Χωροχρονική μεταβολή παραμέτρων του ενεργειακού ισοζυγίου σε δασικό και αγροτικό περιβάλλον από τη συνδυαστική χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης και ενός μοντέλου βιόσφαιρας: αποτελέσματα από μια μελέτη περίπτωσης στην Ολλανδία

Abstract

Στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι να ποσοτικοποιήσει την ικανότητα του νέου μοντέλου Βιόσφαιρας Sim2DSphere να υπολογίζει σημαντικές παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου, όπως τη λανθάνουσα και αισθητή ροή θερμότητας. Η μελέτη αφορά δύο περιοχές στην Ολλανδία και συγκεκριμένα μια δασική και μια χορτολιβαδική έκταση, για τις οποίες υπήρχαν διαθέσιμες επικυρωμένες μετρήσεις από το παγκόσμιο δίκτυο μικρομετεωρολογικών σταθμών FLUXNET. Με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων υψηλής ανάλυσης και δεδομένων από επίγειους σταθμούς μέτρησης το μοντέλο πραγματοποίησε ημερήσια πρόβλεψη για τους δύο σταθμούς. Η επαλήθευση των αποτελεσμάτων του μοντέλου Sim2DSphere επήλθε από τη σύγκρισή του τόσο με τα in situ δεδομένα, όσο και με τα αποτελέσματα της προηγούμενης έκδοσης του μοντέλου, το SimSphere 1D. Μέσα από τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής γίνεται σαφές ότι το μοντέλο καταφέρνει να προβλέπει με ακρίβεια αρκετές παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου και λόγω της ευκολίας στη χρήση που προσφέρουν οι τελευταίες εξελίξεις στο μοντέλο, μπορεί να αποτελέσει ενδεχομένως ένα εύχρηστο και αξιόπιστο εργαλείο διδασκαλίας και έρευνας.

The scope of this Master Thesis study is the quantification of the capacity of the new Biosphere model Sim2DSphere to compute critical parameters of the energy balance, such as the latent and sensible heat. The research study examines two regions in the Netherlands and more specifically a forestry and a grassland area, for which measurements certified by the global network of micro-meteorological tower flux sites, called FLUXNET, were available. The model has made daily prediction for both tower flux sites mentioned above, through the use of high-resolution satellite data and data from regional networks. The result verification of the Sim2DSphere model has been achieved through its comparison with the in situ data as well as with the results of the previous version of the model, SimSphere 1D. The results of this research study found evidence of the success of the model in predicting accurately multiple parameters of the energy balance; in addition, due to the latest developments of the model that render it more convenient during its use, the model may constitute a user-friendly and reliable teaching and research tool.