Počítání sklizně během pandemie
Pandemie a související izolační politiky změnily situaci
Následně nedostatek veřejných informací oplodiny způsobily během vegetačního období nejistotu a volatilitu na zemědělských trzích a cenách. „Trhy chtějí vědět, kolik konkrétní odrůdy lze sklízet,“ vysvětluje Hannah Kerner, asistentka výzkumu na University of Maryland v College Parku.
Kerner a její tým se obracejí na satelitní dataNASA a USGS Landsat, Sentinel-2 od ESA (European Space Agency), spektroradiometr MODIS na palubě satelitů Terra a Aqua a satelity Planet Project pro doplnění informací USDA.
"Používáme satelitní data a stroj."naučit se mapovat, které plodiny rostou a kde, “uzavírá Kerner. Sledují zejména klíčové komerční plodiny, včetně kukuřice a sójových bobů ve Spojených státech a ozimé pšenice v Rusku.
Dynamika požárů při omezení cestování
Snížení počtu plánovaných požárů letos na jaře zvýšilo biologickou rozmanitost a snížilo zatížení palivem na jihovýchodě Spojených států.
Se vstupem v platnost omezení pro COVID-19Americká lesní služba v březnu dočasně pozastavila veškeré své úmyslné nebo předepsané upálení na spolkových zemích na jihovýchodě. Následovaly vládní agentury v Mississippi, Jižní Karolíně a Severní Karolíně.
Ben Poulter, vědecký pracovník, Space CenterGoddardova mise NASA v Greenbeltu v Marylandu využívá soupravu Visible Infrared Imaging Radiometer (VIIRS) na satelitu NASA a jadernou elektrárnu NOAA Suomi, stejně jako data MODIS ke sledování požárů po celé zemi. To mu umožňuje zjistit, jak sociální distanční politiky, jako jsou federální cestovní omezení, ovlivnily jak předepsané popáleniny na východním pobřeží, tak požáry na západě.
Nakonec chce jeho tým vědců lépepochopit, jak méně požárů na jihovýchodě může ovlivnit biologickou rozmanitost. Je to proto, že některé druhy spoléhají na to, že se jim daří požárům. Výsledkem je akumulace palivových článků ve vegetaci. To by mohlo v budoucnu vést k nebezpečnějším lesním požárům.
Výzkumníci také chtějí pochopit, jak politikaCOVID-19 ztěžuje hašení. Kromě toho vědci studují, jak může celkový počet požárů v celé zemi ovlivnit chemii atmosféry.
Studie tepelného toku
Christopher Potter, výzkumný pracovníkAmes Research Center NASA v kalifornském Silicon Valley studuje, jak kalifornský mandát úkrytu v oblasti San Francisco Bay Area snížil počet aut na silnicích a změnil způsob, jakým povrchy parkovišť, dálnic a velkých průmyslových budov absorbují sluneční světlo. a odrážejí infračervené teplo.
Potter a jeho tým monitorují parkoviště ajiné povrchy, abyste viděli, zda jsou během pandemie teplejší nebo chladnější. Viditelné sluneční světlo dopadá na povrch a je poté absorbováno a znovu vyzařováno jako teplo.
Tým používá údaje o teplotě zsatelitní termální infračervený senzor od Landsat a teplota země od ECOSTRESS – senzor NASA na Mezinárodní vesmírné stanici, který mapuje velké ploché městské útvary v oblasti Bay Area a měří jejich tepelný tok. Vědci také shromažďují pozemní měření, aby ověřili data.
Potter zkoumá otázky, jako byauta jsou zaparkovaná a soustředěna v gigantických oblastech, mění se odrazivost povrchu a celkový tepelný tok? Dokonce i lesklá okna auta mohou stačit k odrážení slunečního světla, řekl Potter.
Potter a jeho tým chtějí vědět, jak běhemPandemie změnila tok tepla ve městech v Bay Area a jak tato změna pomohla vytvořit více či méně zdravé prostředí pro miliony lidí v ní žijících. Porozumění potenciálním změnám v tepelném toku je klíčovým indikátorem toho, jak COVID-19 změnil dopad na životní prostředí v oblasti zálivu, řekl Potter.
Tento obrázek ukazuje výkyvyTeploty zemského povrchu ECOSTRESS, měřené 22. května 2020 v období úplné izolace v oblasti soustředěné na Velké nákupní centrum v Milpitasu. Modré tečky představují pozemní měření 22. května na velkých prázdných místech. Tmavě načervenalé odstíny označují nejteplejší teploty na tmavých asfaltových parkovištích a silnicích, zatímco žlutozelené odstíny označují chladnější teploty v parcích a polopouštních oblastech. Zářivě bílé střechy jsou ve středních odstínech.
