Sadon laskeminen pandemian aikana
Pandemia ja siihen liittyvä eristyspolitiikka ovat muuttaneet tilannetta
Myöhemmin julkisen tiedon puuteviljelykasvit aiheuttivat epävarmuutta ja epävakautta maatalousmarkkinoilla ja hinnoissa kasvukauden aikana. "Markkinat haluavat tietää, kuinka paljon tietty lajike voidaan korjata", kertoo Hannah Kerner, apulaisprofessori Marylandin yliopistosta College Parkissa.
Kerner ja hänen tiiminsä käyttävät satelliittidataaNASA ja USGS Landsat, Sentinel-2 ESA:lta (Euroopan avaruusjärjestö), MODIS-spektroradiometri Terra- ja Aqua-satelliiteilla sekä Planet Project -satelliitit täydentämään USDA:n tietoja.
”Käytämme satelliittidataa ja konettaoppiminen kartoittamaan, mitkä viljelykasvit kasvavat ja missä ”, Kerner lopettaa. Erityisesti he seuraavat tärkeimpiä kaupallisia kasveja, kuten maissia ja soijapapuja Yhdysvalloissa ja talvivehnää Venäjällä.
Tulipalojen dynamiikka matkustusrajoitusten aikana
Suunniteltujen tulipalojen vähentäminen on lisännyt luonnon monimuotoisuutta ja vähentänyt polttoainekuormia Kaakkois-Yhdysvalloissa tänä keväänä.
COVID-19: n rajoitusten tultua voimaanYhdysvaltain metsäpalvelu keskeytti väliaikaisesti kaikki tarkoitukselliset tai määrätyt polttonsa kaakkoisosassa sijaitsevilla liittovaltion alueilla maaliskuussa. Mississipin, Etelä-Carolinan ja Pohjois-Carolinan valtion virastot seurasivat esimerkkiä.
Ben Poulter, tutkija, avaruuskeskusNASA: n Goddard-tehtävä Greenbeltissä, Marylandissa, käyttää Näkyvän infrapunakuvausradion (VIIRS) sarjaa NASA: n satelliitin ja NOAA: n Suomen ydinvoimalaitoksessa sekä MODIS-tietoja palojen seuraamiseen eri puolilla maata. Tämä antaa hänelle mahdollisuuden selvittää, kuinka sosiaalinen etäisyyttä koskeva politiikka, kuten liittovaltion matkarajoitukset, ovat vaikuttaneet sekä itärannikolla määrättyihin palovammoihin että länsimaisissa metsäpaloissa.
Loppujen lopuksi hänen tutkijaryhmänsä haluaa parempaaymmärtää, kuinka vähemmän kaakkoisissa tulipaloja voi vaikuttaa biologiseen monimuotoisuuteen. Tämä johtuu siitä, että jotkut lajit luottavat tulipaloihin menestyäkseen. Tuloksena on polttokennojen kertyminen kasvillisuuteen. Tämä voi tulevaisuudessa johtaa vaarallisempiin metsäpaloihin.
Tutkijat haluavat myös ymmärtää, miten politiikkaaCOVID-19 vaikeuttaa palontorjuntaa. Lisäksi tutkijat tutkivat, kuinka tulipalojen kokonaismäärä eri puolilla maata voi vaikuttaa ilmakehän kemiaan.
Lämpövirtaustutkimus
Christopher Potter, tutkijaNASAn Amesin tutkimuskeskus Kalifornian Piilaaksossa tutkii, kuinka Kalifornian suojapaikka San Franciscon lahden alueella on vähentänyt autojen määrää tiellä ja muuttanut tapaa, jolla parkkipaikkojen, moottoriteiden ja suurten teollisuusrakennusten pinnat imevät auringonvaloa. ja heijastavat infrapunalämpöä.
Potter ja hänen tiiminsä valvovat parkkipaikkoja jamuita pintoja nähdäksesi, ovatko ne kuumempia vai viileämpiä pandemian aikana. Näkyvä auringonvalo osuu pintaan ja absorboituu ja säteilee uudelleen lämpönä.
