טמפרטורת פני ים המלח

‫מדינת ישראל‬
‫‪STATE OF ISRAEL‬‬
‫משרד התשתיות הלאומיות‬
‫‪THE MINISTRY OF NATIONAL INFRASTRUCTURES‬‬
‫מינהל המחקר למדעי האדמה‬
‫‪EARTH SCIENCE RESEARCH ADMINISTRATION‬‬
‫טמפרטורת פני ים המלח‬
‫רוני נהוראי‪ ,1,2‬נדב לנסקי‪ 1‬ואיתמר לנסקי‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫אדר תש"ע‪ ,‬מרץ ‪2010‬‬
‫‪2‬‬
‫המכון הגיאולוגי‬
‫אוניברסיטת בר אילן‪ ,‬המח' לגיאוגרפיה וסביבה‬
‫מס' דו"ח‬
‫‪ES-14-2009‬‬
‫‪GSI-40-2009‬‬
PUBLICTION DOCUMENTATION PAGE
1. Publication No.
2.
ES-14-2009
3. Recipient Accession
No.
4.Title and Subtitle
The Dead Sea surface temperature – in situ measurements
5.Publication Date
Mar/10
6. Performing Organiz. Code
7. Author (s)
8. Performing Organiz. Rep. No.
Nehorai R, Lensky NG, Lensky IM
GSI-40-2009
9. Performing Organization Name and Adress
Geological Survey of Israel, 30 Malkhe Israel St., Jerusalem
95501, Israel
Department of Geography and Environment, Bar-Ilan
University, Ramat-Gan 52900, Israel
10. Project/ Task / Work Unit No.
12.Sponsoring Organigation (s) Name and
Address
(a)The Ministry Of National Infrastructures
P.O.B. Box 13106, 91130 Jerusalem
13. Type of report and period covered
11. Contrct No.
28-17-051
Final, 2009
14. Sponsoring Organiz. Code
15. Supplementary Notes
16. Abstract (Limit 200 Words)
The skin temperature in water bodies may be significantly different than the water a few centimeters below.
This reflects the different physical processes that act on the surface than on the water body such as latent
and sensible heat and long wave radiation exchange. The Dead Sea physical and chemical conditions are
different from lakes worldwide. In this report we present new results on the relation of bulk and skin
temperatures and the role of the atmospheric forcing on the dynamics of the skin layer in the Dead Sea. The
measurements include long wave radiation of the atmosphere and of the sea surface; termistors measuring
temperatures at the upper few centimeters, and meteorological measurements (provided by IOLR). All
sensors are located in a buoy in the Dead Sea. The results include time series of the temperatures of sea
surface, water, air, solar radiation and wind speed. We show that the surface temperature time series are
very similar to the air temperature and are significantly different than the water temperature in all seasons,
where in the winter the difference is largest. We discuss the implications of the new results on the
calculation of energy balances and evaporation rate.
17. Keywords
Dead Sea, SST, remote sensing, radiation, diurnal cycle
18. Aviability Statement
19. Security Class
20. Security Class
(This Report)
(This Page)
21. No. of Pages 17
22. Price
‫תוכן העניינים‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.3.1‬‬
‫‪.3.2‬‬
‫‪3.3.‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪4.1.‬‬
‫‪4.2.‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫תקציר ‪1 .......................................................................................................‬‬
‫מבוא ‪2 .........................................................................................................‬‬
‫שיטות המחקר ‪4 ............................................................................................‬‬
‫מדידות טמפרטורת המים )‪4 ......................................................... (bulk‬‬
‫נתוני קרינה ארוכת הגל ומדידת טמפרטורת פני המים )‪4 ....................(skin‬‬
‫נתונים מטאורולוגיים ‪5 .................................................................................‬‬
‫תוצאות ‪6 ......................................................................................................‬‬
