عد الحصاد أثناء الجائحة
لقد غيرت الجائحة وسياسات العزل المرتبطة بها الوضع
في وقت لاحق ، وعدم وجود معلومات عامة عنتسبب في عدم اليقين والتقلب في الأسواق الزراعية والأسعار خلال موسم النمو. توضح هانا كيرنر ، أستاذة الأبحاث المساعدة في جامعة ميريلاند في كوليدج بارك: "تريد الأسواق معرفة مقدار ما يمكن حصاده من صنف معين".
تلجأ كيرنر وفريقها إلى بيانات الأقمار الصناعيةNASA وUSGS Landsat، وSentinel-2 من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، ومقياس الطيف الإشعاعي MODIS الموجود على متن القمرين الصناعيين Terra وAqua، والأقمار الصناعية Planet Project لاستكمال معلومات وزارة الزراعة الأمريكية.
"نحن نستخدم بيانات وآلة الأقمار الصناعيةتعلم كيفية تحديد المحاصيل التي تنمو وأين "، يختتم كيرنر. على وجه الخصوص ، يتتبعون المحاصيل التجارية الرئيسية ، بما في ذلك الذرة وفول الصويا في الولايات المتحدة والقمح الشتوي في روسيا.
ديناميكيات الحرائق أثناء قيود السفر
أدى خفض عدد الحرائق المخطط لها إلى زيادة التنوع البيولوجي وتقليل كميات الوقود في جنوب شرق الولايات المتحدة هذا الربيع.
مع بدء نفاذ القيود على COVID-19علقت دائرة الغابات الأمريكية مؤقتًا جميع عمليات الحرق المتعمدة أو المقررة على الأراضي الفيدرالية في الجنوب الشرقي في مارس. حذت الوكالات الحكومية في ميسيسيبي وساوث كارولينا ونورث كارولينا حذوها.
بن بولتر ، زميل باحث ، مركز الفضاءتستخدم مهمة جودارد التابعة لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند مجموعة مقياس إشعاع التصوير المرئي بالأشعة تحت الحمراء (VIIRS) على القمر الصناعي التابع لناسا ومحطة Suomi للطاقة النووية التابعة لـ NOAA ، بالإضافة إلى بيانات MODIS لتتبع الحرائق في جميع أنحاء البلاد. يتيح له ذلك معرفة كيف أثرت سياسات التباعد الاجتماعي ، مثل قيود السفر الفيدرالية ، على الحروق الموصوفة على الساحل الشرقي وحرائق الغابات في الغرب.
في النهاية ، يريد فريق العلماء الخاص به أفضلفهم كيف يمكن أن يؤثر عدد أقل من الحرائق في الجنوب الشرقي على التنوع البيولوجي. هذا لأن بعض الأنواع تعتمد على الحرائق لتزدهر. والنتيجة هي تراكم خلايا الوقود في الغطاء النباتي. قد يؤدي هذا إلى حرائق غابات أكثر خطورة في المستقبل.
الباحثون يريدون أيضا أن يفهموا كيف السياسةيجعل فيروس كورونا (COVID-19) مكافحة الحرائق أكثر صعوبة. بالإضافة إلى ذلك، يدرس العلماء كيف يمكن أن يؤثر العدد الإجمالي للحرائق في جميع أنحاء البلاد على كيمياء الغلاف الجوي.
دراسة تدفق الحرارة
كريستوفر بوتر، زميل باحثيدرس مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا كيف أدت ولاية كاليفورنيا في منطقة خليج سان فرانسيسكو إلى تقليل عدد السيارات على الطريق وتغيير الطريقة التي تمتص بها أسطح مواقف السيارات والطرق السريعة والمباني الصناعية الكبيرة ضوء الشمس. وتعكس حرارة الأشعة تحت الحمراء.
يقوم بوتر وفريقه بمراقبة مواقف السيارات والأسطح الأخرى لمعرفة ما إذا كانت أكثر سخونة أو برودة أثناء الوباء. يضرب ضوء الشمس المرئي السطح ثم يتم امتصاصه وإعادة انبعاثه كحرارة.
