Meteorolojinin Görüntü Yorumlaması

Uydu görüntülerindeki bulutların ayırt edici yapısı tahmincilere hava sistemlerini tanımlama ve izleme olanağı verir. Örneğin atmosferik depresyonlar ve ilgili cephe sistemleri kendine özgü bulutluluk yapısıyla kolaylıkla ayırt edilebilirler. Uydu görüntüleri aynı zamanda atmosferin yapısı ve düşey sıcaklığı hakkında bilgi verir. Birbiri ardına elde edilen görüntüler yardımıyla bulut yerlerindeki değişimin aynı zamanda rüzgar hız ve yönlerinin hesaplanmasını da sağlar. Ayrıca yağış miktarının belirlenmesi ve deniz dalga yüksekliklerinin hesaplanması da gerçekleştirilmektedir.

Sabit yörüngeli uydular her yarım saatte bir görüntü alabildiklerinden, sistem hareketlerinin oluşumunun ve hava olaylarının dinamik evriminin yapısının tanımlanmasına yardımcı olurlar.

Visible (VIS) spektrumundaki görüntüler dünya yüzeyi veya bulutlardan güneş radyasyonu yansımasının ölçülmesiyle elde edilir.Genel olarak bulut kalınlığı görüntülerin albedosunu belirler.

IR görüntüleri, yüzeyden ve atmosferden yayılan infrared radyasyonun ölçülmesiyle elde edilir ve dünyanın yüzeyi ile bulut tavanı sıcaklıkları hakkında bilgi verir. Görüntülerde soğuk yüzeyler daha beyaz, sıcak yüzeyler ise daha koyu olarak görünür. Infrared görüntüler genellikle yüksek, orta ve alçak bulutların tanımlanmasında kullanılır.

VIS ve IR görüntülerinin birlikte incelenmesi, görüntüdeki bazı belirsizliklerin çözümüne yardımcı olur. Örneğin ğer iki görüntüde de belirli bir alan beyaz olarak görülüyorsa, bu alanın yüksek ve kalın bulutluluğu temsil etmesi olasılığı oldukça yüksektir. Fakat VIS görüntüsü aynı alanı parlak olarak gösteriyor ve IR görüntüde daha koyu olarak gösteriyorsa bu alçak bulutların veya sisin varlığını gösterir. Su buharı görüntü spektrumunda ölçülen subuharı radyasyonları daha sıcak ve atmosferin alt tabakaları siyah görünecektir. Atmosferin alt tabakalarındaki su buharı radyasyonu sadece üst katmanlar kuru olduğu zaman alınabilir.

Meteorolojik görüntü yorumunun amacı, atmosferde meydana gelen veya meydana gelmiş fiziksel olaylarla görüntüdeki önemli özelliklerin ilgi ve ilişkisini belirlemektir. Örneğin herhangi bir analist bulutları belirleyebilmelidir. Uydu görüntüleri bulutun tekstür veya şekli, yahutta, dünya yüzeyi üzerindeki coğrafik özelliklere yakınlığı, atmosferde meydana gelen dinamikler hakkında bizlere çok fazla bilgi sunmaktadır. Uydu görüntüsünde bulutun varlığı aklımıza bulutun oluşma mekanizmasının nasıl olduğu gibi yüzlerce soru gelmesine neden olabilir. Bu mekanizma mekanik yükselme ile olabileceği gibi ısınma nedeniyle meydana gelen konveksiyon nedeniyle meydana gelmiş olabilir veya orijininden çok uzakta adveksiyona uğramış bulut kütlesinin kalıntıları olabilir. Görüntülerin yorumu bizlere mekanizmayı belirleyecek yardımcı ipuçları sağlar. Bu bilgi atmosferin şu anki veya gelecekteki hidrodinamik durumunu belirlememizde yardımcı olur. Görüntü yorumunun amaçları 1) Bulutları veya görüntüdeki gizli veya açık doğa olaylarını belirlemek ve tanımlamak, 2) Bu özellikleri oluşturan veya güçlendiren fiziksel mekanizmaları belirlemektir.

Görüntü yorumlanmasına yönelik araştırmaların çoğunda bugün yapılan işler, dijital görüntü analizlerini otomatikleştirecek tekniklerin geliştirilmesini kapsamaktadır. Geçen birkaç on yıl kadar önce birincil analiz aygıtı, uydu görüntülerini elle görüntüleyen ve bu görüntülerin içerdiği görüntülere subjektif değer biçen analistlerin yorumlamadaki başarısı idi. Mevcut olarak kullanılan operasyonel meteorolojik uydular bir yılda 1013 byte’dan fazla görüntü üretmektedirler. Mevcut görüntüleme sistemi şu anda 106 byte görüntüleyebilmektedir. 107 görüntü gibi bir fazlalık elle analiz edilebilmek için çok fazladır. Görüntü yorumu işleminin otomatikleştirilmesinde ve bulut ve diğer özelliklerin kabul edilebilir ilk tahmin analizlerini yapmak için kullanılabilen yüksek hızlı dijital bilgisayarlarda bazı ilerlemeler gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte işlemin tam otomasyonu ve manuel yorumlama işleminin iyi anlaşılması, uydu görüntülerinin hava tahmini ve hava analizlerine uygulanmasında temeli teşkil etmektedir.