Date of Award

3-2023

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Space Science (MSSS)

Department

Physics

First Advisor

Dr. Abdelgadir Abuelgasim

Second Advisor

Dr. Claus Gebhardt

Abstract

Dust is a fundamental component of the Martian atmosphere; it plays a vital role in the planet's climate system and atmospheric variability. For these reasons, it is considered one of the essential keys to understanding the Martian atmosphere's behavior. The dust events on Mars range from local/regional dust storms that occur every Martian year to global dust storms that have only been observed, on average, once every 3-4 Martian years. The large regional and global dust storms have strong thermal and dynamic effects on the atmosphere. MarsWRF is a Mars version of the terrestrial numerical weather and climate model WRF (Weather Research and Forecasting Model) and part of the PlanetWRF models for planetary atmosphere research. This project aims to convert MarsWRF output data into synthetic satellite images of Mars dust storms of different sizes by using the radiative transfer model DISORT. The imagery is generated by passing selected variables from the MarsWRF output through the DISORT model, which is used to compute the top-of-the-atmosphere reflectance for a given band. The main results are synthetic satellite images plotted in 670 nm with a grid resolution of 2°× 2° of different dust events during one year of the MarsWRF model run. The obtained results of this project are consistent with the real cases of satellite images of Mars dust storms.

Arabic Abstract

يعتبر الغبار عنصرأ أساسيا في تكوين الغلاف الجوي لكوكب المريخ، حيث يلعب دورأ مهماً في النظام المناخي للكوكب ونقلباته الجوية، لذلك يعتبر أحد المفاتيح المهنة لفهم سلوك الغلاف الجوي للمريخ. تتنوع أحداث الغبار على المريخ وتتراوح ما بين (محلي / إقليمي) والذي يحدث كل سنة مريخية، إلى عواصف ترابية عالمية تحدث بمعدل كل ثلاث إلى أربع سنوات مريخية. العواصف الترابية الاقليمية الكبيرة والعالمية تؤثر حراريأ وديناميكياً على الغلاف الجوي. هذا المشروع يهدف الى تحويل البيانات المخرجة MarsWRF إلى صورساتلايت اصطناعية لعواصف المريخ الترابية في نطاقات مختلفة باستخدام نموذج النقل الاشعاعي. DISORT Mars WRF‏ هو نظام مشابه للنظام المناخي الرقمي لكوكب الأرض. ولكن بنسخة خاصة لكوكب المريخ (نموذج أبحاث الطقس والتنبؤات الجوية) وهو جزء من نموذج الابحاث الجوية للكواكب PlanetWRF، يتم انشاء هذه الصور بواسطة تمرير متغيرات محددة من مخرجات MarsWRF من خلال نموذج DISORT، وهذا يستخدم لحساب انعكاس الجزء العلوي من الغلاف الجوي لنطاق معين. النتائج الرئيسية هي صور أقمار صناعية اصطناعية مرسومة يتم رسمها في الطول الموجي 670 نانومتر مع شبكة بوضوح °2 × °2 لأحداث عواصف ترابية مختلفة خلال سنة واحدة من تشغيل نموذج MarsWRF. النتائج التي حصلنا عليها من هذا المشروع متوافقة مع الحالة ‏الحقيقية لصور الأقمار الصناعية الاصطناعية الملتقطة للعواصف الترابية على كوكب المريخ. ا لنتائج التي حص لنا ع لیھ ا من ھ ذ ا المشروع م تو افقة مع الحالة . Mars WR F خلال س نة و اح دة من تش غ یل نموذج الحقیقیة لصور الأقمار الصناعیة الاصطناعیة المُلتقطة للعواصف الترابیة على كوكب المریخ.

Download
COinS