science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aardobservaties leidden bij inspanningen om gemeenschappen te helpen die werden overspoeld door historische overstromingen

Krediet:NASA

Door overstromingen kwamen in 2016 in de VS meer dan 125 mensen om het leven. Wanneer rampen het leven van Amerikanen bedreigen, NASA Earth Science gebruikt zijn perspectief vanuit de ruimte om respons- en herstelinspanningen te ondersteunen. We onderhouden een nauwe samenwerking met vele federale agentschappen, inclusief USGS, NOAA, en FEMA.

in 2016, die partnerschappen werden versterkt, vooral met FEMA. "Dit jaar hebben we ons gericht op diepere samenwerkingen met FEMA, " zei Andrew Molthan, Lid van het NASA Disaster Response Support Team. "Zowel in termen van het leveren van producten die goed zijn afgestemd om hun reactie op overstromingen te ondersteunen en door manieren te verbeteren om die producten te delen voor effectieve en tijdige beslissingen."

Tijdens binnenlandse overstromingen, NASA levert gegevens en afbeeldingen van zijn eigen satellieten, zoals GPM, water, Terra, en EO-1, en teams met andere Amerikaanse agentschappen en internationale partners om ook gebruik te maken van hun ruimtevaartvloten. Met deze constellatie van binnenlandse en internationale satellieten, gebruiken we aardobservaties om hevige regenval in kaart te brengen, voorspellen waar overstromingen zullen optreden, de omvang van de aanhoudende overstromingen in beeld brengen, en helpen bij het identificeren van andere gevolgen, zoals stroomuitval.

Deze samenwerkingen hielpen duizenden Amerikanen herstellen van een jaar dat werd gekenmerkt door verschillende verwoestende en dodelijke overstromingen.

De machtige Mississippi

De eerste overstromingsramp van het jaar viel eigenlijk over de kalender van 2015 tot 2016. Golven van hevige regenval zorgden voor recordoverstromingen en daaropvolgende overstromingen van de rivier naar de centrale en lagere Mississippi-riviervallei.

Gelegen aan de samenvloeiing van de rivieren Mississippi en Missouri, de stad West Alton, Missouri, is geen onbekende voor overstromingen. Deze keer, Hoewel, het water kwam te snel. "We konden niets doen om deze te stoppen, "Zei de burgemeester van West Alton, Willie Richter. "Normaal hebben we ongeveer twee weken aanlooptijd om te proberen en voor te bereiden op wat er zou kunnen gebeuren. Deze keer hadden we maar drie of vier dagen."

Terwijl overstromingen het middenwesten en het zuiden overspoelden, Molthan en Dalia Kirschbaum, lid van het NASA Disaster Response Support Team, hebben contact opgenomen met onze centra en de academische partners van NASA. In een gecoördineerde steun aan de ramp, het NASA-team leverde technische expertise en gegevens aan responsbureaus, begeleiden en ondersteunen bij hun inspanningen.

Krediet:NASA

Zelfs toen de opeenvolgende regenbuien eindigden, massale overstromingen bleven stroomafwaarts bewegen van Illinois naar Louisiana. Ons team profiteerde van de heldere lucht om gerichte beelden te verzamelen om het overstromingswater in kaart te brengen. NASA's EO-1-satelliet was een van de eerste satellieten die optische beelden van de ondergedompelde gebieden voor onze partners leverde. Aqua en Terra deden ook mee, ons team helpen visuele beelden te maken die overstroomde gebieden langs de rivier de Mississippi in kaart brengen. Vooral, Terra's ASTER-instrument detecteerde de omvang van de overstroming rond St. Louis, en al snel had FEMA deze beelden.

Op de grond in het nabijgelegen West Alton, Burgemeester Richter liet FEMA zijn visie zien. Missouri had grote gevolgen voor het transport door de overstromingen, als delen van snelwegen en spoorwegen werden gedwongen te sluiten. "Zodra we een meerderheid van de stad konden bereiken, we hadden een eerste FEMA-schadebeoordeling, ' zei hij. 'Ik ging met hen van deur tot deur zodat ze de schade uit de eerste hand konden zien. FEMA heeft ook een commandocentrum in de stad opgezet, zodat de mensen om hulp konden vragen."

