5/10/13

Anàlisi d'una ploma de pols africà sobre la mar Balear i d'Alborà a partir del sensor MODIS del satèl·lit Aqua

El passat dia 27 de setembre va fer un dia de xafogor, amb molta calitja i d'un cel blanquinós. Arribat a casa vaig observar les imatges que el satèl·lit MODIS Aqua havia enregistrat, resultava evident una ploma de pols en suspensió que, provinent d'Algèria a prop de la frontera amb Tunísia, arribava les Illes Balears empesa pel vent de Xaloc.  Mentre que Mallorca, Eivissa i Formentera n'eren afectades, Menorca en quedava al marge.

MODIS és l'acrònim de "Moderate Resolution Imaging Spectoradiometer" i es tracta del sensor que trobam en els satèl·lits Terra i Aqua. Terra passa sobre l'Equador a les 10:30 UTC en sentit ascendent mentre que Aqua ho fa tres hores més tard, a les 13:30 UTC i en sentit descendent. Ambdós tenen la seva òrbita a 705 km d'altitud.

MODIS Terra i Aqua disposen de 36 bandes que van des de els 0.4 μm fins als 14.4 μm. L'accés a les imatges és gratuït des de l'enllaç http://lance-modis.eosdis.nasa.gov/cgi-bin/imagery/realtime.cgi

Un cop adquirida la imatge amb l'ajuda de l'aplicació ErMapper he dut a terme diferents combinacions de bandes i que pas a descriure.

La figura1 és una representació de la banda visible (620-670μm) i que de forma senzilla ressalta la presència de pols sobre la mar, en aquest cas és una bona opció ja que contrasta molt bé amb l'aigua mentre que ho fa poc sobre superfícies continentals.

La figura2 cerca un major contrast entre la ploma de pols sobre superfícies continentals i ho fa aplicant una combinació RGB amb les bandes 20 - 1 - 29 

Les figures 3-4 resulten de l'aplicació de l'índex anomenat "Normalized Difference Dust Index" (NDDI) Aquest índex es fonamenta en que la reflectància de la pols és baixa a la banda 3 (0.469μm) i alta a la banda 7 (2.13μm) Així aplicant l'algoritme (B7-B3)/(B7+B3) s'aconsegueix entre d'altres distingir la pols del niguls que tenen una major reflectància en la banda 3. Es mostren dues imatges, una en escala de grisos i l'altra en pseudocolor.

Les figures 5-6 resulten a partir de l'índex Brightness Temperature difference i que resulta de la diferència de la reflectància de la pols entre la banda 32 ( 12μm) i la banda 31 (11μm) 

Per acabar la figura 7 mostra una combinació RGB de tres bandes on s'aplica l'algoritme següent R: log10 (B2-B3)/(B2+B3) - G: B4 - B: B3. És una combinació que treu el seu potencial sobre superfícies d'aigua com és l'exemple a estudi. L'algoritme cerca diferenciar la pols en suspensió de la presència de niguls alts.


FIGURA1 Banda 1 (0.620-0.670 μm) MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC

FIGURA2 Composició RGB 20-1-29 MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC
FIGURA3 Normalized Difference Dust Index (NDDI) escala grisos MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC
FIGURA4 Normalized Difference Dust Index (NDDI) pseudocolor MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC

FIGURA5 Brightness Temperature difference (BTD) escala grisos MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC

FIGURA6 Brightness Temperature difference (BTD) pseudocolor MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC

FIGURA7 Composició RGB: log10(2-3)/(2+3) - 4 - 3 MODIS Aqua 27/09/13  12:50 UTC

Referències Bibliogràfiques

 MILLER, S.D. (2003). A consolidate technique forn enhancing desert dust storms with MODIS. Geophysical Research Letters, Vol. 30, NO. 20.

XIAN, Li. (2009). Dust Storm Detection Based on Modis Data. International Conference on Geo-spatial Solutions for Emergency Management and the 50th Anniversary of the Chinese Academy of Surveying and Mapping. Beijing, 14-16 September 2009.





2 comentaris:

  1. Bones Joan.
    Todo esto es muy bonito pero............... y en análisis meteorológico de la zona en el instante de la toma de la afoto ??, dirección del viento, fuerza del viento, humedad relativa,... etc. no vaya a ser que en lugar de una ploma de pols fuese otra cosa. Y aquí me callo.

    ResponElimina
  2. Bones, els episodis de ploma de pols en suspensió com el del passat 27/09 són molt evidents, fins i tot en l'espectre visible. No són fenòmens extranys a la Mediterrània Occidental durant l'estiu. Si vas a l'enllaç http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=80865 en veuràs alguns exemples molt clars.

    Atentament
    Joan

    ResponElimina