يستخدم الفريق قراءات درجة الحرارة منجهاز استشعار حراري يعمل بالأشعة تحت الحمراء عبر الأقمار الصناعية من Landsat ودرجة حرارة الأرض من ECOSTRESS - وهو جهاز استشعار تابع لوكالة ناسا على محطة الفضاء الدولية لرسم خريطة للميزات الحضرية المسطحة الكبيرة في منطقة الخليج وقياس تدفق الحرارة. ويقوم العلماء أيضًا بجمع القياسات الأرضية للتحقق من صحة البيانات.
يفحص بوتر أسئلة مثل إذاالسيارات متوقفة ومركزة في مناطق عملاقة ، هل تتغير انعكاسية السطح وتدفق الحرارة الكلي؟ قال بوتر إنه حتى نوافذ السيارات اللامعة يمكن أن تكون كافية لتعكس ضوء الشمس.
يريد بوتر وفريقه معرفة كيفية القيام بذلكلقد غيّر الوباء تدفق الحرارة في المدن في منطقة الخليج وكيف ساعد هذا التغيير في خلق بيئة صحية إلى حد ما لملايين الأشخاص الذين يعيشون فيها. قال بوتر إن فهم التغييرات المحتملة في تدفق الحرارة هو مؤشر رئيسي لكيفية تغيير COVID-19 للتأثير البيئي في منطقة الخليج.
هذه الصورة تظهر تقلباتتم قياس درجات حرارة سطح الأرض ECOSTRESS في 22 مايو 2020 خلال فترة عزلة كاملة في منطقة تتمحور حول مركز التسوق الكبير في Milpitas. تمثل النقاط الزرقاء قياسات أرضية في 22 مايو في مواقع شاغرة كبيرة. تظهر درجات اللون الأحمر الداكن أعلى درجات الحرارة في مواقف السيارات والطرق الإسفلتية الداكنة ، بينما تشير درجات اللون الأصفر المخضر إلى درجات حرارة أكثر برودة في المتنزهات والمناطق شبه الصحراوية. أسطح بيضاء ناصعة بظلال متوسطة.
المصادر: كريستوفر بوتر ، مركز أبحاث ناسا أميس
تأثير الطائرات على خفض درجة الحرارة
عندما تنظر إلى السماء الزرقاء الصافية والظروف الأكثر ملاءمة ، يمكنك رؤية طائرة تحوم في سماء المنطقة ، تاركة وراءها أثرًا أبيض واضحًا من السحب.
تتشكل هذه الغيومعادم محرك الطائرة أو تغيرات ضغط الهواء. قام ويليام سميث وديف دودا من مركز لانغلي للأبحاث التابع لناسا في هامبتون بولاية فيرجينيا بدراسة النفاثات لعدة عقود. أوضح دودا أن "الكونتريل هي إحدى الغيوم القليلة التي نصنعها بأنفسنا". في حين أن آثارها تختلف ويصعب قياسها ، فإن تأثيرها العام آخذ في الاحترار.
تم التقاط هذه الصورة من القمر الصناعي GOES-16 في 1 أبريل 2018، عندما كان هناك العديد من الرحلات الجوية، وبالتالي العديد من النفاثات.
المصادر: William Smith، NASA Langley Research Center
عندما يتم تطبيق سياسات وحظر السفرالعزل بسبب COVID-19 ، نطير أقل بكثير وننتج عددًا أقل من الكرات. يريد دودا وسميث قياس هذا الانخفاض من أجل فهم أفضل لكيفية تأثير كثافة الحركة الجوية على تكوين النفاخ والتأثير الإشعاعي. بمعنى آخر ، هل يساعد عدد أقل من الطائرات والمنافذ على تبريد الغلاف الجوي؟
يستخدم الأمر الخوارزمية المحددةكشف المسار لتقييم الغلاف الجوي فوق الولايات المتحدة وممر الحركة الجوية في شمال المحيط الأطلسي خلال الحظر الكامل أو الجزئي في عام 2020 ، ومقارنته بفترة خط الأساس قبل عامين عندما كانت الحركة الجوية غير مقيدة. يستخدم دودا وسميث أيضًا MODIS لتحديد الخصائص البصرية للنفاثات من أجل فهم أفضل لكيفية عكسها لأشعة الشمس والتقاط الطاقة من السطح والجو تحتها.