Ryhmä käyttää lämpötilalukemia alkaenLandsatin satelliittilämpö-infrapuna-anturi ja ECOSTRESSin maanlämpötila-anturi – Kansainvälisen avaruusaseman NASA-anturi, joka kartoittaa Bay Arean suuria, tasaisia kaupunkikohteita ja mittaa niiden lämpövirtausta. Tutkijat keräävät myös maamittauksia tietojen validoimiseksi.
Potter tutkii kysymyksiä, kuten josautot ovat pysäköityjä ja keskittyneet jättimäisille alueille, muuttuvatko pinnan heijastavuus ja yleinen lämpövirta? Jopa kiiltävät auton ikkunat voivat olla riittäviä heijastamaan auringonvaloa, Potter sanoi.
Potter ja hänen tiiminsä haluavat tietää mitenPandemia on muuttanut lämmön virtausta Bayn alueen kaupungeissa ja kuinka tämä muutos on auttanut luomaan enemmän tai vähemmän terveellisen ympäristön miljoonille siinä asuville ihmisille. Lämpövirran mahdollisten muutosten ymmärtäminen on keskeinen indikaattori siitä, kuinka COVID-19 on muuttanut ympäristövaikutuksia Bayn alueella, Potter sanoi.
Tämä kuva näyttää vaihtelutECOSTRESS-maan pintalämpötilat mitattiin 22. toukokuuta 2020 täydellisen eristyksen aikana alueella, joka keskittyi Milpitasin suurelle ostoskeskukselle. Siniset pisteet edustavat maanmittauksia 22. toukokuuta suurilla tyhjillä paikoilla. Tumman punertavat sävyt näyttävät korkeimmat lämpötilat tummilla asfalttipuistoilla ja teillä, kun taas kelta-vihertävät sävyt osoittavat kylmempää lämpötilaa puistoissa ja osittain autiomaassa. Kirkkaat valkoiset katot ovat keskisävyisiä.
Lähteet: Christopher Potter, NASA Ames Research Center
Lentokoneiden vaikutus lämpötilan alenemiseen
Kun katsot kirkasta sinistä taivasta ja olosuhteet ovat sopivimmat, näet koneen, joka leijuu yläpuolella, jättäen sen takana selkeän valkoisen pilvipolun.
Nämä pilvet tai epäpuhtaudet muodostuvatlentokoneen moottorin pakokaasu- tai ilmanpaineen muutokset. William Smith ja Dave Duda NASA: n Langley-tutkimuskeskuksesta Hamptonissa, Virginiassa, ovat tutkineet epäpuhtauksia useita vuosikymmeniä. "Contrailit ovat yksi harvoista pilvistä, jotka luomme itse", Duda selitti. Vaikka niiden vaikutukset vaihtelevat ja niitä on vaikea mitata, niiden kokonaisvaikutus lämpenee.
Tämä kuva on otettu GOES-16-satelliitista 1. huhtikuuta 2018, jolloin lentoja oli paljon ja sen jälkeen monia jälkiä.
Lähteet: William Smith, NASA Langley Research Center
Kun matkakiellot ja -politiikat ovat voimassaCOVID-19: n aiheuttama eristäminen lentää paljon vähemmän ja tuottaa vähemmän kontraa. Duda ja Smith haluavat laskea tämän laskun saadakseen paremman käsityksen siitä, kuinka lentoliikenteen tiheys vaikuttaa likaantumiseen ja säteilypakottamiseen. Toisin sanoen, auttaako vähemmän lentokoneita ja kontteja viilentämään ilmakehää?
Komento käyttää vakiintunutta algoritmiaepäpuhtauksien havaitseminen ilmakehän arvioimiseksi Yhdysvaltojen ja Pohjois-Atlantin lentoliikennekäytävän yläpuolella kokonaan tai osittain vuonna 2020 tapahtuvan kiellon aikana ja verrataan sitä lähtötilanteeseen kaksi vuotta aikaisemmin, jolloin lentoliikenne oli rajoitettua. Duda ja Smith käyttävät myös MODIS-menetelmää määrittelemään kontriittien optiset ominaisuudet ymmärtääkseen paremmin, kuinka ne heijastavat auringonvaloa ja sieppaavat energiaa alla olevasta pinnasta ja ilmakehästä.