‫המחזור היומי והעונתי של שכבות ה‪ skin-‬ו‪6 .......................................... bulk-‬‬
‫השפעת התנאים המטאורולוגיים על טמפרטורת פני הים ‪9 .................................‬‬
‫דיון ‪11 .........................................................................................................‬‬
‫תודות ‪12 ......................................................................................................‬‬
‫ביבליוגרפיה ‪12 .............................................................................................‬‬
‫רשימת איורים‪:‬‬
‫איור ‪ :1‬מכשירי מדידה‪.‬‬
‫איור ‪ :2‬סדרות זמן של המחזור היממתי של טמפ' פני הים ושל המים והאוויר בעונות השונות‪.‬‬
‫איור ‪ :3‬סדרות זמן של המחזור היממתי של טמפ' פני הים ושל המים והאוויר‪ ,‬קרינה סולרית‬
‫ומהירות רוח בעונות השונות‪.‬‬
‫טבלה‪:‬‬
‫רשימת מושגים‬
‫‪ .1‬תקציר‬
‫טמפרטורת פני המים של גופי מים מהווה נדבך חשוב בחקר האינטראקציה בין‬
‫האטמוספרה והים ומשמשת כגורם מרכזי במודלים אטמוספריים‪ ,‬מודלים לחיזוי מזג אוויר‬
‫ולשינויי אקלים ולמאזני אנרגיה ואידוי‪ .‬דרך שכבת הגבול הדקיקה של פני המים )‪ 10‬מקרון(‬
‫עוברים בין גוף המים והאטמוספרה שטפי חום כמוס ומוחשי‪ ,‬קרינה ארוכת גל )תרמאלית( וכן‬
‫איבוד המים באידוי‪ .‬על שכבת הגבול פועלים תהליכים שונים מאשר בגוף המים שמתחת‬
‫ובהתאם הטמפרטורה בהן שונה‪ .‬נושא זה‪ ,‬עם כל חשיבותו‪ ,‬נמצא עדיין בדיון מתהווה והתיאור‬
‫שלו עדיין לא מושלם‪ .‬כל שכן שיישום של ההבנות הקיימות למצב בים המלח‪ ,‬בו תכונות המים‬
‫ופני המים שונות משאר גופי מים שתוארו עד כה )בעיקר ימים ואגמי מים מתוקים(‪ .‬בדו"ח זה אנו‬
‫מציגים תוצאות עבודה במימון המנהל למדעי האדמה‪ ,‬שנותנת תיאור של טמפרטורת המים ופני‬
‫המים בים המלח ואת הקשר לגורמים האטמוספריים המאלצים‪ .‬בעבודה זו נעשה שימוש‬
‫ברדיומטרים של קרינה ארוכת גל המודדים קרינה אטמוספרית וקרינה מפני הים‪ ,‬טרמיסטורים‬
‫המודדים את טמפרטורת פני המים בסנטימטרים העליונים‪ ,‬ונתונים מטאורולוגיים )מחיא"ל(‪,‬‬
‫שנמדדו במצוף של חיא"ל בים המלח‪ .‬תוצאות המחקר כוללות הצגת סדרות זמן של הגורמים‬
‫הללו שמדדנו‪ ,‬מהם תוארו המחזור היממתי והשינויים העונתיים של אלו‪ .‬מצאנו שסדרת הזמן של‬
‫טמפרטורת פני הים בים המלח דומה מאוד בערכים ובמגמות לזו של טמפרטורת האוויר‪ ,‬ושונה‬
‫משמעותית משל טמפרטורת המים‪ .‬התופעה חזרה בכל העונות‪ ,‬למרות שמצב הים שונה בעונות‬
‫השונות‪ .‬בחורף הים מעורבל לחלוטין מפני המים עד הקרקעית‪ ,‬ואילו בקיץ קיים שכוב יומי של‬
‫מטרים ספורים ושכוב עונתי של שלושים מטר‪ .‬לתוצאות המחקר השלכות לגבי חישוב מאזני‬
‫האנרגיה‪ ,‬ומשם גם לחישוב קצב האידוי בים המלח‪ ,‬המתבססים על טמפרטורת פני המים‪ .‬עד‬
‫כה חושבו המאזנים על בסיס טמפרטורת המים בעומק מטר‪ ,‬ואילו כאן אנו מציעים לעדכן את‬
‫החישובים לפי הממצאים החדשים‪.‬‬
‫‪ .2‬מבוא‬
‫טמפרטורת פני הים )‪ (SST‬מהווה נדבך חשוב בחקר האינטראקציה בין האטמוספרה‬
‫והים ומשמשת כגורם מרכזי במודלים אטמוספריים‪ ,‬במודלים לחיזוי מזג אוויר ושינויי אקלים‬
‫ולמאזני אנרגיה ואידוי‪ .‬טמפרטורת ה‪ SST-‬מייצג שכבת גבול דקה מאוד בפני הים בעלת עובי‬
‫של ‪ 10‬מקרון )‪ ,(skin layer‬דרכה עוברים שטפי חום כמוס ומוחשי וקרינה ארוכת גל )תרמאלית(‬
‫בין הים והאטמוספרה‪ ,‬וכן איבוד המים באידוי )‪ .(Emery et al., 2001‬בשכבת הגבול פועלים‬
‫תהליכים שונים מאשר בגוף המים שמתחת‪ ,‬ובהתאם הטמפרטורה בהן שונה )בהקשר זה‬
‫טמפרטורת פני המים מכונה‪ skin -‬וטמפרטורת גוף המים‪.(bulk -‬‬
‫הגורמים המשפיעים על שכבת הגבול נחקרו בשנים האחרונות‪ ,‬ובפרט השפעת הרוח‬
‫והגלים וערבול שכבת המים העליונה ) ‪Emery et al., 2001; Donlon et al., 2002; Osech et‬‬
‫‪ .(al., 2005; Barton, 2001‬הרוח נמצאה כגורמת לערבול שכבת המים העליונה ולקירור שכבת‬
‫הגבול ותנועת הגלים גורמת לשבירת השכבה שמתחדשת בפרק זמן של פחות משניה ) ‪Jessup‬‬
‫‪ .(et al., 1997‬מפל הטמפ' בין ‪ skin‬ל‪ bulk-‬בגוף המים )מכונה ‪ skin effect‬ומצוין ב‪(ΔT-‬‬
‫משתנה בין היום והלילה ותלוי במהירות הרוח‪ .‬ניתן לאפיין את מפל הטמפרטורה בשני מצבים‪:‬‬