تحسين فهمنا كيف ومتىتتشكل الكونتريل ، يمكن أن تساعد العلماء على إبلاغ شركات الطيران عن المسارات المثالية لرحلات الطائرات وأوضح سميث: "قد يكون من الممكن تقليل النفاثات وتأثيراتها عن طريق تعديل ارتفاع الرحلة أو المسار من وقت لآخر ، كما تفعل شركات الطيران الآن ، لتجنب الاضطرابات".
الارتباط بين تلوث الهواء والحد من هطول الأمطار
غابرييل فيلاريني، أستاذ بجامعة أيوافي مدينة آيوا، ويريد وي تشانغ، العالم في نفس المعهد، فهم العلاقة بين انخفاض تلوث الهواء أثناء الوباء والانخفاض الحاد في هطول الأمطار في غرب الولايات المتحدة.
تتكثف الرطوبة في الغلاف الجوي في أصغرهاالجسيمات مثل الغبار وتسقط على الأرض في شكل مطر وثلج. قد يكون الانخفاض في الجسيمات أثناء الجائحة مسؤولاً عن انخفاض هطول الأمطار في فبراير ومارس 2020 في غرب الولايات المتحدة ، حيث تلقت 50٪ أقل من الأمطار مقارنة بالعام العادي. يمكن أن يكون فهم كيفية ارتباط انخفاض هطول الأمطار بتقليل الهباء الجوي مفيدًا لمديري المياه.
يسعى فيلاريني لاستخدام الأقمار الصناعيةبيانات ناسا عن بخار الماء وهطول الأمطار والهباء الجوي، ونموذج مناخي متكامل. ويمكنها الجمع بين الظروف الجوية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة مع الخواص الكيميائية والعمليات التي تحدث في الغلاف الجوي. سيساعد النموذج العلماء على تحديد مدى مسؤولية انخفاض الهباء الجوي عن انخفاض هطول الأمطار بدلاً من التقلبات الطبيعية في النظام المناخي.
ويختتم فيلاريني قائلاً: "سيساعدنا هذا المشروع على فهم كيفية تأثير كوفيد-19 على البيئة".
كيف تؤثر الإنسانية على جودة المياه والنظم البيئية في بليز
تضم المنطقة الساحلية في بليز أكبرهاالحاجز المرجاني في نصف الكرة الشمالي ، والجزر المرجانية الساحلية ، وعدة مئات من الشعاب الرملية ، وغابات المنغروف ، والبحيرات الساحلية ومصبات الأنهار. إنها واحدة من أكثر النظم البيئية تنوعًا بيولوجيًا في المحيط الأطلسي وهي موطن للأسماك والسلاحف البحرية ، وكثير منها مهددة بالانقراض.
سبعة مواقع في نظام الحاجز المرجاني في بليز هي موطن مهم للأنواع المهددة بالانقراض ، بما في ذلك السلاحف البحرية وخراف البحر والتمساح الأمريكي.
روبرت جريفين، أستاذ بجامعة ألاباماكان هانتسفيل يعمل في مشروع لوكالة ناسا لدراسة صحة الشعاب المرجانية عندما بدأ جائحة كوفيد-19. يوضح غريفين: "لقد خلق الوباء تجربة طبيعية". سيساعد ذلك العلماء على فهم أفضل لكيفية تأثير الملوثات الحضرية على جودة المياه وصحة الشعاب المرجانية.
يدرس جريفين وفريقه كيفية تأثير تراجع السياحة على المصادر الحضرية والزراعية للملوثات مثل النيتروجين والفوسفور وجودة المياه قبالة ساحل بليز.
بالإضافة إلى البيانات الأرضية ، يستخدمها الفريقصور لاندسات لتسليط الضوء على كيفية تأثير الوباء على تغير استخدام الأراضي ، والذي يغير أيضًا كمية الملوثات المنتجة وقدرتها على الوصول إلى المسطحات المائية والنظم البيئية. يستخدم العالم أيضًا بيانات MODIS و VIIRS لمراقبة جودة المياه.
يعمل فريق جريفين مع الحكومةالمسؤولين بليز للتأثير على تطوير البيئة البحرية الساحلية على مدى السنوات الخمس المقبلة. يمكن أن تكون هذه الدراسة بمثابة دليل لمخططي استخدام الأراضي عندما يقررون كيفية التعامل مع مصادر التلوث الحضرية غير المحددة مثل العناصر الغذائية والرواسب التي تدخل المياه وتؤثر على أنظمة الشعاب المرجانية.