Parannamme ymmärrystämme siitä, miten ja milloinmuodostuu, voisi auttaa tutkijoita tiedottamaan lentoyhtiöille ihanteellisista reiteistä lentolennoille. "Turbulenssin välttämiseksi saattaa olla mahdollista vähentää epäpuhtauksia ja niiden vaikutuksia säätämällä korkeutta tai reittiä aika ajoin, kuten lentoyhtiöt tekevät", Smith selitti.
Ilman pilaantumisen ja vähentyneen sateen välinen yhteys
Gabriele Villarini, professori Iowan yliopistostaIowa Cityssä, ja saman instituutin tutkija Wei Zhang haluavat ymmärtää yhteyden pandemian aikaisen ilmansaasteiden vähenemisen ja Yhdysvaltojen länsiosan jyrkän sademäärän vähenemisen välillä.
Ilmakehän kosteus tiivistyy pienimmässä määrinhiukkasia kuten pölyä ja putoaa maahan sateen ja lumen muodossa. Hiukkasten väheneminen pandemian aikana olisi voinut olla syynä sateiden vähenemiseen helmi- ja maaliskuussa 2020 Länsi-Yhdysvalloissa, missä sateita satoi 50% vähemmän kuin normaalissa vuodessa. Ymmärtäminen, kuinka sateiden vähentäminen liittyy aerosolien vähentämiseen, voi olla hyödyllistä vesihoitajille.
Villarini pyrkii käyttämään satelliittiaNASAn tiedot vesihöyrystä, sateista ja aerosoleista sekä integroitu ilmastomalli. Se voi yhdistää ilmakehän olosuhteet, kuten kosteuden ja lämpötilan, kemiallisiin ominaisuuksiin ja ilmakehässä tapahtuviin prosesseihin. Malli auttaa tutkijoita paikantamaan, missä määrin vähenevät aerosolit ovat vastuussa sademäärän vähenemisestä ilmastojärjestelmän luonnollisen vaihtelun sijaan.
"Tämä projekti auttaa meitä ymmärtämään, kuinka COVID-19 vaikuttaa ympäristöön", Villarini päättää.
Kuinka ihmiskunta vaikuttaa veden laatuun ja ekosysteemeihin Belizessä
Belizen rannikkoalueeseen kuuluu suurinpohjoisella pallonpuoliskolla sijaitseva riuttareuna, rannikon atollit, useita satoja hiekkaisia riuttoja, mangrovealoja, rannikkolaguuneja ja suistoalueita. Se on yksi biologisesti monimuotoisimmista ekosysteemeistä Atlantilla, ja siellä asuu kaloja ja merikilpikonnia, joista monet ovat uhanalaisia.
Belizen Valliriutajärjestelmän seitsemän osaa ovat tärkeä elinympäristö uhanalaisille lajeille, mukaan lukien merikilpikonnat, manaatit ja amerikkalainen krokotiili.
Robert Griffin, professori Alabaman yliopistosta kloHuntsville työskenteli NASA-projektissa tutkiakseen riuttojen terveyttä COVID-19-pandemian alkaessa. "Pandemia loi luonnollisen kokeen", Griffin selittää. Tämä auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, kuinka kaupunkien epäpuhtaudet vaikuttavat veden laatuun ja koralliriuttojen terveyteen.
Griffin ja hänen tiiminsä tutkivat, miten matkailun väheneminen vaikuttaa kaupunkien ja maatalouden epäpuhtauksien, kuten typen ja fosforin lähteisiin, ja veden laatuun Belizen rannikolla.
Maadatan lisäksi joukkue käyttääLandsat-kuvat korostavat pandemian vaikutusta maankäytön muutokseen, joka muuttaa myös tuotettujen epäpuhtauksien määrää ja niiden kykyä päästä vesistöihin ja ekosysteemeihin. Tutkija käyttää myös MODIS- ja VIIRS-tietoja veden laadun seuraamiseen.
Griffinin tiimi työskentelee hallituksen kanssaBelizen viranomaiset vaikuttamaan rannikkoympäristön kehitykseen seuraavien viiden vuoden aikana. Tämä tutkimus voi toimia oppaana maankäytön suunnittelijoille, kun he päättävät, miten käsitellä kaupunkien ei-pistemäisiä pilaantumisen lähteitä, kuten ravinteita ja sedimenttejä, jotka pääsevät veteen ja vaikuttavat koralliriutan järjestelmiin.
