Water is zo gewoon dat we het vaak als vanzelfsprekend beschouwen. Maar te veel - of te weinig ervan - haalt de krantenkoppen.

Catastrofale overstromingen in het middenwesten van de V.S. dit voorjaar hebben voor miljarden dollars schade aangericht en verwoesting aangericht met gewassen, na regen getipt een massale smeltende sneeuw. Zeven jaar droogte in Californië, zo slopend dat het leidde tot waterrantsoenering, kwam tot een einde nadat een natte en besneeuwde winter een aantal jaren van langzame opleving afsloot en het vitale bergsneeuwpakket aanvulde.

Deze inspanningen worden gevormd door de lokale geografie en specifieke gebruikersbehoeften om ervoor te zorgen dat ze ingaan op zoetwatergegevens die het meest waardevol zijn voor gemeenschappen. Om deze reden, NASA ondersteunt een aantal waterbeheertoepassingen die zijn aangepast om verschillende regio's te ondersteunen. Bijvoorbeeld, NASA's Western Water Applications Office werkt samen met verschillende entiteiten in het westen van de VS, inclusief deelstaatregeringen, tribale naties, en particuliere industrieën om de effecten van droogte op de landbouw en de algemene watervoorziening te volgen. In het buitenland, NASA werkt samen met het Amerikaanse Agentschap voor Internationale Ontwikkeling via het SERVIR-programma om satellietgegevens te verstrekken, computerhulpmiddelen, en training voor lokale partners die de lokale overstromingsvoorspellingen in Afrika verbeteren en de klimaateffecten op sneeuwpakketten in de bergen in de Himalaya beoordelen, onder andere inspanningen.

Deze programma's zijn slechts enkele voorbeelden van vele door NASA ondersteunde projecten. Honderden andere onderzoekers, overheidsinstellingen, en non-profitorganisaties ontwikkelen hun eigen waterbeheertools en -applicaties met behulp van NASA's gratis en open datasets.

Water uit de sneeuw

NASA verbetert bestaande en ontwikkelt nieuwe remote sensing-methoden die kunnen onthullen hoeveel water is opgeslagen in berg- en seizoensgebonden snowpack - een van 's werelds meest vitale bronnen van zoet water. Meer dan een miljard mensen, verspreid over meerdere continenten, vertrouwen op water uit bergsneeuw voor hun watervoorziening die drinkwater ondersteunt, landbouw, en zelfs waterkracht. Sneeuwvalpatronen veranderen in de loop van de tijd, echter, zowel van jaar tot jaar door natuurlijke variabiliteit als door klimaateffecten op de lange termijn. Met aanhoudende menselijke eisen, het vermogen om nauwkeurig te meten hoeveel water er in de sneeuwlaag van de bergen zit, wordt een nog belangrijker vermogen.

Via het Airborne Snow Observatory-programma, NASA en California's Department of Water Resources gebruiken instrumenten die op vliegtuigen zijn gemonteerd om schattingen met hoge resolutie te maken van het sneeuwwatergehalte voor prioritaire stroomgebieden in de westelijke VS. De verzamelde gegevens helpen bij het bepalen van de timing van het smelten van de lente, die stroomafwaartse effecten heeft op de opwekking van waterkracht en planning voor hoeveel water in reservoirs kan worden gehouden.

NASA richt zich ook op de langetermijnontwikkeling van instrumenten om water in sneeuw te meten via een veldcampagne in de lucht genaamd SnowEx. Dit type veldcampagne koppelt gedetailleerde sneeuwmetingen in de Colorado Rocky Mountains, uitgevoerd door onderzoekers op de grond, aan waarnemingen op afstand van vliegtuigen die over de grond vliegen. De verbindingen die uit deze zeer gedetailleerde datasets worden gemaakt, zullen wetenschappers helpen bij het ontwerpen van toekomstige satellietmissies die vergelijkbare metingen vanuit de ruimte zullen doen.

Sneeuwmetingen in de lucht, evenals andere programma's, aanvulling op regionale observaties op lange termijn van NASA-satellieten die schattingen maken voor hele bergketens in het westen van de VS en over de hele wereld.

Water in de lucht

Als we aan water op aarde denken, denken we misschien aan de oceaan, rivieren en meren. Maar terwijl water rond de planeet circuleert, de atmosfeer houdt vocht vast, het creëren van een reservoir in de lucht dat periodiek condenseert tot regen en sneeuw. NASA maakt deel uit van een team uit meer dan een dozijn landen waarvan de satellieten samenwerken om elk half uur wereldwijde neerslaggegevens te leveren. boven land, regen heeft onmiddellijk effect als het in de grond dringt, die gewassen ondersteunt.

