【遥感应用】新卫星数据将帮助美国农民应对旱灾
来源: http://www.spacedaily.com/reports/New_Satellite_Data_Will_Help_Farmers_Facing_Drought_999.html
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2015-01-05

数月来,美国加州一直处于“异常干旱”状态。加州中央河谷地区通常产出美国六分之一的农作物。

美国加州大约60%的区域遭受“异常干旱”,达到了美国干旱监测中心(USDM)的极端旱情级别。该机构曾在2012年对德克萨斯州和美国东南部地区发出同样的警告。最近加州的两个冬季已经处于自1879年有旱情记载以来的最干旱状态。土壤中没有足够的水分,种子不能生根发芽,叶子不能进行光合作用,农业不能持续。

目前,地面或卫星全球网络监测土壤湿度没有达到一个地区级标准。虽然农民、科学家和资源管理者可以将传感器放置在地面,但是这些只能提供定点测量,很少能够横穿一些非洲、亚洲和拉丁美洲的重要农业地区。

欧洲空间局(ESA)的土壤湿度及海洋盐度卫星(SMOS)任务以31英里(50公里)空间分辨率测量土壤湿度,因为土壤湿度在小范围里就有较大变化,卫星数据只能用于对广阔地区的预测。

NASA 土壤湿度有源--无源(SMAP)卫星加入观测任务。今年冬天启动的SMAP任务计划将收集地方数据以满足全球农业和水资源管理者的需求。

SMAP利用两个微波工具监测表层2英寸(5厘米)土壤深度的水分。同时,此仪器以6英里(9公里)空间分辨率提供土壤湿度估值,每两到三天对全球进行测量。

虽然这个分辨率不能显示出某单一地块的土壤湿度变化,但是它将给出现有观测最详细的地图。

加州莫菲特场NASA艾姆斯研究中心生态预测实验室科学家Forrest Melton指出,当作物用水需求超过由降水、地表水和持续抽取地下水提供的水供给量时,农业干旱就发生了。

Melton补充说明,基于加州积雪和降水数据,三月就基本很清楚在夏天将会发生严重干旱。但在印度部分、中东和其他地区是灌溉区,全年或部分季节严重依赖地下水抽取。

因为地下水资源非常难以估测,所以依靠地下水灌溉的农民比那些灌溉水部分来自于降雨或融雪的农民更少能够获得造成灌溉水源不足的指标。对于世界部分地区,农民根本没有什么数据可以帮助他们了解现存状况。SMAP测量可以填补这一重要空白。

一些农民通过改变灌溉方式处理干旱问题。其他人通过延迟种植期和收割期,为农作物提供获得好收成的最佳机会。目前,农作物生长时间表的修改主要基于种植者的观察和经验。SMAP数据将提供一个对土壤湿度的客观评估,用于帮助他们制定农业管理策略。

加州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室SMAP水和碳循环科学团队科学家Narendra Das指出,如果雨养作物的农民知道了土壤湿度,他们就可以调整播种时间使其产量最大化。

Melton声称,SMAP不仅可以帮助预测干旱程度,而且其数据可以帮助农民制定干旱恢复计划。科学家看到了SMAP的巨大潜力。虽然没有提供地块土壤湿度信息,但是它将提供非常有用的土壤湿度条件区域观测。这将对干旱监测和与农业有关的广泛应用至关重要。SMAP有能力对大范围土地连续进行地区土壤湿度状况测量,这将是一个重大进步。

 

(王化编译,殷永元审核)