‫)‪ (1‬במשך היום והלילה בהמצאות רוח חזקה טמפ' עמודת המים העליונה אחידה‪ ,‬כאשר טמפ' ה‪-‬‬
‫‪ skin‬קרה מטמפ' ה‪ (2) ;bulk-‬במשך היום בהמצאות רוח חלשה וקרינת שמש חזקה טמפ'‬
‫שכבת המים העליונה תרד בהדרגה עם העומק‪ .‬טמפ' ה‪ skin-‬נמוכה מטמפ' ה‪ bulk-‬במקרונים‬
‫העליונים‪ ,‬אך גבוהה מה‪ bulk-‬במטרים העליונים של עמודת המים )‪.(Donolon et al., 2002‬‬
‫בנוסף לתלות של מפל הטמפרטורה במהירות הרוח‪ ,‬נמצא קשר גם לשטף החום בין הים והאוויר‬
‫ולמפל הטמפרטורה במטר העליון של הים )‪ .(Wick et al.,1996‬מפל הטמפ' )‪ (ΔT‬עומד על ‪1oC‬‬
‫בקירוב‪ ,‬לפיכך‪ ,‬השימוש הנפוץ בתרמומטרים או טרמיסטורים שמודדים את טמפרטורת ה‪bulk -‬‬
‫כמייצג למדידת טמפרטורת פני המים‪ ,skin -‬עלול לגרום לסטיות משמעותיות בחישוב שטפי חום‬
‫והאידוי על סמך מדידות אלו )‪ .(Zulicke, 2005‬התהליכים הפיסיקליים השולטים ב‪ ΔT-‬משתנים‬
‫כתוצאה מהתנאים הסביבתיים ומשתנים במחזור היומי והעונתי‪ .‬לפי ‪(2001) Emery et al.‬‬
‫קיימים שלושה משטרי ערבול בגוף המים המשפיעים על ה‪:ΔT -‬‬
‫)‪ (1‬קונבקציה חופשית‪ .‬במשטר זה מהירות הרוח נמוכה מאוד ולכו פני הים יציבים‪.‬‬
‫הפרש ה‪ ΔT-‬נקבע בעיקר על ידי שטפי החום הגורמים להתקררות שכבת ה‪ .skin-‬כתוצאה‬
‫מהתקררות השכבה היא הופכת לבלתי יציבה‪ ,‬שוקעת ומוחלפת במים חמים יותר המגיעים‬
‫מעמודת המים מתחת ל‪ ,skin-‬כך ש‪ ΔT-‬יהיה יחסית גבוה‪.‬‬
‫)‪ (2‬קונבקציה מאולצת ע"י רוח‪ .‬במשטר זה ‪ ΔT‬מושפע הן משטפי החום והן ממהירות‬
‫הרוח‪ .‬פעולת הרוח על פני המים גורמת לערבול ולהתחדשות ה‪ .skin-‬מתחת לשכבת ה‪skin-‬‬
‫גורם הערבול לאחידות בטמפרטורת עמודת המים העליונה ו‪ ΔT-‬יחסית נמוך‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪ (3‬קונבקציה מאולצת ע"י שבירת גלים‪ .‬במשטר זה הטמפרטורה של שכבת ה‪skin-‬‬
‫מושפעת מתנועת גלים קטנים מאוד‪ .‬גלים אלו גורמים לשבירת ה‪ skin-‬בתדירות גבוהה ותהליך‬
‫התחדשותה יהיה תלוי בשטפי החום בלבד‪ .‬ככל שתדירות השבירה עולה‪ ,‬מואטת ההשפעה של‬
‫שטפי החום על קצב התחדשות ה‪ ,skin-‬טמפ' ה‪ skin-‬ו‪ bulk-‬ישתוו‪ ,‬וכתוצאה מכך ‪ ΔT‬יהיה‬
‫קרוב לאפס‪ .‬חשוב להדגיש כי משטרי ערבול אלו יכולים לעבוד בצורה סימולטאנית ובכך לווסת‬
‫את גודל ‪.ΔT‬‬
‫בספרות המדעית קיימת מחלוקת לגבי השפעת הרוח על ‪ .ΔT‬לפי‬
‫)‪ Sclussel et al. (1990‬מתקיים הפרש גבוה ב‪ ΔT-‬במהירות רוח גבוהה ואילו לפי ‪Coppin et‬‬
‫)‪ al. (1991‬במהירות רוח נמוכה‪ .‬הערכים הממוצעים של ‪ ΔT‬נבדקו על ידי מודלים ועומדים על‬
‫‪ 0.30k‬בלילה ו‪ 0.180k-‬ביום במהירות רוח של ‪ 2.5‬מ'‪/‬שנייה ) ‪Fairall et al., 1996; Wick et al.,‬‬
‫‪.(1996‬‬
‫מעט מאוד ידוע על הדינאמיקה של שכבת הגבול של ים המלח בשל מיעוט המדידות של ה‬
‫‪ .skin‬בשלב הקודם של מחקר זה )במימון המינהל למדעי האדמה( אופיינה השונות המרחבית‬
‫של טמפ' פני הים באמצעות חישה מרחוק מלוויינים‪ ,‬ונעשתה השוואה מול הכוחות המאלצים כגון‬
‫מהירות רוח‪ ,‬קרינה סולרית וטמפ' אוויר )לנסקי וחובריו‪ ;2007 ;2006 ,‬נהוראי וחובריו‪.(2008 ,‬‬
‫הממצא העיקרי ממחקר זה מראה שהרוח החזקה בלילה גורמת להרס שכבת הגבול )‪,(skin‬‬
‫לאחידות בשדה הטמפרטורה של פני ים המלח ולערבול שכבת המים העליונה‪ .‬הקרינה החזקה‬
‫ואיתה החלשות עוצמת הרוח במהלך היום גורמות לבניית ה‪ ,skin-‬ובד בבד לחוסר אחידות‬
‫בשדה הטמפרטורה של פני הים )‪ .(Nehorai et al., 2009‬עדיין נותר לברר מהי ההשפעה של‬
‫הכוחות הפועלים על שכבת הגבול של ים המלח‪ ,‬ועד כמה משפיעות התכונות המיוחדות של‬
‫האטמוספרה מעל ים המלח )שכוללת עמודת אוויר נוספת של למעלה מארבע מאות מטרים( על‬
‫הקרינה הנקלטת בחיישן שבלוויין‪ .‬לצורך כך פנינו במחקר זה לבניית מערך מדידות טמפרטורת‬
‫פני המים באמצעות רדיומטרים הממוקמים מעל לפני המים בים )‪ (in-situ‬ועל ידי כך לנקות את‬
‫האפקט האטמוספרי ולקבל סדרות זמן מפורטות כמקובל במחקר מסוג זה ) ‪Osech et al.,‬‬
‫‪ ,(2005‬ובדומה למערך המדידות באגם טאהו בארה"ב ) ‪Hook et al., 2003; Hook et al.,‬‬
‫‪.(2005; Steissberg et al., 2005‬‬
‫‪3‬‬
‫‪ .3‬שיטות המחקר‬
‫השתמשנו בשלושה סוגי מדידות‪ :‬טמפ' המים ע"י תרמיסטורים‪ ,‬טמפ' פני הים ע"י רדיומטר‬
