امروزه مطالعات و تحقیقات در خصوص پدیده بهمن گسترش چشمگیری داشته است. مراکز علمی و تخصصی در سراسر جهان با پیشرفته ترین تجهیزات و امکانات این پدیده را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهند بسیاری از مطالعات در خصوص عوامل و پارامترهای موثر در وقوع بهمن های برقی می باشد. یکی از عوامل موثر در وقوع بهمن ها پوشش گیاهی می باشند. اما آنچه که واضح است پوشش های گیاهی دارای تیپ ها و اشکال و انواع مختلفی می باشند. بنابراین تاثیر آنها نیز در وقوع یا عدم وقوع بهمن ها مختلف می باشد. ممکن است برخی نقش بازدارنده در وقوع بهمن ها داشته باشند و ممکن است برخی از عوامل تشدید کننده و موثر در این خصوص باشند. در این تحقیق سعی شده است با توجه به تنوع گیاهان، نقش آنها را در وقوع پدیده بهمن مورد ارزیابی قرار دهیم.

در مناطق کوهستانی شمال غرب ایران، بویژه در فصول سرد سال، بارش برف به عنوان مهمترین عنصر اقلیمی شناخته می شود. آب ذوب معادل ناشی از پوشش برفی می تواند، با اعمال عکس العمل های متقابل و مرتبط به هم در یک حوضه آبریز، سایر پارامترهای هیدرولوژیکی نظیر: جریان آب های سطحی، نحوه تغذیه سفره های آب زیرزمینی، وقوع سیلاب و پوشش گیاهی را متاثر سازد.تحقیق در محدوده حوضه آبریز «آجی چای» که از دو کوهستان مهم سبلان و سهند سرچشمه گرفته و به دریاچه ارومیه ختم می گردد، صورت گرفته است. به منظور طراحی نقشه برف، تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS در محیط نرم افزارERDAS Imagine  بر اساس الگوریتم های مختلف به صورت مرحله ای پردازش شد. سپس، در محیط نرم افزار ArcGIS ضمن بهره گیری از داده های نقطه ای ثبت شده توسط ایستگاه های برف سنجی، سایر عملیات تحلیل مکانی نظیر: تبدیل نقشه های توپوگرافی آنالوگ به فرمت رقومی، ایجاد مدل ناهمواری منطقه، استخراج اتوماتیک محدوده حوضه آبریز و طراحی چند ضلعی های «تیسن» به ترتیب اجرا شد.با همپوشانی منطقی چند ضلعی های حاصله و نقشه سطح پوشش برف در محدوده تاثیر هر ایستگاه زمینی در محیطGIS ، میزان همبستگی بین مقادیر بارش برف ثبت شده، مساحت هر کدام از زیر حوضه ها و آب ذوب معادل مثبت ارزیابی شد و این مقدار برای سال آبی 84-1383 (2005 میلادی) در کل حوضه (با مساحت 363249 هکتار) حدود شصت و شش میلیون مترمکعب محاسبه گردید. نتایج نهایی نشان دهنده قابلیت پردازش تصاویر MODIS در روند مطالعه پوشش برفی می باشد، چرا که این سنجنده دارای تعداد باندهای بیشتر، میزان تفکیک مکانی قابل استناد و سری های زمانی متوالی است. بنابراین، با اجرای الگوریتم اتوماتیک برفی می توان تصاویر ماهواره ای را به صورت بهنگام پایش و خصوصیات هیدروکلیماتیک حوضه های آبریز در مقیاس منطقه ای را جهت کاربردهای متنوع پردازش نمود.