Zdroje: Christopher Potter, NASA Ames Research Center
Vliv letadel na snižování teploty
Když se podíváte na jasně modrou oblohu a podmínky jsou nejvhodnější, můžete vidět letadlo, které se vznáší nad hlavou a zanechává za sebou zřetelnou bílou stopu mraků.
Jsou vytvořeny tyto mraky nebo contrailszměny výfukových plynů nebo tlaku vzduchu v letadle. William Smith a Dave Duda z výzkumného střediska Langley Research Center NASA v Hamptonu ve Virginii studovali contrails několik desítek let. "Kontrails jsou jedním z mála mraků, které sami vytváříme," vysvětlil Duda. I když se jejich účinky liší a je obtížné je kvantifikovat, jejich celkový účinek se otepluje.
Tento snímek byl pořízen z družice GOES-16 1. dubna 2018, kdy došlo k mnoha letům a následně k mnoha kondenzačním stopám.
Zdroje: William Smith, NASA Langley Research Center
Když platí zákazy cestování a zásadyizolace kvůli COVID-19, létáme mnohem méně a produkujeme méně contrails. Duda a Smith chtějí tento pokles kvantifikovat, aby lépe pochopili, jak hustota letového provozu ovlivňuje tvorbu kondenzačních a radiačních sil. Jinými slovy, pomáhá méně letadel a contrails ochladit atmosféru?
Příkaz používá zavedený algoritmusdetekce kontrasilů k posouzení atmosféry nad USA a severoatlantickým koridorem letového provozu během úplného nebo částečného zákazu v roce 2020 a porovnává ji se základním obdobím před dvěma lety, kdy byl letecký provoz neomezený. Duda a Smith také používají MODIS k určení optických vlastností kondenzačních stop, aby lépe porozuměli tomu, jak odrážejí sluneční světlo a zachycují energii z povrchu a atmosféry pod nimi.
Lepší porozumění tomu, jak a kdyvytvářejí se kondenzační stopy, které by mohly vědcům pomoci informovat letecké společnosti o ideálních trasách pro lety letadly. "Je možné snížit contrails a jejich účinky úpravou nadmořské výšky nebo trasy, jak to nyní dělají letecké společnosti, aby se zabránilo turbulencím," vysvětlil Smith.
Souvislost mezi znečištěním ovzduší a sníženými srážkami
Gabriele Villarini, profesor na University of Iowav Iowa City a Wei Zhang, vědec ze stejného institutu, chtějí pochopit souvislost mezi poklesem znečištění ovzduší během pandemie a prudkým poklesem srážek na západě Spojených států.
Vlhkost v atmosféře kondenzuje při nejmenšímčástice jako prach a pády na Zemi ve formě deště a sněhu. Snížení částic během pandemie mohlo být odpovědné za pokles srážek v únoru a březnu 2020 v západních Spojených státech, kde ve srovnání s běžným rokem došlo o 50% méně srážek. Pochopení toho, jak snížení srážek souvisí se sníženými aerosoly, může být pro vodohospodáře prospěšné.
Villarini se snaží využít satelitÚdaje NASA o vodní páře, srážkách a aerosolech a integrovaný klimatický model. Umí kombinovat atmosférické podmínky, jako je vlhkost a teplota, s chemickými vlastnostmi a procesy probíhajícími v atmosféře. Model pomůže vědcům určit, do jaké míry jsou ubývající aerosoly odpovědné za snížení srážek spíše než za přirozenou variabilitu v klimatickém systému.
„Tento projekt nám pomůže pochopit, jak COVID-19 ovlivňuje životní prostředí,“ uzavírá Villarini.
Jak lidstvo ovlivňuje kvalitu vody a ekosystémy v Belize
Belize je pobřežní oblast zahrnuje největšíbariérový útes na severní polokouli, pobřežní atoly, několik stovek písečných útesů, mangrovy, pobřežní laguny a ústí řek. Je to jeden z nejvíce biologicky rozmanitých ekosystémů v Atlantiku a je domovem ryb a mořských želv, z nichž mnohé jsou ohroženy.
Sedm lokalit v systému bariérových útesů v Belize je důležitým stanovištěm ohrožených druhů, včetně mořských želv, kapustňáků a amerického krokodýla.