‫ונתונים מטאורולוגיים‪ .‬באמצעות נתונים אלו אופיינה התנהגות הטמפרטורה של שכבת הגבול‬
‫)‪ (skin‬וטמפרטורת גוף המים )‪ ,(bulk‬הקשרים ביניהם והגורמים המטאורולוגיים המאלצים‪.‬‬
‫‪ .3.1‬מדידות טמפרטורת המים )‪(bulk‬‬
‫לקבלת פרופיל טמפרטורה יותר עדין של שכבת המים העליונה )‪ 20‬ס"מ(‪ ,‬הצבנו מסוף יולי‬
‫‪ 2008‬שלשה טרמיסטורים שרושמים את טמפרטורת המים כל דקה‪ .‬הטרמיסטורים )תוצרת‬
‫‪ ,(Solnist Levelogger‬הוצבו בעומקים של ‪ 10, 5‬ו‪ 20 -‬ס"מ )חלק מהזמן עבד רק טרמיסטור‬
‫אחד(‪ .‬כדי לשמור על עומק קבוע קשרנו את הטרמיסטורים למצוף קטן‪ .‬כדי להתרחק מהשפעת‬
‫התחנה הצבנו את הטרמיסטורים לצד התחנה במרחק ‪ 2‬מ' )איור ‪.(1‬‬
‫‪ .3.2‬נתוני קרינה ארוכת הגל ומדידת טמפרטורת פני המים )‪(skin‬‬
‫שני מדי קרינה ארוכת גל )תוצרת ‪ ,Kipp & Zonen‬דגם ‪ (CGR4‬הותקנו על המצוף לצורך‬
‫מחקר זה מסוף יולי ‪) 2008‬איור ‪ .(1‬המכשיר רגיש לקרינה ארוכת גל מ‪ 4.2 -‬עד ‪ 42‬מקרון‬
‫)בתחום האינפרה‪-‬אדום התרמאלי(‪ .‬מד הקרינה המכוון כלפי מטה מוצב בקצה של זרוע‬
‫שמרוחקת ‪ 2‬מ' הצידה מהמצוף בגובה מטר מפני המים‪ .‬מד זה קולט את הקרינה הנפלטת מפני‬
‫הים ומעט מהקרינה האטמוספרית היורדת המוחזרת מפני המים‪ .‬מנתונים אלה ניתן לחלץ את‬
‫הטמפרטורה של שכבת הגבול‪ .‬מד הקרינה השני מוצב ביחד עם מדי התחנה המטאורולוגית‪ ,‬כ‪3-‬‬
‫מ' מעל פני המים‪ ,‬ומכוון כלפי מעלה )איור ‪ .(1‬מד זה קולט את הקרינה ארוכת הגל המגיעה‬
‫מהאטמוספרה מודד החל מחודש מרץ ‪.2007‬‬
‫מד הקרינה שמכוון למטה קורא את הקרינה הנפלטת מפני המים וגם את ההחזר מפני הים‬
‫של הקרינה היורדת מהאטמוספרה‪ .‬לכן יש להפחית מסך שטף קרינה הנמדד )↑‪ (L‬את ההחזר‬
‫מפני המים של הקרינה האטמוספרית הנמדדת מהרדיומטר המופנה כלפי האטמוספרה ‪. L ↓ -‬‬
‫‪L ↑ − L ↓ (1 − ε ) = ε ⋅ σ ⋅ T 4‬‬
‫באופן הבא‪:‬‬
‫כאשר ↑ ‪ L‬ו‪- L ↓ -‬‬
‫הקרינה הנמדדת במכשיר המופנה למטה ולמעלה בהתאמה‪,‬‬
‫‪- ε‬‬
‫האמסיביות של גוף המים ו‪ - 1-ε -‬ההחזריות מפני המים‪ .‬בצד ימין של המשוואה הקרינה‬
‫הנפלטת מפני המים במונחים של טמפרטורת בהירות מחושבת באמצעות חוק סטפן‪-‬בולצמן‪:‬‬
‫‪⋅σ ⋅T 4‬‬
‫‪ , ε‬כאשר ‪ - σ‬קבוע סטפן‪-‬בולצמן )‪ ,(5.6697 x 10-8 W m-2 K-4‬ו‪-T -‬‬
‫טמפרטורת‬
‫פני הים במעלות קלווין‪ .‬לאחר ארגון המשוואה מתקבלת טמפ' פני המים במושגים של הגדלים‬
‫המדודים‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫⎟⎞ )‬
‫⎟‬
‫⎠‬
‫‪⎛ L ↑ − L ↓ (1 − ε‬‬
‫⎜⎜‬
‫‪ε ⋅σ‬‬
‫⎝‬
‫‪4‬‬
‫= ‪T‬‬
‫איור ‪ :1‬מכשירי מדידה המוצבים על המצוף המטאורולוגי של חיא"ל )כחמישה ק"מ מזרחית‬
‫לעין גדי(‪ .‬המצוף מצויד בתחנה מטאורולוגית וכן שרשרת טרמיסטורים שמודדת פרופיל טמפ' עד‬
‫עומק ‪ 40‬מטר )מדידה נרשמת כל ‪ 20‬דקות אחר מיצוע(‪ .‬למחקר זה הוצבו מדי קרינה ארוכת גל‪:‬‬
‫למטה משמאל‪ :‬מודד קרינה הנפלטת מהים; באמצע למטה‪ :‬מודד את הקרינה היורדת‬
‫מהאטמוספרה )מדידה כל דקה(‪ .‬כמו כן הותקנו טרמיסטורים נוספים )למטה מימין( בעומקים של‬
‫‪ 10 ,5‬ו‪ 20 -‬ס"מ )מדידה כל דקה(‪.‬‬
‫‪ .3.3‬נתונים מטאורולוגיים‬
‫מאז ‪ 1992‬מוצב מצוף הדרו‪-‬מטאורולוגי כחמישה ק"מ מזרחית לעין גדי ע"י המכון לחקר ימים‬
‫ואגמים לישראל )חיא"ל(‪ .‬במצוף נמדדים טמפרטורת המים בעומקים של מטר אחד ועד ‪ 40‬מטר‪,‬‬
‫מהירות רוח‪ ,‬כוון רוח‪ ,‬לחות יחסית‪ ,‬לחץ אוויר‪ ,‬טמפרטורת אוויר וקרינה קצרת גל )קרינה‬
‫סולרית(‪ .‬הנתונים נרשמים לאחר שעברו מיצוע של ‪ 20‬דקות‪ .‬הנתונים המטאורולוגיים‬
‫וההידרוגרפיים הנמדדים במחקר מסופקים ע"י ד"ר גרטמן מחיא"ל‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫‪ .4‬תוצאות‬
‫בפרק זה מוצגות תוצאות חדשות של מדידות קרינה ארוכת גל הנפלטת מפני ים המלח‬
‫ומדידות של טמפרטורת המים קרוב לפני הים‪ .‬כמו כן מוצגים נתונים מטאורולוגיים שנמדדים על‬
‫ידי חיא"ל בים המלח ומשמשים כאן כדי להבין את הגורמים המאלצים והשולטים על הדינאמיקה‬
‫של שכבת הגבול ועל השונות בעונות השונות‪ .‬באיור ‪ 2‬מוצגות סדרות זמן של טמפרטורות ה‪-‬‬
‫‪ skin‬ו‪ bulk-‬וטמפרטורת האוויר למשך ימים עד שבועות בשלוש עונות שונות‪ :‬בחורף‬
‫)‪ ,(22/12/2008-14/1/2009‬בקיץ )‪ (25-29/6/2009‬ובסתיו )‪ .(27/10-10/11/2009‬באיור ‪3‬‬