Christoffel Vaughan, een georuimtelijke informatiefunctionaris bij FEMA, benadrukte het belang van een onmiddellijke samenwerking tussen onze agentschappen tijdens overstromingen. "NASA helpt ons de omvang van de ramp eerder af te leiden, " merkte hij op. "Bijvoorbeeld, met overstromingskaarten, je kunt afleiden wat zich in dat overstroomde gebied bevindt en de impactniveaus schatten. Dat is in het begin een van de moeilijkste uitdagingen voor de noodbeheergemeenschap:bepalen hoe groot en slecht het zal zijn."

Terwijl de overstromingen geleidelijk de rivier de Mississippi naar beneden duwden, onze samenwerking tussen de verschillende agentschappen duurde het grootste deel van januari. En het duurde niet lang voordat onze inspanningen weer nodig waren.

Louisiana's 500-jarige zondvloed

"We gingen zo snel mogelijk om te redden wat we konden, "Zei Ginger Harris Heuvel. Zij en haar familie klauterden naar veiligheid op hun zolder terwijl het water naar binnen stroomde. "We konden het water zien stijgen alsof een brandslang water het huis in pompte." Aardobservaties hielpen al.

De uitzonderlijke regenval begon op vrijdag, 12 augustus en het was historisch - NOAA schatte later dat het een evenement van één op de 500 jaar was voor centraal Louisiana. Toen de overstromingen begonnen en erger werden, FEMA nam contact op met NASA om hulp te vragen bij het beoordelen van de dreigende ramp. Ons team maakte gebruik van het Global Flood Monitoring System (GFMS), een activiteit van de Universiteit van Maryland, gesponsord door ons rampenprogramma, om FEMA te voorzien van het potentieel voor overstromingen en voorspelde overstromingen voor de komende dagen.

Het GFMS-voorspellingsmodel maakt gebruik van regenvalgegevens van de GPM-satelliet. Terwijl de regenbuien aanhielden, GPM volgde de schijnbaar nooit eindigende aanval. Toen de stortbuien dagen later eindelijk stopten, schattingen bereikten meer dan 30 centimeter regen in delen van Louisiana. Regenmeters op de grond in Heuvels geboorteplaats Watson bevestigden de duizelingwekkende accumulatie van 31,4 inch - de hoogste hoeveelheid neerslag gemeten tijdens de ramp.

Terra ASTER-afbeelding van overstromingen langs de rivier de Mississippi bij Baton Rouge, Louisiana, op 17 januari 2016. Krediet:NASA

Wolken verduisterden een deel van wat onze satellieten konden zien tijdens de piek van de overstromingen. Gelukkig, radar zou het kunnen zien - het heeft geen heldere lucht of daglicht nodig om beelden te produceren. Onze partner USGS heeft het International Charter on Space and Major Disasters geactiveerd, levering van aanvullende satellietbeelden en op de ruimte gebaseerde synthetische apertuurradar mogelijk maken, of SAR.

Met behulp van deze, JPL-experts van het team vergeleken voor en na beelden van overstroomde gebieden. Het duurde niet lang, FEMA beschikte over overstromingsgebieden en overstromingsproxykaarten dankzij validatie van NOAA's luchtfoto's en USGS' hoogwatermerken.

"We schatten dat Louisiana er ongeveer 27 zou hebben, 000 beschadigde huizen, " zei Glen Russel, een remote sensing coördinator bij FEMA. "Maar door de verwerving van SAR-gegevens en andere remote sensing-gegevens konden we zien dat dat een veel grotere impact had dan we hadden voorspeld."

Het huis van Heuvel was een van die slachtoffers. "We werden gered door onze lokale Livingston Parish Sheriff Office-afgevaardigden... toen we onze voordeur uit waden in anderhalve meter water, ', zei ze. 'Negentig procent van Livingston Parish ging ten onder.' De gecombineerde reikwijdte van aardobservaties hielp FEMA-managers besluiten om de hoeveelheid middelen die naar Louisiana worden gestuurd te verhogen. Heuvel en haar familie hadden een nieuwe plek om te wonen.

