Caractéristiques générales de surface : Identification et interprétation » GeoColor sol-nuage de jour
Analyse de la végétation et de la neige en utilisant GeoColor sol-nuage de jour
Défi d’analyse – Partie 1 :
Question
Une intense tempête au début du printemps s'est déplacée dans les plaines centrales du 13 au 15 mars 2019, produisant des pluies et des chutes de neige généralisées dans les plaines du nord et du centre et dans le haut Midwest. La combinaison d'importantes précipitations et d'un réchauffement avant la tempête sur les zones déjà couvertes de neige épaisse et de sol gelé a entraîné une fonte des neiges, une forte crue et des inondations rapides. Les précipitations se sont finalement transformées en neige alors que l'air arctique se déplaçait vers le sud sur la face arrière plus froide de la tempête.
Voir la boucle d'image visible GOES-16 0,64 micromètre suivante.
Quelles fonctionnalités pouvez-vous identifier avec confiance dans cette animation ? Sélectionner tout ce qui s'y rapporte.
Les bonnes réponses sont c, d, e, f et g.
Bien que de nombreux éléments répertoriés puissent être reconnaissables dans l'image, il peut être difficile de délimiter clairement certaines caractéristiques telles que des nuages sur la couverture de neige. La végétation dormante et verte serait très difficile à identifier en utilisant uniquement la bande visible de 0,64 µm car elle n'est pas particulièrement sensible à la lumière solaire réfléchie par la chlorophylle. Pour identifier et évaluer la végétation, nous voudrions utiliser la bande « végétale « proche infrarouge de 0,86 μm.
Les nuages et la couverture de neige sont réfléchissants à la longueur d'onde visible de 0,64 µm et se distinguent de la plupart des couvertures terrestres et des surfaces d'eau. Alors que l'animation peut aider à mettre en évidence les mouvements associés au déplacement des nuages sur la couverture de neige, les distinguer peut être un défi étant donné les réflectances similaires de la neige et de la couverture nuageuse. La couverture nuageuse basse telle que le brouillard et les stratus bas sont plus difficiles à identifier car ils peuvent ne pas projeter beaucoup d'ombre sur la surface en dessous et se déplacent souvent plus lentement que la couverture nuageuse plus élevée.
Défi d’analyse – Deuxième partie :
Regardez maintenant les deux animations suivantes montrant les produits RVB GeoColor sol-nuage de jour. Utilisez-les pour affiner votre analyse de la partie I.
Exercice pratique
Quelles caractéristiques apparaissent dans les animations ? Faites glisser et déposer une entité de la liste pour qu’elle corresponde à l’entité correspondante dans l’image GeoColor. Vous pouvez réutiliser une étiquette plusieurs fois.
Les bonnes réponses sont indiquées dans l'image annotée.
Comparez le produit RVB GeoColor avec le produit RVB sol-nuage de jour et les fonctionnalités identifiées. Prenez note que par rapport à l'imagerie visible à bande unique, les produits RVB améliorent notre capacité à analyser et rehausser les caractéristiques du sol et des nuages.
Le RVB GeoColor (à gauche) simule l'imagerie en True-Color pour les satellites GOES-R puisque l'imageur ABI n'a pas de bande visible "verte". Pour ce faire, il utilise deux bandes visibles (les bandes bleue et rouge), la bande végétale de 0,86 µm et les informations de corrélation de bande des imageurs Himawari AHI et JPSS VIIRS, qui ont tous deux une bande visible verte. Le RVB GeoColor produit une vue plus intuitive similaire à la façon dont les yeux humains verraient une scène. La végétation et d'autres caractéristiques de surface prennent différentes nuances de brun et de vert. Le débordement de l’eau associée aux rivières gonflées au-dessus du Nebraska à la suite de la fonte des neiges récente apparaît plus sombre. Une surface enneigée et une couverture nuageuse apparaissent dans des tons similaires de blanc et de gris. De plus, l'animation indique que la fonte des neiges a lieu sur une bande s'étendant du centre-sud au nord-est du Nebraska.
Le produit RVB sol-nuage de jour (à droite) offre une vue différente de la surface du sol et de la couverture nuageuse. Ici, la composante rouge du RVB est attribuée à la bande de 1,6 µm pour la neige/glace. La bande de 1,6 µm permet au RVB de tirer parti d'une différence relativement importante entre les composantes énergétiques réfléchies des particules d'eau et de glace (nuage d'eau par rapport à un nuage de glace ou au niveau du sol une surface de neige par rapport à une surface de glace). Les gouttelettes d'eau dans les nuages sont réfléchissantes tandis que la glace absorbe l'énergie solaire à cette longueur d'onde et apparaît plus sombre (nuances de couleur cyan dans le RVB). Cela nous permet de différencier les nuages d'eau de la neige au sol, et pour ce cas, nous voyons qu'il y a une faible couverture nuageuse dispersée sur la partie la plus à l’est des images. En raison des propriétés réfléchissantes similaires de la couverture de neige et des nuages de glace (par exemple, les cirrus), les deux apparaîtront dans des tons de cyan, ce qui rendra plus difficile la distinction entre les deux.
Il convient également de noter le contraste entre les rivières gonflées sombres et presque noires et le sol terrestre. Les surfaces d'eau sont de mauvais réflecteurs de la lumière du soleil dans le visible (la bande de 0,64 µm fournit l'entrée visible au RVB) et encore moins réfléchissantes dans le proche infrarouge (les bandes de 0,87 et 1,6 µm fournissent les entrées du proche IR au RVB).
Alors que le RVB GeoColor est utile pour caractériser les entités de surface, nous avons toujours besoin de produits pour aider à identifier et à améliorer la caractérisation de la couverture nuageuse, comme le produit RVB sol-nuage de jour montré dans cet exemple. Pour voir plus d'images pour ce cas, consultez cet affichage de données du 15 mars 2019 sur la page de CIRA GOES-16/17 Dernière boucle du jour. Il y a d'autres produits RVB encore meilleurs pour la caractérisation des nuages qui tirent parti de bandes spectrales supplémentaires, comme nous le verrons dans d'autres parties de cette leçon.
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