‫מוצגות סדרות זמן עם המידע מאיור ‪ 2‬תוך התמקדות ביממה אחת מייצגת וכולל גם קרינה‬
‫סולרית ומהירות רוח‪ .‬בטבלה ‪ 1‬מובאת רשימת מושגים שנשתמש מכאן ולמטה‪ .‬בסעיפים הבאים‬
‫מוצגים עיקרי הממצאים‪.‬‬
‫טבלה ‪ :1‬רשימת מושגים‬
‫תאור‬
‫טמפרטורת פני המים – שכבת הגבול ‪skin‬‬
‫טמפרטורת המים בעומק ‪ 5‬ס"מ‬
‫טמפרטורת המים בעומק ‪ 2‬מ'‬
‫טמפרטורת האוויר‬
‫קרינה סולרית‬
‫מהירות רוח‬
‫‪skin effect ,Tskn-Tblk‬‬
‫מושג‬
‫‪Ts‬‬
‫‪Tb‬‬
‫‪Tb2m‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪Rad‬‬
‫‪Wspd‬‬
‫‪ΔT‬‬
‫‪ .4.1‬המחזור היומי והעונתי של שכבות ה‪ skin-‬ו‪bulk-‬‬
‫סדרות הזמן של טמפרטורת פני המים )‪ ,(Ts‬טמפרטורת גוף המים )‪ (Tb‬וטמפרטורת‬
‫האוויר )‪ (Ta‬מוצגות באיור ‪ 2‬עבור שלושת עונות השנה שנבחנו‪ .‬ניתן לראות באופן מובהק שבכל‬
‫העונות המחזור היומי של ה‪ Ts -‬מתנהג כמו ‪ Ta‬עם סטיות מזעריות בעוד שהוא שונה מהותית‬
‫מהמחזור היומי של טמפרטורת המים ‪ Tb‬שנמדדה סמוך לפני המים ובעומק ‪ 2‬מ'‪ .‬הסטייה‬
‫בולטת במיוחד בחורף‪ ,‬אז טמפרטורת המים כמעט אחידה בעוד שהתנודות היומיות של ‪ Ts‬ושל‬
‫‪ Ta‬מראות מחזור יומי של ‪ .2-4°C‬תצפית חדשה זו‪ ,‬של סטייה גדולה יותר בחורף בין ‪ Tb‬ל‪,Ts -‬‬
‫מסבירה את אי היכולת שלנו בעבר להגיע לכיול אחיד בין ‪) Ts‬מנתוני רדיומטר מלוויין( לבין נתוני‬
‫‪ Tb‬לכל חודשי השנה‪ ,‬כפי שדיווחנו בחלקים הקודמים של פרויקט זה‪ ,‬וכפי שתיארנו במאמר‬
‫‪.(2009) Nehorai et al.‬‬
‫בחורף )איור ‪ (2a‬נמצא שטמפ' ‪ Tb‬גבוה מ‪ Ts-‬בכל שעות היממה‪ .‬טמפרטורת המים ‪Tb‬‬
‫בתקופה זו היא ‪ 23.5°C‬עם משרעת יומית של כ‪ ,0.1°C -‬והיא במגמת קירור בשיעור של‬
‫‪ 0.02°C‬ליום‪ .‬המגמה הזאת משקפת את קירור כל עמודת המים של ים המלח שכן הים מעורבב‬
‫אנכית בתקופה זו‪ .‬הקירור נעשה דרך שכבת הגבול והמים המתקררים שוקעים בשל אי יציבותם‬
‫)קונבקציה חופשית( וכך מונע תהליך הקירור של החורף תוך הומוגניזציה של עמודת המים‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫המשרעת היומית של טמפרטורת פני המים )‪ (Ts‬גבוהה בהרבה משל ה‪ ,Tb-‬והיא מגיעה ל‪-‬‬
‫‪.5°C‬‬
‫בקיץ )איור ‪ ,(2b‬נמצא שטמפרטורות המים ‪ Tb‬ו‪ Ts-‬בעלות מחזור יומי ברור עם‬
‫טמפרטורת מים סביב ‪ 34°C‬ומשרעת יומית אופיינית של ‪ 2°C‬ו‪ 4°C-‬בהתאמה‪ .‬במשך היום‬
‫טמפרטורת פני המים בדרך כלל גבוהה יותר מה‪ Tb-‬ב‪ .2°C-‬בתקופה זו יש מדידות משני‬
‫מכשירים שונים‪ ,‬האחד זה הטרמיסטור הבודד שממוקם כרגיל בעומק כ‪ 5-‬ס"מ מתחת לפני‬
‫המים‪ ,‬כשמצוף קטן שומר על מרחק קבוע מפני המים‪ ,‬ואילו השני הוא טרמיסטור מעומק ‪ 2‬מ'‬
‫המודד כחלק משרשרת הטרמיסטורים של חיא"ל מתוצרת ‪ .aanderaa‬ההפרש בין‬
‫הטרמיסטורים הללו ברוב הזמן קטן ביותר ומהווה בדיקה טובה לאיכות המדידה שלנו במכשירים‬
‫שונים‪ .‬ישנו הפרש ניכר ביניהם בשעות השיא של החימום )אחר הצהריים(‪ .‬ההסבר לתצפית זו‬
‫נעוץ בחימום הסולרי היומי בימי הקיץ‪ ,‬שבונה שכבה יומית חמה בעובי מטרים ספורים‪ .‬שכבה זו‬
‫נהרסת בלילה כתוצאה מהערבול המונע מהרוח‪ ,‬שגורם לאחידות שכבת המים העליונה עד‬
‫התרמוקילינה שנמצאת בעומק ‪ 20-30‬מ'‪ ,‬ומהעדר קרינה סולרית שבונה את השכוב )ראה גם‬
‫‪.(Nehorai et al., 2009‬‬
‫בסתיו )איור ‪ (2c‬ישנה מגמת קירור עונתית של ‪ Tb ,Ts‬ו‪ ,Ta-‬והיא בשיעור של ‪0.18°C‬‬
‫ליום )עבור ‪ ,(Tb‬קצב קירור זה מהיר בכסדר גודל מהקצב בחורף‪ .‬הסיבה לקירור המהיר בסתיו‬
‫היא בכך שבחורף הקירור מפני המים מסלק את החום מכל עמודת המים ואילו בסתיו הקירור‬
‫מוגבל לשכבת המים המעורבבת העליונה‪ ,‬שהיא יותר דקה מהעובי הממוצע של עמודת המים‬
‫כמעט בסדר גודל )‪ 20-30‬מ' לעומת כ‪ 200-‬מ' בהתאמה(‪ .‬הסבר זה מקבל חיזוק נוסף מכך‪,‬‬
‫שבחורף הפרש הטמפרטורות בין האוויר לגוף המים גדול יותר מההפרש בסתיו והיינו מצפים‬
‫לקירור חורף מהיר יותר‪ .‬בעונה זו‪ ,‬המשרעת של המחזור היומי של ה‪Tb-‬‬
‫הוא ‪ 0.4°C‬ושל ה‪-‬‬
‫‪ .4°C Tskn‬סדרות הזמן של ‪ Ts‬ו‪ Ta-‬דומות מאוד‪ ,‬ושונות מהותית מטמפרטורת המים שנמדדת‬
‫סמוך לפני המים ובעומק ‪ 2‬מ'‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫‪18‬‬
‫‪16‬‬
‫‪14‬‬