در این تحقیق تاثیر قدرت تفکیک پذیری مکانی اطلاعات ماهواره ای در تعیین سطح زیر پوشش برف بررسی شد. بدین منظور سنجنده AVHRR ماهواره نوآ با قدرت تفکیک پذیری اسمی معادل 1100 متر و سنجنده TM ماهواره لندست با قدرت تفکیک پذیری اسمی معادل 28.5 متر انتخاب و مقایسه شدند. نتیجه این تحقیق که در مناطق برفگیر حوزه کارون واقع در زاگرس ایران انجام شده است، نشان می دهد مساحت پوشش برفی در تصاویر ماهواره ای نوآ و لندست در دو تاریخ متفاوت، یکی در اوایل فصل ذوب و دیگری در اواخر فصل ذوب، به ترتیب 15 و 17 درصد با هم اختلاف دارند. همچنین نتیجه این تحقیق نشان می دهد که مساحت مشترک پلی گون ها در همپوشانی مکانی برای دو ماهواره از مساحت پلی گون در دو تصویر بمراتب کمتر است، ولی مساحت همپوشانی در پلی گون های مختلف با مساحت کل برف پلی گون های هر ماهواره همبستگی زیادی را نشان می دهد. به علاوه هر چه قدرت تفکیک پذیری مکانی اطلاعات ماهواره ای کمتر باشد، سطح زیر پوشش برف بیشتر از حد برآورد می شود. مساله دیگر اینکه برای تشخیص میدان های برفی از تصاویر ماهواره ای، اندازه میدان های برفی باید بزرگ تر از چند پیکسل سنجنده باشد.

شناسایی اهداف نظامی و غیرنظامی در مناطق برفی توسط حس گرهای فرابنفش دشمن باعث بروز تلفات جانی و خسارات مالی فراوانی شده است. انجام تحقیق حاضر راهی در جهت کاهش دید فرابنفش دشمن و استتار اهداف نظامی و غیرنظامی است. برای استتار اینگونه اهداف در محیط های برفی باید از پوشش هایی استفاده نمود که علاوه بر انعکاس مرئی، انعکاس فرابنفش مشابه برف داشته باشند. موادی که انعکاس مرئی و فرابنفش بالایی دارند معمولا به شکل پودر بوده و نیاز است تا در زمینه ای پراکنده شوند. در این تحقیق از پلی وینیلیدن فلوراید به عنوان زمینه و از کربنات کلسیم به عنوان پرکننده برای ساخت پوشش های کامپوزیتی استفاده شد. همانندسازی رفتار طیفی پوشش های کامپوزیتی با برف، با شناخت پارامترهای موثر بر ساخت و بهینه سازی آن ها صورت گرفت. در نهایت پوشش کامپوزیتی تحت شر ایط بهینه (نسبت PVDF به DMF 5 درصد وزنی /وزنی، نسبت CaCO3 به PVDF+CaCO3 50 درصد وزنی/وزنی، دمای خشک شدن لایه کامپوزیت 35 درجه سانتیگراد و حجم مخلوط مایع مورد استفاده برای تهیه لایه کامپوزیت 3 میلی لیتر) ساخته شد و آنگاه طیف انعکاسی آن با طیف انعکاسی پوشش های استتار برفی ناتو در دو ناحیه مرئی و فرابنفش مقایسه شد. نتایج نشان داد که میزان انعکاس پوشش کامپوزیتی تولیدی در محدوده مجاز پوشش های استتار برفی استاندارد ناتو قرار داشته و بنابراین می تواند به عنوان پوشش استتاری برای پنهان سازی اهداف نظامی و غیرنظامی در مناطق پوشیده از برف مورد استفاده قرار گیرد.

بیش از 40% نیمکره شمالی در زمستان به صورت فصلی پوشیده از برف می باشد. برف و پوشش برفی یکی از منابع بزرگ تامین کننده آب در بیشتر کشورهای جهان و بویژه منطقه های کوهستانی آنها می باشد. پوشش برفی و آب معادل آن حدود یک سوم از آب مورد نیاز برای فعالیت های کشاورزی و آبیاری را در سراسر کره زمین تامین می کند. در بیشتر منطقه های شمالی نیمکره شمالی و محیط های الپی، رواناب برف هم مسوول شدت جریان بیشینه لحظه ای بوده و هم یک بخش مهم شدت جریان سالیانه می باشد. آلبیدوی بالای برف به همراه گسترش سطحی بالای آن تاثیر زیادی بر بودجه تابشی زمین دارد. از نظر اقلیم شناسان و هواشناسانی که تغییرهای اقلیمی و اتمسفری را بررسی می کنند در یک دید جهانی، پایش پوشش برف یک نیاز است. بنابراین با توجه به کارایی بالای پوشش برفی در بررسی های مختلف پایش پیوسته پوشش برفی و تهیه نقشه های سطح پوشیده از برف یک نیاز انکار ناپذیر است. بیشتر روشهای کار آمد پایش پیوسته پوشش برفی بر پایه سنجش از دور با تصویرهای ماهواره ای می باشد. تصویرهای ماهواره ای مودیس به علت دقت زمینی بهتر (250 متر) و شمار باندهای بیشتر برای این منظور مناسب تر از تصویرهای سنجنده های دیگر مانند NOAA می باشد. در پژوهشی که با تصویرهای این ماهواره در زیر حوزه قلعه شاهرخ حوزه آبخیز سد زاینده رود انجام شد، نقشه های سطح پوشیده از برف با بهره گیری از این تصویر های بدست آمد. دقت برآورد این نقشه ها بسیار خوب بود و در مقایسه با تصویرهای برفی از دقت قابل ملاحظه ای برخوردار بودند. در نهایت می توان اشاره نمود که این نقشه های سطح پوشیده از برف در موارد مختلف از جمله برآورد رواناب بدست آمده از ذوب برف به عنوان نقشه های پایه قابل استفاده اند.

