Підрахунок врожаю під час пандемії
Пандемія та пов'язана з нею політика локдауну змінили ситуацію з
Надалі відсутність публічної інформації просільськогосподарських культурах викликало невизначеність і нестабільність на сільськогосподарських ринках і цінах протягом вегетаційного періоду. «Ринки хочуть знати, скільки врожаю певного сорту можна очікувати», - пояснює Ханна Кернер, доцент-дослідник університету Меріленд в Колледж-Парку.
Кернері та її команда вивчають дані з супутників NASA та Геологічної служби США Landsat, Sentinel-2 ESA (Європейське космічне агентство), спектрорадіометр MODIS на борту супутників Terra і Aqua, а також супутники Project Planet, які доповнюють інформацію Міністерства сільського господарства США.
«Ми використовуємо супутникові дані та машинненавчання, щоб скласти карту, де і які культури ростуть », - робить висновок Кернер. Зокрема вони відстежують ключові товарні культури, в тому числі кукурудзу і сою в США і озиму пшеницю в Росії.
Динаміка пожеж під час обмежень на поїздки
Зменшення кількості запланованих пожеж збільшило біорізноманіття та знизило тиск палива на південному сході США цієї весни.
З набранням чинності обмежень на COVID-19Лісова служба США тимчасово призупинила всі свої навмисні або запропоновані спалювання на федеральних землях на південному сході в березні. Державні установи в Міссісіпі, Південній Кароліні і Північній Кароліні наслідували її приклад.
Бен Поултер, науковий співробітник Центру космічнихпольотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд, використовує комплект радіометрів видимого інфрачервоного зображення (VIIRS) на супутнику НАСА і АЕС Суомі NOAA, а також дані MODIS для відстеження пожеж по всій країні. Це дозволяє йому з'ясувати, як політика соціального дистанціювання, наприклад, федеральні обмеження на поїздки, вплинула як на запропоновані опіки на Східному узбережжі, так і на лісові пожежі на Заході.
В кінцевому підсумку його команда вчених хоче кращезрозуміти, як менша кількість пожеж на південному сході може вплинути на біорізноманіття. Справа в тому, що деякі види покладаються на пожежі для свого процвітання. В результаті відбувається накопичення паливних елементів в рослинності. Це потенційно може привести до більш небезпечним лісових пожеж в майбутньому.
Дослідники також хочуть зрозуміти, як політика щодо COVID-19 ускладнює гасіння пожеж.Крім того, вчені вивчають, як загальна кількість пожеж по всій країні можевпливають на хімічний склад атмосфери.
Вивчення теплових потоків
Крістофер Поттер, науковий співробітник Дослідницького центру Еймса NASA в Кремнієвій долині в Каліфорнії, досліджує , як каліфорнійський мандатУкриття на місці в районі затоки Сан-Франциско зменшило кількість автомобілів на дорогах і змінило спосіб охоплення парковок, автомагістралей і великих промислових будівельСонячне світло відбиває інфрачервоне тепло.
Команда Поттера стежить за парковками та іншими поверхнями, щоб побачити, чи є вони спекотнішими чи прохолоднішими під час пандемії.Видиме сонячне світло потрапляє на поверхню, а потім поглинається і знову випромінюється у вигляді тепла.
Команда використовує показники температури з супутникового теплового інфрачервоного датчикаLandsat і температура земної поверхні від ECOSTRESS , датчика NASA на Міжнародній космічній станції, щоб нанести на карту великі, плоскі міські об'єкти в районі затоки та виміряти їх тепловий потік.Вчені також збирають наземні вимірювання, щоб підтвердити достовірність даних.
Поттер вивчає такі питання, як, наприклад, якщоавтомобілі припарковані і сконцентровані на гігантських ділянках, чи змінюється відбивну здатність поверхні і загальний тепловий потік? За словами Поттера, навіть блискучих автомобільних вікон може бути досить, щоб відбивати сонячне світло.
Поттер і його команда хочуть знати, як під часпандемії змінився потік тепла в містах в районі затоки і як це зміна сприяло створенню більш-менш здорового навколишнього середовища для мільйонів людей, які живуть в ньому. За словами Поттера, розуміння потенційних змін теплового потоку є ключовим показником того, як COVID-19 змінив вплив на навколишнє середовище в районі затоки.
На цьому зображенні показані коливаннятемператури поверхні землі ECOSTRESS, виміряні 22 травня 2020 року під час періоду повної ізоляції в районі з центром у Великому торговому центрі в Мілпітас. Сині точки являють собою наземні вимірювання 22 травня на великих вільних стоянках. Темно-червоні відтінки показують найвищі температури на темних асфальтових автостоянках і дорогах, а жовто-зеленуваті відтінки вказують на більш низькі температури в паркових зонах і напівпустельних зонах. Яскраво-білі дахи знаходяться в середніх відтінках.