‫‪Tb 2m‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪Ts‬‬
‫‪15/1/09‬‬
‫‪14/1/09‬‬
‫‪13/1/09‬‬
‫‪12/1/09‬‬
‫‪11/1/09‬‬
‫‪10/1/09‬‬
‫‪9/1/09‬‬
‫‪8/1/09‬‬
‫‪7/1/09‬‬
‫‪6/1/09‬‬
‫‪5/1/09‬‬
‫‪4/1/09‬‬
‫‪3/1/09‬‬
‫‪2/1/09‬‬
‫‪1/1/09‬‬
‫‪31/12/08‬‬
‫‪30/12/08‬‬
‫‪29/12/08‬‬
‫‪28/12/08‬‬
‫‪27/12/08‬‬
‫‪26/12/08‬‬
‫‪25/12/08‬‬
‫‪24/12/08‬‬
‫‪23/12/08‬‬
‫‪22/12/08‬‬
‫‪0‬‬
‫‪34‬‬
‫‪32‬‬
‫‪30‬‬
‫‪28‬‬
‫‪Tb‬‬
‫‪Tb 2m‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪Ts‬‬
‫‪29/06/09‬‬
‫‪28/06/09‬‬
‫‪27/06/09‬‬
‫‪26/06/09‬‬
‫‪25/06/09‬‬
‫‪0‬‬
‫‪28‬‬
‫‪26‬‬
‫‪24‬‬
‫‪Tb‬‬
‫‪Tb 2m‬‬
‫‪22‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪Ts‬‬
‫‪11/11/09‬‬
‫‪10/11/09‬‬
‫‪09/11/09‬‬
‫‪08/11/09‬‬
‫‪07/11/09‬‬
‫‪06/11/09‬‬
‫‪05/11/09‬‬
‫‪04/11/09‬‬
‫‪03/11/09‬‬
‫‪02/11/09‬‬
‫‪01/11/09‬‬
‫‪31/10/09‬‬
‫‪30/10/09‬‬
‫‪29/10/09‬‬
‫‪28/10/09‬‬
‫‪27/10/09‬‬
‫איור ‪ :2‬סדרות זמן של המחזור היממתי של טמפ' פני הים )‪ ,(skin‬הטמפ' בעומקים של‬
‫חמישה ס"מ ושני מטרים )‪ (Tb‬וטמפ' האוויר לתקופות הסתיו )‪ ,(a‬חורף )‪ (b‬וקיץ )‪.(c‬‬
‫‪c.‬‬
‫‪32‬‬
‫‪Fall 27/10/09-10/11/09‬‬
‫]‪Temperature [ C‬‬
‫‪36‬‬
‫‪0‬‬
‫‪20‬‬
‫]‪Temperature [ C‬‬
‫‪8‬‬
‫‪26‬‬
‫‪Winter 22/12/08 - 14/01/09‬‬
‫]‪Temperature [ C‬‬
‫‪22‬‬
‫‪a.‬‬
‫‪24‬‬
‫‪b.‬‬
‫‪Summer 25-29/06/2009‬‬
‫‪38‬‬
‫‪30‬‬
‫‪.4.2‬‬
‫השפעת התנאים המטאורולוגיים על טמפרטורת פני הים‬
‫כפי שהראינו בסעיף הקודם ובאיור ‪ ,2‬טמפרטורת פני ים המלח )‪ (Ts‬שונה מהותית‬
‫מטמפרטורת המים )‪ (Tb‬הנמדדת מספר סנטימטרים מתחת לפני המים בעזרת טרמיסטור‪.‬‬
‫לעומת זאת הראינו שסדרות הזמן של ‪ Ts‬דומה מאוד לשל ‪ .Ta‬בפרק זה נבחן את השפעת‬
‫הגורמים המטאורולוגיים המאלצים שנמדדים בים המלח‪ ,‬והם הקרינה הסולרית )‪,(Rad‬‬
‫טמפרטורת האוויר )‪ (Ta‬ומהירות הרוח )‪ ,(Wspd‬על טמפרטורת פני הים )‪ (Ts‬ועל ההפרש בינה‬
‫לטמפרטורת המים )‪ .(Tb‬באיור ‪ 3‬מוצגות סדרות זמן של הטמפרטורות השונות ושל ‪ Rad‬ו‪-‬‬
‫‪ Wspd‬במספר ימים בכל עונה‪ .‬בשלושת התקופות מלווה הקרינה הסולרית בעלייה עקבית ב‪Ts-‬‬
‫וב‪ Ta-‬משעת הזריחה ועד לשיא הקרינה בשעות אחר הצהריים‪ ,‬כאשר התנודתיות היומית‬
‫בטמפ' של שניהם מאוד דומה בכל יום‪ ,‬ומשתנה בעונות השונות‪ .‬טמפ' האוויר מקדימה את ה‪Ts-‬‬
‫בכחצי שעה‪.‬‬
‫בחורף )איור ‪ (3a‬נמצא שבכל שעות היממה טמפ' המים )‪ (Tb‬גבוהה מזו של האוויר‬
‫ומשל פני המים )‪) (Ta Ts‬ישנן חריגות כשטמפ' האוויר עולה בימים חמים במיוחד(‪ .‬עם הזריחה‬
‫‪ Ts‬ו‪ Ta -‬מתחילים לעלות ומגיעים לשיא כ‪ 4-5-‬שעות לאחר שיא הקרינה‪ .‬משם הטמפרטורות‬
‫יורדות עד שמגיעות לשפל עם הזריחה‪ .‬טמפרטורת המים מגיבה לאט יותר לחימום של הקרינה‬
‫הסולרית‪ ,‬ורק לאחר כארבע שעות מהזריחה מתחילה העלייה ב‪ ,Tb-‬והיא מגיעה לשיאה כשלוש‬
‫שעות לאחר שיא הקרינה‪.‬‬
‫בקיץ )איור ‪ (3b‬המחזור היומי של ‪ Ta‬ושל ‪ Ts‬דומים מאוד ואילו המחזור של ‪ Tb‬דומה‬
‫בערך הממוצע אך בעל משרעת יומית קטנה בהרבה‪ .‬שפל ה‪ Ts-‬ו‪ Ta-‬מגיע בזמן הזריחה‪,‬‬
‫ומהזריחה מתחילה עליה ב‪ Ts-‬ו‪ Ta-‬המגיעה לשיאה כחמש שעות לאחר שיא הקרינה‪ ,‬ומשם‬
‫יורדת לשפל עד הזריחה‪ .‬ה‪ Tb-‬מתחיל את העלייה אחר הקירור של הלילה כשעה‪-‬שעתיים אחר‬
‫הזריחה ומגיע לשיאו כשלוש שעות לאחר שיא הקרינה‪ ,‬ומשם יורד לשפל עד לאחר הזריחה‪.‬‬
‫במחזור היומי של מהירות הרוח בקיץ בולטת מאוד הכניסה של הבריזה הים תיכונית בערב‬
‫כשעה אחר השקיעה‪ ,‬אז מגיעה הרוח למהירות של ‪ 9‬מ'\שנייה‪ .‬הרוח נושבת בעצמה ברוב שעות‬
‫הלילה ונחלשת מאוד עם הזריחה ובמשך היום מאופיינת בערכים של סביבות ‪ 2‬מ'\שנייה‪ .‬עם‬
‫השינוי ב‪ Wspd-‬נמצא פעמים רבות שינוי גם ב ‪ Ta‬ו‪ ,Ts-‬כשבד"כ השינוי ב‪ Ta-‬מקדים בחצי‬
‫שעה את ‪.Ts‬‬
‫בסתיו )איור ‪ (3c‬המחזורים היומיים של ‪ Tb ,Ta‬ו‪ Ts-‬דומים לאלו של הקיץ שתוארו לעיל‪.‬‬
‫הבדל ברור בין הקיץ לסתיו הוא חוסר היציבות בתנאים המטאורולוגיים בין ימים סמוכים‪ ,‬הבאים‬
‫לידי ביטוי בחמסינים ובעננות משתנה המשפיעה על הקרינה הסולרית‪ .‬שינויים אלו משפיעה על‬
