Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Nghiên cứu thông số khí quyển sử dụng quan trắc vệ tinh và đo đạc LIDAR trong đánh giá ảnh hưởng của khí quyển lên chất lượng ảnh vệ tinh

.

Khí quyển hấp thụ và tán xạ làm suy yếu dòng bức xạ truyền qua nó, dẫn tới ảnh hưởng đến chất lượng ảnh vệ tinh quang học nói chung và ảnh vệ tinh VNREDSat-1 nói riêng. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề này, nhóm nhà khoa học thuộc Viện Vật lý địa cầu, Viện Hàn lâm KHCNVN do TS. Phạm Xuân Thành chủ trì đã phối hợp với các nhà khoa học thuộc Viện Vật lý và Cục Viễn thám quốc gia triển khai thực hiện đề tài VT/CB-02/14-15: “Nghiên cứu thông số khí quyển sử dụng quan trắc vệ tinh và đo đạc LIDAR trong đánh giá ảnh hưởng của khí quyển lên chất lượng ảnh vệ tinh”, thuộc Chương trình Khoa học Công nghệ vũ trụ giai đoạn 2012-2015.

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của khí quyển đến chất lượng ảnh vệ tinh nói chung và ảnh VNREDSat-1 nói riêng; Đề xuất phương án hiệu chỉnh ảnh hưởng khí quyển nhằm nâng cao chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 và bước đầu xây dựng nhóm nghiên cứu về khí quyển phục vụ phát triển công nghệ vũ trụ.

Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài đã tiến hành đo đạc thường xuyên sol khí, hơi nước và các thông số khác từ 3 trạm AERONET tại Hà Nội, Nha Trang, Bạc Liêu; đo đạc mây và nhiệt độ tầng cao tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, sử dụng thiết bị LIDAR tại Viện Vật lý; thu thập số liệu liên quan khác từ vê tinh MODIS, MISR, OMI, CALIPSO, TRMM, MTSAT.. và từ mặt đất (số liệu mưa, số liệu thám không, số liệu tái phân tích của NCEP/DOE-II).

lidar.1

Trạm AERONET Nha Trang

lidar.2

Thiết bị LIDAR tại Viện Vật lý

Đề tài đã đi sâu nghiên cứu đánh giá đặc điểm biến đổi theo thời gian, không gian của một số thông số khí quyển ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng ảnh vệ tinh quang học như sol khí, hơi nước, mây.. Các kết quả chính là: Độ dày quang học sol khí (AOD) trung bình tại trạm AERONET Bắc Giang là 0.68 (với chuỗi quan trắc 2003-2009), tại trạm AERONET Nghĩa Đô là 0.70 (2010-2014), tại trạm AERONET Nha Trang là 0.25 (2011-2014) và tại trạm AERONET Bạc Liêu là 0.24 (2003-2014). Độ dày quang học sol khí trung bình từ số liệu MODIS trên phần đất liền Việt Nam giai đoạn 2000-2014 có giá trị cao nhất trên khu vực Miền Bắc (biến đổi trong khoảng 0.4 đến 0.6), tiếp theo đến khu vực Miền Nam (từ 0.3 đến 0.4), khu vực Miền Trung và Tây Nguyên có AOD thấp nhất (từ 0.2 đến 0.3).

Trên khu vực Biển Đông, AOD giảm dần theo hướng từ tây bắc xuống đông nam: Vịnh Bắc Bộ có AOD cao nhất (có thể lên tới trên 0.4), khu vực đông nam Biển Đông, nối liền với Thái Bình Dương, AOD thấp nhất (dưới 0.2). Hàm lượng nước trong khí quyển trung bình tại khu vực trạm Nghĩa Đô giai đoạn 2010-2014, từ số liệu NCEP/DOE-II là 3.77 cm và từ số liệu trạm AERONET là 3.83cm. Tại khu vực trạm Bạc Liêu giai đoạn 2003-2014, các giá trị này là 4.83 cm và 4.29cm. Độ cao trung bình của mây Ti đo được từ thiết bị LIDAR tại Viện Vật lý trong khoảng 14-15 km. Bản đồ mây trung bình tháng trên khu vực đất liền Việt Nam xây dựng từ số liệu vệ tinh địa tĩnh MTSAT giai đoạn 2005-2015 phản ánh rõ hai hệ thống mây chính ảnh hưởng tới Việt Nam: mây front lạnh và mây do dải hội tụ nhiệt đới. Hệ thống mây mây tầng tích (Sc) mực thấp, phân tích từ dữ liệu ra đa băng tần W từ thiết bị ACHIEVE của NASA tại Yên Bái, tuân theo chu kỳ ngày đêm, với đỉnh xuất hiện trong khoảng thời gian nửa đêm và sáng sớm, thường kèm theo mưa nhỏ.

Các phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng khí quyển có thể áp dụng cho ảnh vệ tinh VNREDSat-1 bao gồm: phương pháp phổ, phân tích không gian, thời gian, hiệu chỉnh hơi nước và các chất khí khác, loại điểm ảnh có mây, hiệu chỉnh địa hình và nhóm các phương pháp khác như đối tượng bất biến, biểu đồ phù hợp, nhóm phù hợp. Kết quả thử nghiệm hiệu chỉnh ảnh hưởng của sol khí và các khí khác cho ảnh vệ tinh VNREDsat-1 khu vực Bạc Liêu ngày 5/3/2014 cho thấy ảnh hưởng của khí quyển có thể làm giảm tới 30% bức xạ tại bề mặt.

Đề tài bước đầu hình thành nhóm nghiên cứu cơ bản về vật lý khí quyển trong lĩnh vực nghiên cứu sol khí từ Viện Vật lý địa cầu, Viện Vật lý và Cục Viễn thám quốc gia. Với sự phối hợp với NASA (Hoa Kỳ), NCU (Đài Loan) trong khuôn khổ chương trình 7SEAS, đề tài đi sâu nghiên cứu về tương tác mây- sol khí.

Đề tài đã công bố 02 bài báo trong Tuyển tập hội thảo khoa học “Công nghệ Vũ trụ và ứng dụng”, 01 bài báo trên Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, góp phần công bố 03 bài báo trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục ISI, góp phần đào tạo 01 tiến sỹ và 01 thạc sỹ chuyên ngành về quang học.

Bên cạnh đó, đề tài đã tổ chức 2 hội thảo để triển khai đề tài và giới thiệu các kết quả đạt được của đề tài; tổ chức hội thảo quốc tế “Hội thảo thường niên 7SEAS khu vực phía bắc Đông Nam Á” với sự tham gia của 15 nhà khoa học nước ngoài và 35 nhà khoa học Việt Nam.

Tại phiên họp nghiệm thu ngày 6/9/2016, đề tài đã được Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp Nhà nước nghiệm thu và đánh giá xếp loại Khá.

lidar.3

Hội thảo thường niên 7SEAS khu vực phía bắc Đông Nam Á tại Hà Nội, 8-9 tháng 10 năm 2015

lidar

Đại diện đề tài báo cáo kết quả trước Hội đồng nghiệm thu

Nguồn tin: TS. Phạm Xuân Thành, chủ nhiệm đề tài VT/CB-02/14-15
Xử lý tin: Thanh Hà

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".