"We zijn gezegend met een zeer mooie FEMA-trailer en zijn zo dankbaar dat we deze kunnen gebruiken, Heuvel toegevoegd. "Er zijn FEMA-aanhangers en campers in bijna elke tuin. Iedereen is in de staat van onderhoud op dit moment... We hebben allemaal een lange weg voor de boeg."

Matthew's ellende

Toen Tara Bullard zag hoe orkaan Matthew's regenbanden regendruppels bleven vallen over haar geboorteplaats Lumberton, Noord Carolina, ze maakte zich zorgen over wat er zou komen. "Al het water kon nergens heen."

Zoals ze vreesde, Bullard, de directeur van West Lumberton Elementary, zag al snel haar gemeenschap het slachtoffer worden van Matthew. Maanden later, er waren nog steeds pijnlijke littekens. "Mijn school heeft zware schade opgelopen als gevolg van de overstromingen... We zijn nog steeds ontheemd, zonder onmiddellijke plannen om terug te keren. Ik heb nog steeds studenten en gezinnen die in hotels wonen."

GPM's Dual-frequency Precipitation Radar-sensor die 3D-regensnelheden toont in orkaan Matthew terwijl deze op 8 oktober langs de kust van Carolina draait, 2016. Krediet:NASA

Ruim voordat de inslagen van orkaan Matthew werden gevoeld in Lumberton, ons ondersteuningsteam voor rampenbestrijding hield de storm in de gaten en werkte samen met andere federale agentschappen en internationale partners. Deze gecoördineerde inspanning hield vanaf het begin de wacht - Matthew volgde terwijl het Hispaniola en Cuba mishandelde en vervolgens op weg ging naar de VS.

Terwijl Matthew's effecten werden gevoeld langs de zuidoostkust, Het VIIRS-instrument van Suomi NPP bood cruciale inzichten om te detecteren welke gemeenschappen de macht hadden verloren. Voor Matthew's mogelijke overstromingseffecten, het team wendde zich opnieuw tot GFMS en bracht locaties in kaart van het noordoosten van Florida tot North Carolina die waarschijnlijk zouden worden overstroomd.

Het realtime Land Information System (LIS) van NASA Earth Science heeft ook onze NOAA- en USGS-partners geholpen bij hun planning en reactie op orkanen. Het LIS bevatte vegetatie-informatie van VIIRS en bodemvochtobservaties van SMAP om gebieden met verzadigde bodems te identificeren die vatbaar waren voor plotselinge overstromingen, waardoor partners konden bepalen waar overstromingen waarschijnlijk zouden zijn naarmate de regenval zich bleef ophopen.

Toen Matthew's regens ophielden, de overstromingen waren net begonnen voor veel gemeenschappen in de Carolinas. Teamleden van NASA Marshall gebruikten meerdere aardobservaties om overstromingskaarten te genereren voor het oosten van Noord-Carolina, samen met door stormvloeden getroffen gebieden langs de oostkust van Florida. NASA Goddard's Near Real-Time Global MODIS Flood Mapping gebruikte ook Terra- en Aqua-beelden om de omvang van de enorme overstromingen te identificeren. Ons team verzamelde en vergeleek zijn waterdetecties met het water van vóór Matthew, omdat FEMA en andere responspartners ze ophaalden via een online portal.

"Door gebruik te maken van gevarenlagen die NASA produceert, we een meer gedetailleerde en geïnformeerde analyse kunnen ontwikkelen van de schade aan huisvesting en infrastructuur in gemeenschappen, " merkte Brandon Bolinski op, een regionale orkaanprogrammamanager voor FEMA. Hij voegde toe, "Het FEMA-leiderschap kan dan weloverwogen beslissingen nemen over het plaatsen van responsmiddelen in het veld."

Zelfs toen het water dagen later terugtrok, hulpverleners waren nog bezig met het beoordelen van de volledige omvang van de ramp - Matthew veroorzaakte alleen al meer dan twee dozijn doden in North Carolina. voor Bullard, NASA's hulp bij deze inspanning maakte haar optimistisch dat deze teamaanpak slachtoffers zou helpen bij toekomstige rampen. Ooit de opvoeder, merkte ze op, "Ik hoop dat onze situatie het potentieel heeft om te leren en een positieve invloed te hebben op de manier waarop anderen op een vergelijkbare situatie kunnen reageren."