‫‪ Ta‬ובהתאמה על ‪ ,Ts‬וכן עננות מונעת חדירת הקרינה הסולרית לעמודת המים העליונה ומקטינה‬
‫את החימום היומי של ‪.Tb‬‬
‫‪9‬‬
10
20
3
18
Ta
Tb 2m
Ts
Rad
WSpd
2
1
Ta
Tb
Tb 2m
Ts
Rad
Wspd
Summer 26-27/06/2009
33
31
Ta
Tb
Tb 2m
Ts
Rad
Wspd
Wind Speed [m/s]
2
Solar Radiation [W/m /100]
4
10
8
6
4
2
8
6
30
4
29
2
28
0
2
5
Wind Speed [m/s]
22
Solar Radiation [W/m /100]
0
Temperature [ C]
24
Wind Speed [m/s]
Solar Radiation [W/m2/100]
7/1/09 0
6/1/09 18
6/1/09 12
6/1/09 6
6/1/09 0
5/1/09 18
14
28/06/09 00
27/06/09 18
27/06/09 12
27/06/09 06
27/06/09 00
26/06/09 18
5/1/09 12
5/1/09 6
5/1/09 0
16
28/10/09 12
31
28/10/09 06
32
28/10/09 00
27/10/09 18
c.
27/10/09 12
27/10/09 06
26/06/09 12
35
27/10/09 00
37
26/06/09 06
26/06/09 00
0
Temperature [ C]
b.
26/10/09 18
26/10/09 12
0
Temperature [ C]
a.
Winter 05-06/01/2009
6
0
12
0
Fall 26-28/10/2009
‫ ס"מ‬5,10 ‫ הטמפ' בעומקים של‬,(skin) ‫ סדרות זמן של המחזור היומי של טמפ' פני הים‬:3 ‫איור‬
‫( וקיץ‬b) ‫ חורף‬,(a) ‫ קרינה סולרית ומהירות רוח לתקופות הסתיו‬,‫ טמפ' האוויר‬,(Tb) ‫ושני מטרים‬
.(c)
‫‪ .5‬דיון‬
‫בדו"ח זה מוצגות תצפיות חדשות שכוללות סדרות זמן של טמפרטורת פני ים המלח‪,‬‬
‫טמפרטורת המים‪ ,‬טמפרטורת האוויר‪ ,‬והגורמים האטמוספריים המאלצים )קרינה סולרית‬
‫ומהירות רוח(‪ .‬נמצא שטמפרטורת פני ים המלח דומה מאוד בערכים ובמגמות לטמפרטורת‬
‫האוויר‪ ,‬ושונה משמעותית מטמפרטורת המים בעומק סנטימטרים ספורים מפני הים‪ .‬התופעה‬
‫חזרה בכל העונות‪ ,‬למרות שמצב הים בעונות השונות שונה‪.‬‬
‫בחורף‪ ,‬השונות בין טמפרטורת פני המים לטמפ' המים נמצאת בשיאה גם בהפרש‬
‫הטמפרטורות‪ ,‬כאשר טמפרטורת המים גבוהה מזו של פני המים במספר מעלות‪ ,‬וגם במשרעת‬
‫המחזור היומי‪ ,‬שעומדת על עשירית המעלה בטמפרטורת המים מול כמה מעלות של פני המים‪.‬‬
‫הסיבה לכך נעוצה במצב הים בחורף‪ ,‬שהוא מעורבב מפני הים עד לקרקעית והוא יותר חם‬
‫מטמפרטורת האוויר במשך רוב החורף‪ .‬המצב הזה גורם לכך שפני המים נמצאים במצב של אי‬
‫יציבות גרביטטיבית כתוצאה מהקירור מהאטמוספרה ומהאידוי שגורם להמלחת שכבת פני הים‪.‬‬
‫אי יציבות זו גורמת לכך ששכבת הגבול קורסת באופן מתמיד לתוך הים ובכך נמשכת הקונבקציה‬
‫החורפית שמקררת את גוף ים המלח‪.‬‬
‫בקיץ קיים שיכוב יומי בעמודת המים של ים המלח בעובי של מטרים ספורים ושיכוב עונתי‬
‫בעובי של כשלושים מטר‪ .‬במצב זה פני ים המלח קרובים יותר למצב של שיווי משקל עם‬
‫האטמוספרה שמעל‪ ,‬ולכן הטמפרטורה של פני המים ושל גוף המים קרובים באופן ממוצע‪ ,‬רק‬
‫שהמחזור היומי של טמפ' פני המים גדול יותר בשל השפעתו מטמפרטורת האוויר‪ .‬בסתיו המצב‬
‫דומה לזה של הקיץ פרט לכך שהמחזור היומי של טמפרטורת המים קטן מזה של הקיץ‬
‫ושהשונות בין הימים גדולה יותר‪.‬‬
‫בחלק הקודם של מחקר זה )‪ (Nehorai et al., 2009‬הראינו את המחזור היממתי‬
‫והעונתי של השונות המרחבית של טמפרטורת פני ים המלח מתצלומי לוויין‪ .‬הראינו שהשונות‬
‫בשדה הטמפרטורה מושפע מאוד ממהירות הרוח ומהקרינה הסולרית‪ .‬התקשינו למצוא כיול בין‬
‫טמפרטורת בהירות של פני ים המלח שנמדד בחישה מרחוק מלוויינים לטמפרטורת המים‬
‫המדודה בים שיתאים לעונות השונות; כיול שהתאים לקיץ לא הצליח לקשור היטב בין טמפ' המים‬
‫לזו של פני המים בעונת הסתיו ועוד פחות בחורף )לנסקי וחובריו ‪ .(2007 ,2006‬בדו"ח הנוכחי‬
‫הראינו שהתופעה נמדדת גם באתר )‪ ,(in situ‬ולכן נשללה בזאת האפשרות שמדובר בהשפעה‬
‫אטמוספרית על המדידות‪ ,‬ושהסיבה לסטיות נובעת מהיחס בין מצב הים למצב האטמוספרה‪,‬‬
‫ובפרט בין טמפרטורת המים לטמפרטורת האוויר‪ .‬בספרות המדעית אין כמעט אזכור להשפעת‬
‫טמפ' האוויר על ה‪ ,skin-‬ולמרות שטמפ' פני הים )‪ (SST‬הנמדד מלוויינים הוא אחד הפרמטרים‬
‫הגיאו‪-‬פיסיים החשובים בתחום האינטראקציה ים‪-‬אטמוספרה וסירקולציה באוקיאנוס‪ ,‬ההבנה‬
‫בגורמים לשונות הנצפית עדיין מאוד חלקית‪ .‬אחת התולדות של המחקר הזה תהיה עדכון מאזני‬
‫האנרגיה וחישוב קצב האידוי בים המלח‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫ תודות‬.6
‫ לסילבי גונן ולצוות הספינה גיורא צוקרמן‬,‫לאיזק גרטמן מחיא"ל על הנתונים המטאורולוגיים‬
