【遥感应用】NASA助力美国卡罗莱纳州应对洪水
来源: http://pmm.nasa.gov/articles/nasa-aids-response-carolina-flooding
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2016-04-06

2015年10月12日

美国马歇尔太空飞行中心短期预报研究和转换中心(SPoRT)项目在近实时仿真模拟图中使用NASA土壤湿度主被动探测卫星(SMAP)全球降水测量任务(GPM)降雨量数据,为美国国家天气预报服务(NWS)办公室提供帮助短期洪水预报的土壤湿度实验数据。土壤湿度描述了地面吸收水分的能力,犹如一块海绵。(如图所示)

只有雨不会停。2015年10月3日和4日持续的大西洋暖湿气流影响的天气系统造成了美国卡罗莱纳州1-2英尺(0.3-0.6米)降雨量。河水漫过堤岸,引起堤坝崩溃,形成全州大部分地区重大洪涝灾害,造成一些地区居民断水断电。

从降雨到接下来的洪水,对洪灾进行追踪和预测,是保护处于险境人们的首要一步。美国联邦和州立应急管理人员自灾害开始一刻就冲到前线,并得到国家天气服务中心天气与洪水预测工作的支持。美国国家航空航天局(NASA)通过空间地球观测卫星数据给予支持。

NASA和日本宇航局(JAXA)联合开发全球降水测量任务(GPM)提供了此地区的降雨量定期数据。2014年发射的GPM核心天文台任务结合国际卫星合作伙伴共同提供每3小时更新的灾区降雨数据。

马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心进行这些数据的管理,对此次创纪录的降雨总量数据进行确认,并将数据输入到帮助预测此地区洪水程度的其他系统中。

跟踪了解雨水到达地面以后的过程是根本性的。位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心短期预报研究和转换中心(SPoRT)运行一个称作NASA土地信息系统的计算机模型,此系统覆盖大部分美国中东部地区,包括卡罗莱纳州。

SPoRT项目在近实时模拟实验中使用GPM任务降雨数据和NASA土壤湿度主被动探测卫星(SMAP)数据,为美国国家天气预报服务(NWS)办公室提供帮助短期洪水预报的土壤湿度实验数据。土壤湿度描述了地面吸收水分的能力,犹如一块海绵。

在此次创纪录的降雨事件中,南卡罗来纳州的土壤湿度饱和度达到75%到100%。如此之高的水量饱和度造成土壤不再具有海绵式吸水能力,洪水迅速流经地面,导致洪水暴发。

GPM降雨数据用于另一个NASA资助的跟踪地面水量的洪水预测工具中,即由位于College Park的马里兰大学研究人员开发和运行的全球洪水监测系统中。此系统使用现有卫星雨量数据结合地表模型对斜坡、溪流与河流信息、土壤湿度进行表达,并且根据历史决堤经验预测洪水发生的可能性。

美国联邦紧急事务管理局(FEMA)和国土安全部使用这些地图了解当前、雨后洪水发生地点,以及随着洪水向下游移动,洪水可能会继续出现在哪里。

甚至在乌云散去前,空间信息对灾害程度评估工作就开始了。加州帕萨迪纳NASA喷气推进实验室(JPL)先进快速成像和分析项目(ARIA)利用意大利空间局和JAXA共同开发的合成孔径雷达数据(SAR)对灾前灾后数据进行分析。这些穿云数据可以监测诸如风暴损毁建筑及道路的城市环境变化情况。

NASA利用其空间优势增加我们对自己地球家园的了解,改善生活,保护未来。NASA通过长期数据记录开发观测和研究地球各种相互关联自然系统的新方法。该机构分享这一独特知识,与全球研究机构通力合作,为获得地球研究新见解而努力。

 

原文题目:

NASA Aids Response to Carolina Flooding

资料来源:

http://pmm.nasa.gov/articles/nasa-aids-response-carolina-flooding

 

(王化编译、殷永元审核)