Die Ernte während einer Pandemie zählen
Die Pandemie und die damit verbundene Isolationspolitik haben die Situation verändert
In der Folge der Mangel an öffentlichen Informationen überPflanzen verursachten während der Vegetationsperiode Unsicherheit und Volatilität auf den Agrarmärkten und -preisen. „Die Märkte möchten wissen, wie viel eine bestimmte Sorte geerntet werden kann“, erklärt Hannah Kerner, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der University of Maryland im College Park.
Kerner und ihr Team greifen auf Satellitendaten zurückNASA und USGS Landsat, Sentinel-2 der ESA (Europäische Weltraumorganisation), das MODIS-Spektroradiometer an Bord der Terra- und Aqua-Satelliten sowie die Planet Project-Satelliten zur Ergänzung der USDA-Informationen.
„Wir verwenden Satellitendaten und Maschinenlernen zu kartieren, welche Pflanzen wo wachsen “, schließt Kerner. Insbesondere verfolgen sie wichtige Nutzpflanzen, darunter Mais und Sojabohnen in den USA und Winterweizen in Russland.
Dynamik von Bränden während Reisebeschränkungen
Die Reduzierung der Zahl der geplanten Brände hat in diesem Frühjahr im Südosten der USA zu einer Steigerung der Artenvielfalt und einer Verringerung der Treibstoffbelastung geführt.
Mit Inkrafttreten der Beschränkungen für COVID-19Der US-Forstdienst hat im März vorübergehend alle vorsätzlichen oder vorgeschriebenen Verbrennungen in Bundesländern im Südosten ausgesetzt. Regierungsbehörden in Mississippi, South Carolina und North Carolina folgten diesem Beispiel.
Ben Poulter, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Space CenterDie Goddard-Mission der NASA in Greenbelt, Maryland, verwendet die VIIRS-Suite (Visible Infrared Imaging Radiometer) auf dem NASA-Satelliten und dem Suomi-Kernkraftwerk der NOAA sowie MODIS-Daten, um Brände im ganzen Land zu verfolgen. Auf diese Weise kann er herausfinden, wie sich soziale Distanzierungsmaßnahmen wie Reisebeschränkungen des Bundes sowohl auf vorgeschriebene Verbrennungen an der Ostküste als auch auf Waldbrände im Westen ausgewirkt haben.
Am Ende will sein Wissenschaftlerteam besserverstehen, wie weniger Brände im Südosten die biologische Vielfalt beeinflussen können. Dies liegt daran, dass einige Arten auf Feuer angewiesen sind, um zu gedeihen. Das Ergebnis ist die Ansammlung von Brennstoffzellen in der Vegetation. Dies könnte in Zukunft möglicherweise zu gefährlicheren Waldbränden führen.
Forscher wollen auch verstehen, wie Politik funktioniertCOVID-19 erschwert die Brandbekämpfung. Darüber hinaus untersuchen Wissenschaftler, wie sich die Gesamtzahl der Brände im ganzen Land auf die Chemie der Atmosphäre auswirken könnte.
Wärmestromstudie
Christopher Potter, wissenschaftlicher MitarbeiterDas Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley untersucht, wie das kalifornische Schutzmandat in der San Francisco Bay Area die Anzahl der Autos auf der Straße reduziert und die Art und Weise verändert hat, wie die Oberflächen von Parkplätzen, Autobahnen und großen Industriegebäuden Sonnenlicht absorbieren und reflektieren Infrarotwärme.
Potter und sein Team überwachen Parkplätze undandere Oberflächen, um zu sehen, ob es während der Pandemie heißer oder kühler ist. Sichtbares Sonnenlicht trifft auf eine Oberfläche und wird dann absorbiert und als Wärme wieder abgegeben.
Das Team nutzt Temperaturmesswerte vonSatelliten-Wärme-Infrarotsensor von Landsat und Bodentemperatur von ECOSTRESS – einem NASA-Sensor auf der Internationalen Raumstation, um große, flache städtische Gebiete in der Bay Area zu kartieren und ihren Wärmefluss zu messen. Wissenschaftler sammeln auch Bodenmessungen, um die Daten zu validieren.