Джерела: Крістофер Поттер, Дослідницький центр Еймса НАСА
Вплив літаків на зниження температури
Коли ви дивитеся на чисте блакитне небо і умови самі відповідні, то можете побачити літак, що летить над головою і залишає за собою виразний білий слід з хмар.
Ці хмари, або інверсійні сліди, утворюютьсявихлопними газами авіаційних двигунів або змінами тиску повітря. Вільям Сміт і Дейв Дуда, співробітники Дослідницького центру НАСА в Ленглі в Хемптоні, штат Вірджинія, вивчають інверсійні сліди протягом декількох десятиліть. «Інверсійні сліди - одне з небагатьох хмар, які ми створюємо самі», - пояснив Дуда. Хоча їх ефекти розрізняються і їх важко визначити кількісно, їх загальний ефект - потепління.
Цей знімок був зроблений із супутника GOES-16 1 квітня 2018 року, коли було багато польотів, а згодом багато слідів.
Джерела: Вільям Сміт, Дослідницький центр НАСА в Ленглі
Коли діють заборони на поїздки і політикаізоляції через COVID-19, ми літаємо набагато менше і виробляємо менше інверсійних слідів. Дуда і Сміт хочуть кількісно оцінити це зменшення, щоб краще зрозуміти, як щільність повітряного руху впливає на освіту інверсійних слідів і їх радіаційний вплив. Іншими словами, чи допомагає охолоджувати атмосферу менше літаків і інверсійних слідів?
Команда використовує встановлений алгоритмвиявлення инверсионного сліду для оцінки атмосфери над США і північноатлантичним коридором повітряного руху в період повної або часткової заборони на перельоти в 2020 році і порівнює його з базовим періодом двома роками раніше, коли повітряний рух було необмеженим. Дуда і Сміт також використовують MODIS для визначення оптичних властивостей інверсійних слідів, щоб краще зрозуміти, як вони відбивають сонячне світло і вловлюють енергію від поверхні і атмосфери під ними.
Поліпшення нашого розуміння того, як і колиутворюються інверсійні сліди, могло б допомогти вченим інформувати авіакомпанії про ідеальні маршрутах для польотів літаків. «Можливо, вдасться зменшити інверсійні сліди і їх наслідки, якщо час від часу коригувати висоту польоту або маршрут, як зараз роблять авіакомпанії, щоб уникнути турбулентності», - пояснив Сміт.
Зв'язок між забрудненням повітря і скороченням опадів
Габріеле Вілларіні, професор Університету Айови-Сіті, і Вей Чжан, вчений того ж інституту, хочутьзрозуміти зв'язок між зниженням забруднення повітря під час пандемії та різким зменшенням кількості опадів на заході Сполучених Штатів.
Волога в атмосфері конденсується у найдрібнішихтвердих частинок, таких як пил, і падає на Землю у вигляді дощу і снігу. Скорочення частинок під час пандемії могло бути причиною зменшення кількості опадів в лютому і березні 2020 року на заході США, де їх випало на 50% менше в порівнянні зі звичайним роком. Розуміння того, як зменшення кількості опадів пов'язано зі зменшенням кількості аерозолів, може бути корисним для керівників водними ресурсами.
Вільяріні прагне використовувати супутникові дані NASA про водяну пару, опади та аерозолі, а також комплексну кліматичну модель. Він можеПоєднуйте атмосферні умови, такі як вологість і температура, з хімічними властивостями і процесами, що відбуваються в атмосфері.Модель допоможе вченим визначити, якою мірою на неї реагує зменшення кількості аерозолівдля зменшення кількості опадів, а не для природної мінливості кліматичної системи.
«Цей проєкт допоможещоб зрозуміти, як COVID-19 впливає на навколишнє середовище», – підсумовуєВілларіні.
Як людство впливає на якість води та екосистем в Белізі
Прибережна зона Белізу включає в себе найбільшийбар'єрний риф в Північній півкулі, прибережні атоли, кілька сотень піщаних рифів, мангрові ліси, прибережні лагуни і гирла річок. Це одна з найбільш біоразнообразних екосистем в Атлантиці, де мешкають риби і морські черепахи, багато з яких знаходяться під загрозою зникнення.
Сім ділянок системи бар'єрного рифа Белізу є важливим середовищем проживання перебувають під загрозою зникнення видів, включаючи морських черепах, ламантинів і американського морського крокодила.
