science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vanuit de ruimte en in de lucht, NASA volgt bosbranden in Californië

Gevangen door het ASTER-instrument aan boord van NASA's Terra-satelliet, deze kaart in valse kleuren toont het brandgebied van de rivier- en Carmel-branden in Monterey County, Californië. Vegetatie (inclusief gewassen) is in rood weergegeven; het brandgebied (donkerblauw/grijs) bevindt zich in het midden van het beeld. Krediet:NASA/METI/AIST/Japan Space Systems

Terwijl Californië een van de ergste natuurbrandseizoenen ooit meemaakt, NASA maakt gebruik van zijn middelen om te helpen. Wetenschappers die het rampenprogramma van het agentschap voor toegepaste wetenschappen in de divisie aardwetenschappen ondersteunen, genereren kaarten en andere gegevensproducten die actieve branden en hun rookpluimen volgen, terwijl ze ook gebieden identificeren die mogelijk vatbaar zijn voor toekomstige risico's.

"Als zich rampen als deze voordoen, we kunnen snel reageren op verzoeken van onze partners die afbeeldingen en kaartgegevens nodig hebben, " zei David Groen, manager van het Rampenprogramma op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Hetzelfde, in de nasleep van de branden, onze onderzoekers zullen orbitale en luchtgegevens van de verbrande gebieden gebruiken om gevaren zoals aardverschuivingen en modderstromen te helpen verminderen."

De meeste gegevens zijn afkomstig van de talrijke satellietinstrumenten die over de staat gaan, zoals de instrumenten van de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aan boord van de Aqua- en Terra-satellieten, de Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) instrumenten aan boord van de Suomi-NPP-satelliet, en het Cloud-Aerosol Lidar met Orthogonal Polarization (CALIOP) instrument aan boord van de CALIPSO-satelliet.

Een ander dergelijk instrument is het Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)-instrument aan boord van de Terra-satelliet. Beheerd door de Japan Space Systems en NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, ASTER bekijkt het aardoppervlak in zichtbare, bijna infrarood, en thermisch-infrarood golflengten, waardoor kenmerken zoals de rook en hitte van branden kunnen worden geïdentificeerd en in kaart worden gebracht. Dergelijke orbitale gegevens helpen brandweerkorpsen om branden beter te lokaliseren en bemanningen daarheen te leiden.

De Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR), een ander door JPL beheerd instrument aan boord van Terra, wordt gebruikt om beter te begrijpen hoe hoog en ver de rookdeeltjes reizen. MISR-gegevens werden ook gebruikt om de hoeveelheid en het type rookdeeltjes in rookpluimen te detecteren, met behulp van het MISR Research Aerosol-ophaalalgoritme dat is ontwikkeld door onderzoekers van het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland.

De rookpluimen die door de branden in Californië zijn gegenereerd, hebben de afgelopen weken over grote delen van het westen van Noord-Amerika gereisd, invloed op de luchtkwaliteit en het zicht. Rookdeeltjes in de lucht kunnen het risico op hart- en vaatziekten en aandoeningen van de luchtwegen verhogen bij inademing, dus het volgen van hun verspreiding biedt waardevolle informatie voor lokale volksgezondheidsfunctionarissen.

Deze screenshot toont een interactieve 3D-visualisatie waarmee je de hoogte van rookpluimen van de Californische branden kunt verkennen, met behulp van gegevens van Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR) -instrument aan boord van NASA's Terra-satelliet. Krediet:NASA/JPL-Caltech/GSFC

Onderzoekers van NASA JPL en GSFC waren behulpzaam bij het analyseren van de satellietgegevens, en het NASA Disasters Program en het NASA Health and Air Quality Applied Sciences Team coördineerden rechtstreeks met belanghebbenden van de California National Guard om te helpen bij het volgen van de gevolgen van de branden.

Naast deze op satellieten gebaseerde inspanningen, JPL's Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR)-instrument zal deze week over de rivier- en Carmel-branden in Monterey County vliegen, de branden van het CZU Lightning Complex in de provincies San Mateo en Santa Cruz, en de LNU Lightning Complex branden in Sonoma, Napa, Solano, en Lake provincies.

Het UAVSAR-instrument is bevestigd aan de onderkant van een C-20A-vliegtuig dat is gebaseerd op NASA's Armstrong Flight Research Center in de buurt van Palmdale, Californië. Wanneer herhaaldelijk over een bepaald gebied wordt gevlogen, het instrument kan uiterst nauwkeurig kleine veranderingen in het grondoppervlak meten. Wetenschappers gebruiken de gegevens om de hoogte van de grond in kaart te brengen en bewegingen van de oppervlaktemassa te bestuderen (langs aardbevingen, bijvoorbeeld).

Maar UAVSAR kan ook zeer effectief zijn bij het in kaart brengen van brandwonden. De radarsignalen van het instrument kaatsen op een andere manier terug op vegetatie dan op kale, vers verbrande grond. Het nauwkeurig meten van de omvang van het brandwondlitteken is belangrijk voor het beoordelen van de langetermijneffecten van brandschade. Door het verlies van vegetatie op hellingen kan een gebied tijdens regenbuien het risico lopen op modderstromen.

In combinatie met andere wetenschappelijke instrumenten, de bevindingen van deze UAVSAR-viaducten kunnen helpen om de verspreiding van actieve branden te karakteriseren en tegelijkertijd een beter inzicht te krijgen in de effecten op langere termijn. Er zullen extra beeldcamera's worden gevlogen met UAVSAR om een ​​breder begrip van de branden te geven.

"We zullen ook met onze kortegolf-infraroodcamera vliegen in dezelfde richting als UAVSAR, die het vuur door de rook zal zien, " zei Andrea Donnellan, een hoofdonderzoeker bij JPL. "Deze gecombineerde gegevens kunnen ons helpen beter te begrijpen hoe deze actieve branden het gebied beïnvloeden."