Potter untersucht Fragen wie wennAutos werden in riesigen Bereichen geparkt und konzentriert. Verändern sich das Oberflächenreflexionsvermögen und der gesamte Wärmefluss? Sogar glänzende Autofenster können ausreichen, um das Sonnenlicht zu reflektieren, sagte Potter.
Potter und sein Team wollen wissen, wie es gehtDie Pandemie hat den Wärmefluss in Städten in der Bay Area verändert und wie diese Veränderung dazu beigetragen hat, eine mehr oder weniger gesunde Umwelt für die Millionen von Menschen zu schaffen, die darin leben. Das Verständnis der möglichen Änderungen des Wärmeflusses ist ein Schlüsselindikator dafür, wie COVID-19 die Umweltauswirkungen in der Bay Area verändert hat, sagte Potter.
Dieses Bild zeigt SchwankungenDie Erdoberflächentemperaturen von ECOSTRESS wurden am 22. Mai 2020 während einer Zeit der vollständigen Isolation in einem Gebiet gemessen, das sich auf das große Einkaufszentrum in Milpitas konzentriert. Die blauen Punkte repräsentieren Bodenmessungen am 22. Mai an großen freien Standorten. Dunkelrote Farbtöne zeigen die höchsten Temperaturen auf dunklen Asphaltparkplätzen und Straßen an, während gelbgrüne Farbtöne kältere Temperaturen in Parks und Halbwüstengebieten anzeigen. Hellweiße Dächer sind in mittleren Farbtönen gehalten.
Quellen: Christopher Potter, NASA Ames Research Center
Einfluss von Flugzeugen auf die Temperatursenkung
Wenn Sie auf einen klaren blauen Himmel schauen und die Bedingungen am besten geeignet sind, können Sie ein Flugzeug sehen, das über Ihnen schwebt und eine deutliche weiße Wolkenspur hinterlässt.
Diese Wolken oder Kondensstreifen bilden sichAbgas- oder Luftdruckänderungen des Flugzeugtriebwerks. William Smith und Dave Duda vom Langley Research Center der NASA in Hampton, Virginia, untersuchen seit mehreren Jahrzehnten Kondensstreifen. "Kondensstreifen sind eine der wenigen Wolken, die wir selbst erschaffen", erklärte Duda. Während ihre Wirkungen variieren und schwer zu quantifizieren sind, erwärmt sich ihre Gesamtwirkung.
Dieses Bild wurde am 1. April 2018 vom Satelliten GOES-16 aufgenommen, als es viele Flüge und in der Folge viele Kondensstreifen gab.
Quellen: William Smith, NASA Langley Research Center
Wenn Reiseverbote und -richtlinien geltenIsolation durch COVID-19 fliegen wir viel weniger und produzieren weniger Kondensstreifen. Duda und Smith wollen diesen Rückgang quantifizieren, um besser zu verstehen, wie sich die Luftverkehrsdichte auf die Kondensstreifenbildung und den Strahlungsantrieb auswirkt. Mit anderen Worten, helfen weniger Flugzeuge und Kondensstreifen, die Atmosphäre zu kühlen?
Der Befehl verwendet den festgelegten AlgorithmusKondensstreifenerkennung zur Beurteilung der Atmosphäre über den Vereinigten Staaten und dem nordatlantischen Flugverkehrskorridor während des vollständigen oder teilweisen Verbots im Jahr 2020 und zum Vergleich mit einem Basiszeitraum zwei Jahre zuvor, als der Flugverkehr uneingeschränkt war. Duda und Smith verwenden MODIS auch, um die optischen Eigenschaften von Kondensstreifen zu bestimmen, um besser zu verstehen, wie sie Sonnenlicht reflektieren und Energie von der Oberfläche und der Atmosphäre darunter einfangen.
