NASA meri "prah na snegu", ki pomaga upravljati z vodo zaloge reke Colorado

Chuyện tình Trấn Thành và Hari Won trong "Phi vụ cưa em" - [Tin mới 123] (Junij 2019).

Anonim

Ko sta Michelle Stokes in Stacie Bender pozorni na snežne gore v Utahu in Coloradu, vidijo več kot samo veličastno pokrajino. Vidijo milijone galonov vode, ki bodo sčasoma prešli v reko Colorado.

Voda, ki je shranjena kot snežni paket, se bo nahajala na približno 33 milijonov ljudi v sedmih zahodnih državah, namakanju hektarjev zelene solate, sadja in oreščkov v Kaliforniji, ki ustvarjajo ogromne količine električne energije in končno izvirajo iz pip v sedmih državah. Za nekaj teh soncno preplavljenih drzav, sneženje (in njeno naknadno taljenje) zagotavlja do 80 odstotkov letnih padavin, ki se navsezadnje uporabljajo za pitje, gojenje, rekreacijo in proizvodnjo energije. Medtem ko je pomembno, da upravljavci vode v teh državah vedo, koliko vode lahko pričakujejo od snega, je vsak bit tako pomemben, da vedo, kdaj ga pričakujejo.

V toku

Kot vodiki v središču napovedi reke Kolorado, Stokes in Bender, ravno tako, z zagotavljanjem napovedi pretočnih tokov za vodotoke v porečju reke Kolorado in regiji. Ta slap vključuje nekatere od najbolj posekanih zemljišč v Združenih državah. Kot rezultat, toliko vode se vzame za človeško uporabo in se tako malo vrne v to, da se reka rutinsko suši, preden pride do ust v Kalifornijskem zalivu v Mehiki. S takim omejenim virom se šteje vsak padec.

"Napovedi, ki jih dobimo iz centra, zagotavljajo ključne informacije za upravljanje z vodnimi viri in rezervoarji, " je povedal Dave Kanzer, namestnik glavnega inženirja za Območje reke Kolorado v Glenwood Springs v Coloradu. "Napovedi za oskrbo z vodo so ključnega pomena. Če dobimo manj vode, kot napovedujejo napovedi, ne bomo imeli dovolj shranjenih v rezervoarjih, da bi reka tekla skozi celotno sezono povpraševanja po namakanju. Nasprotno, če prejmemo več od predvidenega, bi lahko morata sprostiti dodatno vodo, ne da bi povzročila škodljive poplave. "

Zavedajoč se pomembnosti točnosti, center vnaša številne odčitke v kompleksen računalniški program, ki uporablja te informacije, da bi ustvaril svoje napovedi. Pred letom 2011 so bili ti vhodni podatki zgrajeni izključno iz zemeljskih senzorjev in neposrednih opazovanj osebja. Vendar pa je leto 2009 služilo kot prelomnica, ko so množične nevihte eksplodirale tisto, kar se je zdelo nepričakovano količina prahu s planote Colorado na neokrnjeni beli sneg v Rocky Mountains. Pod debeljo odejo prahu je normalno reflektivni beli sneg absorbiral več energije sonca in snežni plašč se je stopil veliko hitreje, kot je bilo pričakovano med sezono odtokov.

"Ugotovili smo, da res prašni pogoji povečajo hitrost snega približno toliko, kot dvig temperature za 1 do 3 stopinje Fahrenheita, " je pojasnil Bender. "Bilo je zelo jasno, da smo morali določiti natančnejši način merjenja prahu na snegu."

Medtem ko se merjenje prahu lahko zdi kot čas za povečavo, sta Stokes in Bender dejansko morala pomanjšati izhod. Kot so kmalu odkrili, je bil odgovor v orbiti visoko nad Rocky Mountains v vesolju.