برف یکی از منابع بزرگ آب در بیشتر نقاط دنیا می باشد. آب معادل پوشش برفی حدود یک سوم از آب مورد نیاز برای فعالیت های کشاورزی و آبیاری را در سراسر کره زمین تامین می کند. برآورد میزان آب و یا محتوای آبی پوشش برفی و تخمین رواناب ناشی از ذوب برف یکی از فعالیت های عمده هیدرولوژیست ها به حساب می آید. برای محاسبه رواناب ناشی از ذوب برف، روش های مختلفی ارایه و پیشنهاد شده است که اکثر این روش ها نیاز به پایش پیوسته سطح پوشیده از برف دارند. امروزه پایش مداوم این سطح توسط داده برداری های ماهواره ای و با استفاده از روش های مبتنی بر سنجش از دور صورت می گیرد. تصاویر ماهواره ای MODIS به دلیل دقت زمینی بهتر (250 متر) و تعداد باندهای بیشتر برای این منظور مناسب تر از تصاویر سنجنده های دیگر مانند NOAA می باشد. به همین علت در این تحقیق برای تهیه نقشه پوشش برفی از تصاویر MODIS و شاخص NDSI استفاده شد. یکی از مشکلات عمده در پایش سطوح برف دار ابری بودن سطح منطقه است، بنابراین در این پژوهش به کمک مدل رقومی ارتفاعی منطقه (DEM) و ایجاد روابط رگرسیون میان درجه حرارت، ارتفاع و تصویر جهت شیب، تغییرات سطوح برف دار در تاریخ هایی که تصاویر MODIS موجود نبود یا به عبارت دیگر تصاویر ابری بودند، به دست آمد. بدین منظور برای روز 5 اسفند 1382 که دارای تصویر مناسب بود از این روش سطح پوشیده از برف برآورد گردید که در مقایسه با تصویر مذکور درستی و صحت روش مورد استفاده، تایید گردید.

سطح تحت پوشش برف یکی از پارامترهای مهم و دخیل در میزان جریان رواناب حاصل از ذوب برف بوده و با توجه به مشکل بودن پایش و اندازه گیری میزان سطح تحت پوشش برف در حوزه های آبخیز کوهستانی تصاویر ماهواره ای به عنوان جایگزین پایش ها و عملیات های زمینی تهیه نقشه سطح تحت پوشش برف در حوزه های آبخیز مطرح شده اند. سطح تحت پوشش برف حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای را می‏توان به عنوان یکی از مهم ترین داده های ورودی در شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف تلقی نمود. در این نوشتار، از تصاویر ماهواره ای MODIS برای تهیه نقشه سطح تحت پوشش برف در حوزه آبخیز سد کرج استفاده شده است. به منظور بررسی میزان اختلاف در بازتابش باندهای مختلف در تصاویر، نیمرخ برداری انجام و بدین شکل قابلیت کاربرد شاخص پوشش برفی در تصاویر ماهواره ای MODIS مورد تایید قرار گرفت. در انتها، شبیه سازی رواناب ذوب برف در حوزه آبخیز سد کرج به عنوان یکی از کاربردهای اساسی پردازش تصاویر ماهواره‏ای و استخراج سطح پوشش برف ارایه شده است. نتایج نشان می دهد شاخص پوشش برفی همراه با آستانه گذاری طیفی بر روی باند 2 و 4 رابطه ای پایدار در استخراج نقشه پوشش برفی را ارایه می نماید. همچنین جریان شبیه سازی شده در سال آبی 81-80 با ضریب تبیین 0.4678 و تفاضل حجم 0.1292 متر مکعب بر ثانیه نشان از دقت داده های حاصل از نقشه های پوشش برفی به دست آمده از تصاویرMODIS دارد.