Verbesserung unseres Verständnisses, wie und wannKondensstreifen werden gebildet, könnten Wissenschaftlern helfen, Fluggesellschaften über ideale Routen für Flugzeugflüge zu informieren. "Es kann möglich sein, Kondensstreifen und ihre Auswirkungen zu reduzieren, indem die Flughöhe oder -route von Zeit zu Zeit angepasst wird, wie dies jetzt bei Fluggesellschaften der Fall ist, um Turbulenzen zu vermeiden", erklärte Smith.
Der Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und reduziertem Niederschlag
Gabriele Villarini, Professorin an der University of Iowain Iowa City, und Wei Zhang, Wissenschaftler am selben Institut, wollen den Zusammenhang zwischen dem Rückgang der Luftverschmutzung während der Pandemie und dem starken Rückgang der Niederschläge im Westen der USA verstehen.
Feuchtigkeit in der Atmosphäre kondensiert im kleinstenFeinstaub wie Staub und fällt in Form von Regen und Schnee auf die Erde. Die Verringerung der Partikel während der Pandemie könnte für die Abnahme der Niederschläge im Februar und März 2020 im Westen der Vereinigten Staaten verantwortlich sein, wo es im Vergleich zu einem normalen Jahr 50% weniger Niederschläge gab. Für Wassermanager kann es hilfreich sein zu verstehen, wie reduzierte Niederschläge mit reduzierten Aerosolen zusammenhängen.
Villarini möchte Satellit nutzenNASA-Daten zu Wasserdampf, Niederschlag und Aerosolen sowie ein integriertes Klimamodell. Es kann atmosphärische Bedingungen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur mit chemischen Eigenschaften und in der Atmosphäre ablaufenden Prozessen kombinieren. Mithilfe des Modells können Wissenschaftler ermitteln, inwieweit abnehmende Aerosole für geringere Niederschläge und nicht für natürliche Schwankungen im Klimasystem verantwortlich sind.
„Dieses Projekt wird uns helfen zu verstehen, wie sich COVID-19 auf die Umwelt auswirkt“, schließt Villarini.
Wie die Menschheit die Wasserqualität und die Ökosysteme in Belize beeinflusst
Belizes Küstengebiet umfasst das größteBarriereriff auf der Nordhalbkugel, Küstenatolle, mehrere hundert Sandriffe, Mangrovenwälder, Küstenlagunen und Flussmündungen. Es ist eines der artenreichsten Ökosysteme im Atlantik, in dem Fische und Meeresschildkröten leben, von denen viele vom Aussterben bedroht sind.
Sieben Abschnitte des Belize Barrier Reef Systems sind ein wichtiger Lebensraum für gefährdete Arten, darunter Meeresschildkröten, Seekühe und das amerikanische Krokodil.
Robert Griffin, Professor an der University of AlabamaHuntsville arbeitete an einem NASA-Projekt zur Untersuchung der Riffgesundheit, als die COVID-19-Pandemie begann. „Die Pandemie hat ein natürliches Experiment geschaffen“, erklärt Griffin. Dies wird Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie städtische Schadstoffe die Wasserqualität und die Gesundheit von Korallenriffen beeinflussen.
Griffin und sein Team untersuchen, wie sich der Rückgang des Tourismus auf städtische und landwirtschaftliche Schadstoffquellen wie Stickstoff und Phosphor sowie auf die Wasserqualität vor der belizischen Küste auswirkt.
Zusätzlich zu den Bodendaten verwendet das TeamLandsat-Bilder, um hervorzuheben, wie sich die Pandemie auf Landnutzungsänderungen auswirkt, die auch die Menge der produzierten Schadstoffe und ihre Fähigkeit, Gewässer und Ökosysteme zu erreichen, verändern. Der Wissenschaftler verwendet auch MODIS- und VIIRS-Daten, um die Wasserqualität zu überwachen.
Griffins Team arbeitet mit der Regierung zusammenBelize-Beamte sollen die Entwicklung der Meeresumwelt an der Küste in den nächsten fünf Jahren beeinflussen. Diese Studie kann als Leitfaden für Landnutzungsplaner dienen, die entscheiden, wie sie mit städtischen nicht punktuellen Verschmutzungsquellen wie Nährstoffen und Sedimenten umgehen sollen, die ins Wasser gelangen und die Korallenriffsysteme beeinflussen.