العواصف الترابية وعدوى فيروس كورونا
بابلو مينديز لازارو ، أستاذ جامعيتدرس بورتوريكو في سان خوان كيف يمكن أن تؤثر البيئة على انتشار فيروس كورونا الجديد الذي يسبب COVID-19. على وجه التحديد ، يريد أن يعرف ما إذا كان الغبار الأفريقي الموسمي الذي يسافر إلى منطقة البحر الكاريبي كل عام بين مايو وأغسطس سيكون له تأثير كبير على الصحة والوفيات المرتبطة بالفيروس.
ينتقل الغبار الأفريقي من الصحراء الكبرى عبر المحيط الأطلسي إلى بورتوريكو ومنطقة البحر الكاريبي. يمكن أن تترافق الكائنات الدقيقة في جزيئات الغبار مع الأمراض المعدية.
ويعمل مينديز لازارو وفريقه مع علماء الأوبئة والعديد من المتخصصين الآخرين لفهم كيفية تأثير الغبار الأفريقي على الصحة العامة بشكل أفضل.
يستخدم الفريق VIIRS لقياس الهباء الجويفي الغلاف الجوي كوكيل لسحب الغبار التي تصل إلى منطقة البحر الكاريبي ؛ و MODIS ونظام كوبرنيكوس لمراقبة الغلاف الجوي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية لتوصيف الهباء الجوي.
يعمل منديس لازارو بشكل وثيق مع الوزارةالصحة بورتوريكو ، مكتب خدمة الأرصاد الجوية الوطنية في سان خوان ، ومع الأطباء والمرضى لجمع المعلومات عن الأشخاص الذين أصيبوا بأمراض الجهاز التنفسي من التعرض للغبار الأفريقي.
الطقس وجودة الهواء و COVID-19
جوليا جيل ، أستاذة في جامعة تكساس فييريد دالاس من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، إلى جانب موظفين آخرين ، معرفة العوامل البيئية التي يمكن أن تؤثر على الموجة الثانية من COVID-19 وتحديد مدى ثقة العلماء في هذه النتائج.
يدرس فريقها متعدد التخصصات ما إذا كاندرجة حرارة ورطوبة الهواء السطحي على معدل انتقال فيروس كورونا ، وإذا كان الأمر كذلك ، كيف تحدث هذه العملية. كما أنه يساعد على تحديد الصلة المحتملة بين الهباء الجوي وشدة المرض وموته.
تستخدم جل وموظفوها بيانات الطقس ،تم تلقيها من مسبار الأشعة تحت الحمراء في الغلاف الجوي على القمر الصناعي Aqua ومسبار الأشعة تحت الحمراء المتقاطع على القمر الصناعي Suomi NPP. سيتلقى الفريق بيانات الهباء الجوي من مقياس طيف متعدد الأضلاع و MODIS وسيستخدم خوارزميات التعلم الآلي والتحليل المتقدم لتتبع ديناميكيات انتشار الفيروس ومعدل الوفيات عبر المكان والزمان.
على وجه الخصوص ، يستخدم فريقها الهندسةخوارزميات التعلم العميق مع تحليل البيانات الطوبولوجية. يسمح ذلك بتتبع أنماط انتقال COVID-19 ، والتي تسببها ، على سبيل المثال ، الخصائص المختلفة للسكان. يتعلق الأمر بالعمر والجنس والعرق والدخل ، فضلاً عن العوامل البيئية. تمكن الأدوات المتقدمة الفريق من النظر في العوامل غير المتوفرة مع الأساليب التقليدية القائمة على القرب الجغرافي.
جوليا جل ملتزمة بتقديم قويأداة برمجية ستساعد في التنبؤ بالتطور الموسمي لـ COVID-19 إقليمياً وعالمياً ، مع تحديد مجموعة واسعة من أوجه عدم اليقين المرتبطة بها.
اقرأ أيضا
وافقت الولايات المتحدة الأمريكية على أصغر مفاعل نووي في العالم
أظهرت المحاكاة شكل المادة المظلمة
اكتشف العلماء سبب كون الأطفال هم أخطر حاملي COVID-19