Robert Griffin, profesor na University of Alabama atHuntsville, pracoval na projektu NASA pro studium zdraví útesů, když pandemie COVID-19 začala. „Pandemie vytvořila přirozený experiment,“ vysvětluje Griffin. To pomůže vědcům lépe pochopit, jak městské znečišťující látky ovlivňují kvalitu vody a zdraví korálových útesů.
Griffin a jeho tým studují, jak klesající cestovní ruch ovlivňuje městské a zemědělské zdroje znečišťujících látek, jako je dusík a fosfor, a kvalita vody u belizského pobřeží.
Kromě pozemních dat používá týmSnímky Landsat zdůrazňují, jak pandemie ovlivňuje změny ve využívání půdy, což také mění množství produkovaných znečišťujících látek a jejich schopnost dosáhnout vodních útvarů a ekosystémů. Vědec také používá údaje MODIS a VIIRS ke sledování kvality vody.
Griffinův tým pracuje s vládouÚředníci Belize ovlivňují vývoj pobřežního mořského prostředí v příštích pěti letech. Tato studie může sloužit jako vodítko pro plánovače využití půdy, když se rozhodují, jak zacházet s městskými nebodovými zdroji znečištění, jako jsou živiny a sedimenty, které vstupují do vody a ovlivňují systémy korálových útesů.
Prachové bouře a infekce koronaviry
Pablo Mendes-Lazaro, univerzitní profesorPortoriko v San Juan studuje, jak může prostředí ovlivnit šíření nového koronaviru, který způsobuje COVID-19. Konkrétně chce vědět, jestli sezónní africký prach, který každoročně cestuje do Karibiku mezi květnem a srpnem, bude mít významný dopad na zdraví a úmrtnost spojenou s tímto virem.
Africký prach cestuje ze saharské pouště přes Atlantický oceán do Portorika a Karibiku. Mikroorganismy v prachových částicích mohou být spojeny s infekčními chorobami.
Mendez-Lazaro a jeho tým spolupracují s epidemiology a mnoha dalšími specialisty, aby lépe pochopili, jak africký prach ovlivňuje veřejné zdraví.
Tým používá VIIRS k měření aerosolův atmosféře jako náhrada za mračna prachu přicházející do Karibiku a MODIS a Atmosférický monitorovací systém ESA Copernicus pro charakterizaci aerosolu.
Mendes-Lazaro úzce spolupracuje s ministerstvemHealth Puerto Rico, Národní meteorologický úřad v San Juan, as lékaři a pacienty shromažďovat informace o lidech, kteří onemocněli respiračními chorobami z expozice africkému prachu.
Počasí, kvalita ovzduší a COVID-19
Julia Gel, profesorka na University of Texas atDallas z Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadeně v Kalifornii chce spolu s dalšími zaměstnanci zjistit, jaké faktory prostředí by mohly ovlivnit druhou vlnu COVID-19, a určit, jak věří vědci v tyto nálezy.
Její interdisciplinární tým studuje, zdateplota a vlhkost povrchového vzduchu na rychlosti přenosu koronaviru, a pokud ano, jak tento proces probíhá. Pomáhá také identifikovat potenciální souvislost mezi aerosoly a závažností a úmrtností na onemocnění.
Gel a její zaměstnanci používají údaje o počasí,přijaté z atmosférické infračervené sondy na satelitu Aqua a infračervené sondy cross-track na satelitu JE Suomi. Tým obdrží aerosolová data z polygonálního spektroradiometru a MODIS a použije algoritmy strojového učení a pokročilou analýzu ke sledování dynamiky šíření viru a jeho úmrtnosti v prostoru a čase.
Její tým používá zejména geometrické tvaryalgoritmy hlubokého učení kombinované s analýzou topologických dat. To umožňuje sledování přenosových vzorců COVID-19, které jsou způsobeny například odlišnými charakteristikami populace. Jde o věk, pohlaví, etnickou příslušnost a příjem, jakož i faktory životního prostředí. Pokročilé nástroje umožňují týmu zohlednit faktory, které u tradičních přístupů založených na geografické blízkosti nejsou k dispozici.
Julia Gel se zavázala poskytovat silnésoftwarový nástroj, který pomůže předpovědět sezónní vývoj COVID-19 regionálně i globálně, a zároveň kvantifikovat širokou škálu souvisejících nejistot.
Přečtěte si také
USA schválily nejmenší jaderný reaktor na světě
Simulace ukázala, jak bude vypadat temná hmota
Vědci zjistili, proč jsou děti nejnebezpečnějšími nositeli COVID-19