Merjenje

Tom Painter je preživel svoj dober delež časa med nedotaknjenimi vrhovi Rockies. Kot raziskovalni znanstvenik v NASA-jevem laboratoriju za pogon jarka v Pasadeni, Kalifornija že več let proučuje prah in snežne odeje. Leta 2011 sta Painter in njegovi kolegi podpisali pogodbo za pomoč Stokesu in Benderju za izboljšanje napovedi pretočne ceste z izkoriščanjem moči opazovanj Zemlje iz vesolja; rodil se je plodno sodelovanje.

S pomočjo NASA je center začel v svoj model napovedovanja vključevati dva sklopa podatkov na daljavo. Prvi sklop jim je dal natančnejše branje, kje je bil sneg, drugi pa jim je zagotovil jasnejšo sliko površinskih pogojev snežne odeje in natančneje količino dodatne sončne svetlobe, ki jo absorbira prah, ki ga vsebuje snežni paket.

"Ko smo prvič začeli uporabljati podatke daljinskega zaznavanja, se je vse spremenilo, " je povedal Bender. "Naše raziskave kažejo, da z uporabo podatkov daljinskega zaznavanja zmanjša napako za približno 70 odstotkov v nekaterih vodotokih. To nam omogoča, da predvidimo časovni pretok toka veliko boljši od tistega, kar je naš sistem storil prej."

Z natančnejšimi napovedmi so vodje vodnih delavcev zdaj sposobni sprejemati boljše odločitve o tem, kdaj in koliko vode za shranjevanje in / ali sprostitev v reke Kolorado, ki lahko dramatično vplivajo na življenje in dobro počutje ljudi in prosto živečih živali.

"Vemo, kako pomembna je voda za kmete in skupnosti, " je dejal Kanzer. "Istočasno brez ogromne vode, ki teče skozi reke, bi lahko ogrozili celo generacijo ogroženih rib. Bolj natančne so napovedi, bolje smo opremljeni, da bomo dosegli to ravnotežje."

Sredstva za združevanje

Ker je upravljanje vode postalo vse bolj pomembno zaradi rasti prebivalstva in ponavljajočih se suš, je povezava med satelitskimi podatki, ki opazujejo Zemljo, in tistimi, ki delajo s temi informacijami, vedno bolj kritična. "Sodelovanje je bistveno za iskanje odgovorov in zagotavljanje informacij, ki koristijo našim skupnostim, " je povedal Painter. "S temi partnerstvi smo sposobni izkoristiti okrepljeno znanje o planetu Zemlja za napredek znanosti, hkrati pa prispevamo k ustvarjanju bolj zdravih načinov preživljanja, gospodarstev in okolij. In ta partnerstva nam pomagajo ugotoviti nova vprašanja in pomembna področja za raziskave."

S sodelovanjem pri uporabi satelitskih podatkov NASA, Painter in Center za napovedovanje rečnega reka Kolorado zagotavljata, da ima več kot 33 milijonov ljudi varnejšo oskrbo z vodo in jim ni treba skrbeti za napovedovanje napovedi, preden se vklopi.

Kljub pomembnosti albedo v snežnem kosu - delež svetlobe, ki se odraža v primerjavi z absorbiranim kontrolnim odtočnim odtisom, je bil albedo v snežnih odtisih za večino Združenih držav nezaželen. Da bi ga izmerili, skupina Painter's pri NASA zaznava neharmote, ki absorbirajo svetlobo (na primer prah) na snegu z instrumenti MODIS (instrumenti za merjenje zmerne ločljivosti) na dveh satelita: Terra in Aqua. NASA uporablja te podatke, da oceni dodatno energijo, ki jo absorbira snežni oder, kar je bistven vnos za razumevanje energetske bilance dinamike snežnih padal. Od teh prizadevanj je Painterova ekipa razvila opazovalni observatorij z zrakom, ki združuje kombinacijo albedo in ekvivalente snežne vode, ki sta najpomembnejši nadzor časa in velikosti snega.

menu
menu