تغییرات پوشش برف می تواند اثرات مهمی بر اکوسیستم ها داشته باشد، به ویژه در جاهایی که پراکندگی در پوشش زیاد است و بر شرایط بیوژئوشیمیایی خاک زیرین و همچنین پوشش گیاهی تأثیر می گذارد. در این پژوهش پایش و روند سطوح پوشش برف در بازه زمانی (2020-2001) در غرب ایران برای فصل زمستان با کاربرد تصاویر سنجنده MODIS و شاخص پوشش برف (NDSI) به صورت میانه تصاویر به وسیله الگوریتم نوشته شده در سامانه گوگل ارث اینجین استخراج و نقشه­های آن ترسیم شد، سپس سری زمانی تصاویر روزانه استخراج و روند داده­ها و الگوسازی آن با کاربرد آزمون تاو کندال و رگرسیون خطی انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان از روند کاهشی در مساحت پوشش برف در فصل زمستان دارد. همچنین با توجه به رفتار سالیانه سینوسی برف می توان بیان کرد که مؤلفه فصلی بودن بر تمام محدوده حاکم است، که به علت دور بودن نسبی محدوده غرب کشور از استوا، تغییرات دمایی با توجه فصلی بودن در این محدوده نمود دارد. نتایج تحلیل فضایی نشان داد که جهت بیضی مکانی پراکندگی برف در راستای شمال غربی به جنوب شرقی قرار گرفته و به تبعیت از آرایش مکانی ارتفاعات در این راستا گسترش یافته است. نقشه لکه های داغ نشان داد برف سطحی خاک به صورت خوشه ای در راستای غرب و به جنوب شرق و در ارتفاعات بالاتر از 2200 متر قرار دارد. تحلیل لکه های داغ  نشان داد پوشش برف به سمت عرض­های بالا و بیشتر به طرف مرزهای غربی الگوی خوشه بندی قراردارد. نتایج این تحقیق می تواند در برنامه ریزی های مربوط به مدیریت منابع آبی، پیش بینی خشکسالی و برنامه ریزی برای مقابله با آن مورد استفاده قرار بگیرد.

هدف از پژوهش حاضر واکاوی رفتار زمانی-مکانی سپیدایی روشن در ایران است. سنجنده مودیس سپیدایی تیره را برای تابش مستقیم و سپیدایی روشن برای تابش پراکنده همسان گرد در ظهر محلی ارایه می دهد. برای این منظور، داده های ترکیبی سپیدایی سنجنده مودیس تررا-آکوا (MCD43A3v006) برای بازه زمانی 1378-1398 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500×500 متر به کار گرفته شد. تغییرات زمانی-مکانی مقادیر سپیدایی روشن با استفاده از تحلیل مولفه اصلی واکاوی شد. نتایج نشان داد سه مولفه اصلی قادر به تبیین 7/97 درصد از پراش داده هاست. واکاوی مکانی سپیدایی روشن حاکی از آن است که سپیدایی های بالاتر از میانگین در نواحی مرتفع و کوهستانی ایران، همچون رشته کوه های زاگرس و البرز، ارتفاعات شمال غرب کشور مانند قله های سبلان و سهند وجود دارد که در ارتباط با پوشش برفی است. بنابراین، مولفه اول پوشش برفی نام گذاری شد. در مولفه دوم سپیدایی در سه فصل بهار، تابستان، و پاییز برابر است. واکاوی مکانی مولفه دوم نشان داد سپیدایی های بالاتر از میانگین در ارتباط با پوشش نمکی است. بنابراین، مولفه دوم پوشش نمکی نام گذاری شد. واکاوی تغییرات زمانی سپیدایی در مولفه سوم حاکی از آن است که سپیدایی های بالاتر از میانگین در برف خوان هاست. درنتیجه، مولفه سوم برف خوان نام گذاری شد.