Роберт Гриффин, профессор Университета Алабамы в Хантсвилле, работал над проектом НАСА по изучению здоровья рифа, когда началась пандемия COVID-19. «Пандемия породила естественный эксперимент», — объясняет Гриффин. Это поможет учены лучше понять, как городские загрязнители влияют на качество воды и здоровье коралловых рифов.
Гріффін і його команда вивчають, як скорочення туризму впливає на міські і сільськогосподарські джерела забруднюючих речовин, таких як азот і фосфор, на якість води біля узбережжя Белізу.
Крім наземних даних, команда використовуєзображення Landsat, щоб відзначити, як пандемія впливає на зміни в землекористуванні, які також змінює кількість вироблених забруднювачів і їх здатність досягати водойм і екосистем. Вчений також використовує дані MODIS і VIIRS для моніторингу якості води.
Команда Гріффіна працює з урядовимичиновниками Белізу, щоб вплинути на розвиток прибережної морського середовища в найближчі п'ять років. Це дослідження може служити керівництвом для фахівців з планування землекористування, оскільки саме вони вирішують, як боротися з міськими неточечних джерелами забруднення, такими як поживні речовини і відкладення, які потрапляють у воду і впливають на системи коралових рифів.
Пилові бурі і зараження коронавірусів
Пабло Мендес-Лазаро, професор УніверситетуПуерто-Ріко в Сан-Хуані, вивчає, як навколишнє середовище може вплинути на поширення нового коронавируса, що викликає COVID-19. Зокрема він хоче знати, чи надасть сезонна африканська пил, яка щорічно переміщується в Карибський басейн в період з травня по серпень, значний вплив на здоров'я і смертність, пов'язану з вірусом.
Африканська пил переміщується з пустелі Сахара через Атлантичний океан в Пуерто-Ріко і Карибський басейн. Мікроорганізми в частинках пилу можуть бути пов'язані з інфекційними захворюваннями.
Мендес-Лазаро и его команда работают с эпидемиологами и многими другими специалистами, чтобы лучше понять, как африканская пыль влияет на здоровье населения.
Команда використовує VIIRS для вимірювання аерозолівв атмосфері в якості заступника пилових хмар, які прибувають в Карибське море, а також MODIS і Систему моніторингу атмосфери Copernicus ЄКА для визначення характеристик аерозолів.
Мендес-Лазаро тісно співпрацює з Міністерствомохорони здоров'я Пуерто-Ріко, офісом Національної метеорологічної служби в Сан-Хуані, а також з лікарями і пацієнтами для збору інформації про людей, які заразилися респіраторними захворюваннями в результаті контакту з африканською пилом.
Погода, якість повітря і COVID-19
Юлія Гель, професор Техаського університету вДалласі з Лабораторії реактивного руху НАСА в Пасадені, Каліфорнія, разом з іншими співробітниками хоче з'ясувати, які чинники навколишнього середовища можуть вплинути на другу хвилю COVID-19, і визначити, наскільки вчені можуть бути впевнені в цих висновках.
Її міждисциплінарна група вивчає, чи впливаютьтемпература і вологість приземного повітря на швидкість передачі коронавируса, і якщо так, то як відбувається цей процес. Це також допомагає виявити потенційну зв'язок між аерозолями і серйозністю і смертельні захворювання.
Гель та її співробітники використовують дані про погоду,отримані від атмосферного інфрачервоного зонда на супутнику Aqua і крос-трекового інфрачервоного зонда на супутнику АЕС Суомі. Команда отримає дані про аерозолях з багатокутного спектрорадіометра і MODIS і буде використовувати алгоритми машинного навчання і розширений аналіз для відстеження динаміки поширення вірусу і рівня його смертності в просторі і часі.
Зокрема її команда використовує геометричніалгоритми глибокого навчання в поєднанні з аналізом топологічних даних. Це дозволяє відстежувати моделі передачі COVID-19, які обумовлені, наприклад, різними характеристиками населення. Йдеться про вік, стать, етнічну приналежність і доході, а також про фактори навколишнього середовища. Розширені інструменти дозволяють групі враховувати фактори, недоступні при використанні традиційних підходів, заснованих на географічну близькість.
Юлія Гель прагне надати потужнийпрограмний інструмент, який допоможе передбачити сезонне розвиток COVID-19 в регіональному і глобальному масштабі, при цьому кількісно оцінюючи широкий спектр пов'язаних невизначеностей.
Читати також
У США схвалили найменший ядерний реактор в світі
Симуляція показала, як би виглядала темна матерія
Вчені з'ясували, чому діти є найнебезпечнішими переносниками COVID-19