طبقه بندی آب شهاب ها با استفاده از اطلاعات مایکروویو ماهواره ای و روش شبکه های عصبی

آب شهاب های موجود در جو، به هر شکلی که باشند (جامد، مایع و گاز)، با تابش مایکروویو (از طریق پراکندگی، جذب و گسیل) برهمکنش می کنند. اندازه گیری های گمانه زن مایکروویو پیشرفته واحد B (AMSU-B) روی ماهواره های NOAA به نوع، شکل و توزیع اندازه و همچنین رفتار سقوطی آب شهاب ها در حجم تفکیک ابزار سنجش حساس و در نتیجه برای مطالعه انواع مختلف آب شهاب های جوی مفید می باشند. از جمله کاربرد اطلاعات خرد فیزیکی و طبقه بندی آب شهاب های جوی می توان به مقداردهی اولیه مدل های ابر و مدل های عددی پیش بینی آب و هوا، مطالعه در خصوص شکل گیری و چرخه زندگی بارش و همچنین انتخاب الگوریتم مناسب برای برآورد بارش اشاره کرد. با توجه به این مهم، در این مقاله با استفاده از دمای تابشی اندازه گیری شده توسط گمانه زن AMSU-B و روش شبکه های عصبی مصنوعی بطور همزمان هشت نوع آب شهاب مختلف، 1- توفان تندری(TS) 2- باران سنگین(HR) 3- باران سبک(LR) 4- باران متوسط(MR) 5- بارش برف(SF) 6- پوشش برف(SC) 7- آسمان ابری(CLS) 8- آسمان صاف(CS) به هشت کلاس مجزا طبقه بندی شده اند. از حدود 200 گذر ماهواره طی دوره ی مورد مطالعه، بین سال های 2000 تا 2010، برای هر نوع آب شهاب 200 نمونه و در مجموع 1600 نمونه که تقریبا با گزارش های سازمان هواشناسی همزمان بوده اند جمع آوری شده است. نتایج نشان می دهد که انواع کلاس های بارش باران، نرمه بارش، بارش متوسط و بارش شدید، با دقتی بین 54 تا 62 درصد، نسبت به سایر کلاس های آب شهاب ها، با دقت کمتری، و انواع دیگر آب شهاب ها تقریبا با دقتی بیش از 80 درصد بطور صحیح طبقه بندی شده اند. با قراردادن تمام کلاس های بارش باران در یک کلاس واحد (بارش باران RF) روی همرفته دقت طبقه بندی شبکه ی عصبی به حدود 85% (340 الگو از 400 الگو بطور صحیح طبقه بندی شده اند) ارتقاء می یابد.