Staubstürme und Coronavirus-Infektionen
Pablo Mendes-Lazaro, UniversitätsprofessorPuerto Rico in San Juan untersucht, wie sich die Umwelt auf die Ausbreitung des neuen Coronavirus auswirken kann, das COVID-19 verursacht. Insbesondere möchte er wissen, ob der saisonale afrikanische Staub, der jedes Jahr zwischen Mai und August in die Karibik gelangt, erhebliche Auswirkungen auf die mit dem Virus verbundene Gesundheit und Sterblichkeit hat.
Afrikanischer Staub wandert von der Sahara über den Atlantik nach Puerto Rico und in die Karibik. Mikroorganismen in Staubpartikeln können mit Infektionskrankheiten assoziiert sein.
Mendez-Lazaro und sein Team arbeiten mit Epidemiologen und vielen anderen Spezialisten zusammen, um besser zu verstehen, wie sich afrikanischer Staub auf die öffentliche Gesundheit auswirkt.
Das Team misst mit VIIRS Aerosolein der Atmosphäre als Proxy für Staubwolken in der Karibik und das Copernicus Atmospheric Monitoring System von MODIS und ESA zur Aerosolcharakterisierung.
Mendes-Lazaro arbeitet eng mit dem Ministerium zusammenGesundheit Puerto Rico, das Büro des Nationalen Wetterdienstes in San Juan, und Ärzte und Patienten, um Informationen über Menschen zu sammeln, die sich durch die Exposition gegenüber afrikanischem Staub Atemwegserkrankungen zugezogen haben.
Wetter, Luftqualität und COVID-19
Julia Gel, Professorin an der University of Texas inDallas vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, möchte zusammen mit anderen Mitarbeitern herausfinden, welche Umweltfaktoren die zweite Welle von COVID-19 beeinflussen könnten, und herausfinden, wie sicher Wissenschaftler in diese Ergebnisse sein können.
Ihr interdisziplinäres Team untersucht, obdie Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Oberflächenluft auf die Übertragungsrate des Coronavirus und wenn ja, wie dieser Prozess abläuft. Es hilft auch, einen möglichen Zusammenhang zwischen Aerosolen und der Schwere und Mortalität der Krankheit zu identifizieren.
Gel und ihre Mitarbeiter verwenden Wetterdaten,empfangen von der atmosphärischen Infrarotsonde auf dem Aqua-Satelliten und der Cross-Track-Infrarotsonde auf dem Suomi-KKW-Satelliten. Das Team erhält Aerosoldaten von einem polygonalen Spektroradiometer und MODIS und verwendet Algorithmen für maschinelles Lernen und erweiterte Analysen, um die Dynamik der Ausbreitung des Virus und seine Sterblichkeitsrate über Raum und Zeit zu verfolgen.
Insbesondere verwendet ihr Team geometrischeDeep-Learning-Algorithmen kombiniert mit topologischer Datenanalyse. Dies ermöglicht es, die Übertragungsmuster von COVID-19 zu verfolgen, die beispielsweise auf unterschiedliche Merkmale der Bevölkerung zurückzuführen sind. Es geht um Alter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit und Einkommen sowie um Umweltfaktoren. Mithilfe fortschrittlicher Tools kann das Team Faktoren berücksichtigen, die bei herkömmlichen Ansätzen aufgrund der geografischen Nähe nicht verfügbar sind.
Julia Gel engagiert sich für eine starkeEin Software-Tool, das dabei hilft, die saisonale Entwicklung von COVID-19 auf regionaler und globaler Ebene vorherzusagen und gleichzeitig eine Vielzahl damit verbundener Unsicherheiten zu quantifizieren.
Lesen Sie auch
Die USA genehmigten den kleinsten Kernreaktor der Welt
Die Simulation zeigte, wie dunkle Materie aussehen würde
Wissenschaftler haben herausgefunden, warum Kinder die gefährlichsten Träger von COVID-19 sind