Pölymyrskyt ja koronavirusinfektio
Pablo Mendes-Lazaro, yliopiston professoriPuerto Rico San Juanissa tutkii, miten ympäristö voi vaikuttaa uuden koronaviruksen leviämiseen, joka aiheuttaa COVID-19: n. Hän haluaa tietää, onko Karibialle vuosittain touko-elokuun välisenä aikana kulkevalla kausiluonteisella afrikkalaisella pölyllä merkittävä vaikutus virukseen liittyvään terveyteen ja kuolleisuuteen.
Afrikkalainen pöly kulkee Saharan autiomaasta Atlantin valtameren yli Puerto Ricoon ja Karibialle. Pölyhiukkasissa olevat mikro-organismit voivat liittyä tartuntatauteihin.
Mendez-Lazaro ja hänen tiiminsä työskentelevät epidemiologien ja monien muiden asiantuntijoiden kanssa ymmärtääkseen paremmin, kuinka afrikkalainen pöly vaikuttaa kansanterveyteen.
Tiimi käyttää VIIRS-menetelmää aerosolien mittaamiseenilmakehässä Karibianmerelle saapuvien pölypilvien sijaisena ja MODIS: n ja ESA: n Copernicus-ilmakehän seurantajärjestelmä aerosolien karakterisointia varten.
Mendes-Lazaro tekee tiivistä yhteistyötä ministeriön kanssaTerveys Puerto Rico, kansallisen meteorologian yksikön toimisto San Juanissa, sekä lääkärit ja potilaat keräämään tietoja hengityselinsairauksiin saaneista ihmisistä afrikkalaiselle pölylle altistumisesta.
Sää, ilmanlaatu ja COVID-19
Julia Gel, professori Texasin yliopistossa,Dallas NASA: n Kalifornian Pasadenassa sijaitsevasta suihkumoottorilaboratoriosta haluaa yhdessä muun henkilökunnan kanssa selvittää, mitkä ympäristötekijät voivat vaikuttaa COVID-19: n toiseen aaltoon, ja selvittää, kuinka varmoja tutkijat voivat olla näissä havainnoissa.
Hänen poikkitieteellinen tiiminsä tutkiipinnan ilman lämpötila ja kosteus koronaviruksen leviämisnopeudelle ja jos on, miten tämä prosessi tapahtuu. Se auttaa myös tunnistamaan mahdollisen yhteyden aerosolien sekä taudin vakavuuden ja kuolleisuuden välillä.
Gel ja hänen henkilökuntansa käyttävät säätietoja,saatu Aqua-satelliitin ilmakehän infrapunasondista ja Suomen Ydinvoimalaitoksen satelliittiradan infrapunasondista. Joukkue saa aerosolitietoja monikulmaisesta spektroradiometristä ja MODIS: stä ja seuraa koneoppimisalgoritmeja ja edistynyttä analyysiä seuraamaan viruksen leviämisen dynamiikkaa ja sen kuolleisuutta tilassa ja ajassa.
Erityisesti hänen tiiminsä käyttää geometristasyvälliset oppimisalgoritmit yhdistettynä topologiseen data-analyysiin. Tämä mahdollistaa COVID-19: n siirtomallien seuraamisen, jotka johtuvat esimerkiksi väestön erilaisista ominaisuuksista. Kyse on iästä, sukupuolesta, etnisestä alkuperästä ja tuloista sekä ympäristötekijöistä. Kehittyneiden työkalujen avulla tiimi voi ottaa huomioon tekijät, jotka eivät ole käytettävissä perinteisten maantieteelliseen läheisyyteen perustuvien lähestymistapojen kanssa.
Julia Gel on sitoutunut tarjoamaan tehokkaanohjelmistotyökalu, joka auttaa ennustamaan COVID-19: n kausittaista kehitystä alueellisella ja maailmanlaajuisella tasolla ja määrittelemään samalla laajan valikoiman siihen liittyviä epävarmuustekijöitä.
Lue myös
USA hyväksyi maailman pienimmän ydinreaktorin
Simulaatio osoitti miltä pimeä aine näyttäisi
Tutkijat ovat selvittäneet, miksi lapset ovat vaarallisimpia COVID-19: n kantajia