Neerslaggegevens zijn een van de meest essentiële voor het volgen van de beweging van zoet water rond de planeet, en gaat in op toepassingen die het dagelijks leven van mensen raken, inclusief weersvoorspellingen, gewasmonitoring, en overstromingsvoorspelling. Voor veel delen van de wereld, met name ontwikkelingslanden en moeilijk bereikbare terreinen waar grondmetingen schaars tot niet bestaan, deze wereldwijde NASA-datasets zijn soms de enige consistente bron van informatie over regenval en bodemvocht.

Een halve wereld verder, Door de droogte in Oost-Australië was de tarweoogst zo uitgeput dat deze voor het eerst in 12 jaar moest worden geïmporteerd. In Oost-Afrika en het Midden-Oosten, enkele van de ernstigste droogtes op aarde dragen bij tot gewassen die onder druk staan ​​in heel Somalië, Soedan, en Jemen.

Of het nu gaat om overstromingen, droogte, of de status en kwaliteit van de watervoorziening, het aanpakken van de watergerelateerde behoeften van mensen op aarde begint met weten waar het water is. Met uniek uitzicht vanuit de ruimte, NASA loopt voorop bij het bestuderen en monitoren van deze meest waardevolle hulpbron die constant in beweging is. Onderzoekers gebruiken data van satellieten, vliegtuigen, en andere inspanningen, om uit te vinden waar en wanneer water beschikbaar is over de hele wereld, hoe veel, en hoe veranderen die patronen. Vervolgens zoeken ze uit hoe ze die gegevens het beste kunnen gebruiken en krijgen ze die in handen van de mensen die ze het meest nodig hebben.

De komende weken, we zullen gebieden van NASA-onderzoek naar het zoete water van de aarde verkennen en onderzoeken hoe die vooruitgang mensen helpt bij het oplossen van problemen in de echte wereld.

NASA en haar partners gebruiken satellieten om een ​​revolutie teweeg te brengen in ons vermogen om de stroom van zoet water rond de aarde te volgen en te begrijpen - of het nu in de atmosfeer is, aan het aardoppervlak, of ondergronds. In de laatste twee decennia, freely available NASA datasets have been used for extensive research into the movement, verdeling, and interaction of each part of the water cycle worldwide.

It's a complex cycle:Evaporating from warm tropical oceans, freshwater condenses into clouds, circulating on the winds where a portion of it falls as rain or snow. Op de grond, freshwater is stored in ice, sneeuw, rivieren en meren. Of, it soaks into the ground, disappearing from view to infiltrate into soils and aquifers. Of, before it disappears from view, it can evaporate back to the atmosphere, where moisture is tightly related to Earth's energy flow, which in turn influences weather patterns that govern freshwater's distribution.

"Fresh water is critically important to humans, both in obvious ways and in unseen ways such as moving heat around Earth's entire climate system, " zei Jared Entin, terrestrial hydrology program manager in the Earth Science Division at NASA Headquarters, Washington. "With our current satellites, we are now making great progress in pinning down both the detail needed for local water decisions and the global view essential to better understanding our changing climate."

Researchers funded by NASA have used satellite and airborne data to better inform existing tools for flooding, drought forecasts and famine relief efforts, and for planning and monitoring regional water supplies. These efforts are tackling some of the most pressing needs of people around the world.

Water from Below

NASA satellites monitoring Earth's gravity field have given scientists insight into the movement of large masses such as ice and water—including water hidden underground. This global look at changes to the amount of water storied in aquifers, massive underground freshwater reservoirs, has revealed some concerning trends. Of the 37 largest aquifers on Earth, a third of them are being depleted by communities pumping the water faster than it recharges from rainfall. These water declines occur primarily where agriculture and aquifers coincide, and where human water demands can easily exacerbate conditions of periodic drought. Among those most stressed in the past decade are the Central Valley of California, the Indus Basin in northwestern India and Pakistan, and the Arabian Aquifer System in Saudi Arabia.

About 70% of all freshwater on Earth is used for irrigated agriculture. Underground aquifers are water sources that act like waiting bank savings accounts, providing a dependable supply and making agriculture possible in arid areas where significant rain events may only occur once a year and during droughts when surface water is scarce. We do not know the full extent of these underground water aquifers or when they may run dry, but understanding the change in available water that occurs both seasonally and throughout the satellite record helps decision-makers manage their resources.

In addition to witnessing the effects of agriculture, the satellite data show the effects of climate change, most notably in the decline of sea ice and ice sheets at the poles. They also observe the ups and downs of more natural variability that reflects a region's span of wet or dry years. As the global satellite record extends into the future, researchers and water managers will continue to monitor freshwater hidden below as climate patterns shift and human demands grow.