‫שבע כהן על‬-‫ לאיתי גבריאלי על דיונים מועילים ולבת‬.‫ויפתח בר הסקיפרים ולמאיר יפרח‬
.‫הגרפיקה וההפקה‬
‫ ביבליוגרפיה‬.7
Characterization of the spatial 2006 .‫ וגבריאלי א‬.‫ גרטמן א‬,.‫ לנסקי א‬,.‫ שיף ש‬,.‫ נהוראי ר‬,.‫לנסקי נ‬
and temporal temperature variation of the Dead Sea's surface temperature - observations
.'‫ עמ‬16 ,GSI/33/2006 ‫ דו"ח המכון הגיאולוגי הישראלי‬from satellite
Spatial hetereogenity of the Dead Sea’s surface
2007 .‫ לנסקי א‬,.‫ נהוראי ר‬,.‫לנסקי נ‬
‫ דו"ח המכון‬.temperature: observations from satelites – daily and seasonal changes
.'‫ עמ‬13 ,GSI/22/2007 ‫הגיאולוגי‬
Remote sensing of the Dead Sea surface
2008 .‫ שיף ש‬,.‫ לנסקי א‬,.‫ לנסקי נ‬,.‫נהוראי ר‬
.'‫ עמ‬13 ,GSI/26/2008 ‫ דו"ח המכון הגיאולוגי הישראלי‬.temperature
Barton I. J., 2001. Interpretation of Satellite-Derived Sea Surface Temperatures. Advanc.
Space Res. 28 (1) 165-170.
Coppin, P.A., E. F. Bradley, I. J. Barton, and J. S. Godfrey, 1991. Simultaneous
observations of sea surface temperature in the western equatorial Pacific Ocean by bulk,
radiative and satellite methods. J. Geophys. Res., 96, 3401–3409.
Donlon, C., Minnett, P., Gentemann, C., . Nightingale, T, Barton, I., Ward, B., Murray,
M., 2002. Toward improved validation of satellite sea surface skin temperature
measurements for climate research. J. Climate, 15 (4), 353–369.
Emery, W. J., S. Castro, G. A. Wick, P. Schluessel and C. Donlon, 2001. Estimating Sea
Surface Temperature from Infrared Satellite and In Situ Temperature Data, Bull. Am.
Meterol. Soc., 82 (12), 2773–2786.
Fairall, C. W., E. F. Bradley, J. S. Godfrey, G. A. Wick, J. B. Edson, and G. S. Young
1996. Cool-skin and warm-layer effects on sea surface temperature. J. Geophys. Res.,
101, (C1), 1295–1308.
Hook, S.J., F.J. Prata, R.E. Alley, A. Abtahi, R.C. Richards, S.G. Schladow, and S.O.
Palmarsson, 2003. Retrieval of Lake Bulk and Skin Temperatures Using Along-Track
Scanning Radiometer (ATSR-2) Data: A Case Study Using Lake Tahoe, California. J.
Atmospheric and Ocean. Technol. 20 (4): 534-548.
12
Hook, S. J., W. B. Clodius, L. Balick, R. E. Alley, A. Abtahi, R. C. Richards, and S. G.
Schladow, 2005. In-Flight Validation of Mid- and Thermal Infrared Data From the
Multispectral Thermal Imager (MTI) Using an Automated High-Altitude Validation Site
at Lake Tahoe CA/NV, USA. IEEE Transactions Geoscience and Remote Sensing, vol.
43, pp. 1991- 1999.
Jessup, A. T., C. J. Zappa, M. R. Loewen, and V. Hesany, 1997: Infrared remote sensing
of breaking waves. Nature, 385, 52-55.
Nehorai, R., I. M. Lensky, N. G. Lensky, and S. Shiff, 2009. Remote sensing of the Dead
Sea surface temperature. J. Geophysic. Res. 114, C05021, doi:10.1029/2008JC005196.
Osech, D. C , Jaquet., J. M., Hauser, A. and Wunderle, S., 2005. Lake Surface Water
Temperature retrieval using AVHRR and MODIS data: Validation and feasibility Study.
J. Geophys. Res., vol. 110 (c12). C12014.
Schlussel, P., W. J. Emery, H. Grassl and T. Mammen, 1990. On the bulk-skin
temperature difference and its impact on satellite remote sensing of sea surface
temperature. J. Geophys. Res. 95, 13341-13356.
Steissberg, T. E. , Hook, S. J. , Schladow, S. G., 2005. Characterizing partial upwellings
and surface circulation at Lake Tahoe, California–Nevada, USA with thermal infrared
images. Remote Sensing of Environment 99, 2–15.
Wick, G. A., Emery, W. J., Kantha, L. H, Schlüssel, P., 1996. The behavior of the bulkskin temperature difference under varying wind speed and heat flux. J. Phys. Oceanogr.,
26, 1969–1988
Zulicke, C., 2005. Air–sea fluxes including the effect of the molecular skin layer. DeepSea Research II , 52, 1220–1245.
13