  a preloží ho dvoma krivkami – najlepším lineárným fitom jak pre všetky body, tak pre body s BTD > 2K (pro vykreslenie)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Obr. 3: Scatterplot pixlov s kladným BTD, IR(BTD) s vyznačením počtu hodnotovo prekrývajúcich sa pixlov a najlepším lineárnym fitom pre všetky body a pre body s BTD>2K

 

 Na stiahnutie: