Værktøjer til bedre at forudsige oversvømmelser og tørke

Det faktum, at vand udgør omkring 71 % af Jordens overflade, er almindeligt kendt. Hvad er mindre kendt, imidlertid, er, at denne vandmasse konstant omfordeles, og at sådanne ændringer kan være ansvarlige for oversvømmelser og tørke. EGSIEM-projektet havde til formål at integrere omfordelingen af ​​denne masse i jordobservationsdataprodukter, for at hjælpe med at forudsige disse begivenheder.

Lanceret i 2002, NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) var det første til at levere indsigt i Jordens globale vandkredsløb. Nu, et konsortium på otte organisationer er begyndt at bruge disse data til at demonstrere, at massefordelingsprodukter kan åbne døren for innovative tilgange til overvågning og prognose af oversvømmelser og tørke.

"GRACE gjorde de tidsmæssige variationer af miljømasse observerbare, og vi har set relaterede dataprodukter vokse modne i løbet af de sidste 16 år. Nu hvor denne proces er afsluttet, andre missioner af GRACE-typen kan påbegyndes. Imidlertid, der var stadig stor efterspørgsel efter konsoliderede produkter og for at forbedre tilgængeligheden til data for ikke-specialister, " forklarer prof Adrian Jäggi, koordinator for EGSIEM på vegne af universitetet i Bern.

Udover, projektet havde til formål at øge den tidsmæssige opløsning fra en måned, typisk for GRACE-produkter, til én dag og til at levere tyngdekraftsfeltinformation inden for fem dage til tidskritiske applikationer. Pointen var at give mulighed for rettidig bevidsthed om potentielt udviklende hydrologiske ekstremer.

"For os er ligningen enkel:bedre viden giver bedre beslutningstagning, og at forberede sig på en potentiel trussel er ofte billigere end at rydde op efter en fare rammer, " Prof Jäggi forklarer. "Tyngekraft og vandmasseændringer giver væsentlige kvantitative oplysninger om ændringer i havniveau, flodudledning, grundvand, snemasse, gletsjermasse, og polar indlandsismasse. Med vores produkter, vi kunne etablere en tidlig varslingstjeneste til oversvømmelsesprognose og tørkeovervågning samt generere avancerede oversvømmelsesalarmer."

For bedre at forstå potentialet i deres produkter, projektgruppen undersøgte historiske oversvømmelser og tørkebegivenheder og udviklede relevante indikatorer. Oversvømmelsen, der ramte Namibia i 2009, for eksempel, dræbte 131 mennesker og påvirkede yderligere 445.000 kraftigt. Undersøgelser viste, at hvis folk var blevet advaret 10 dage tidligere, dette alene ville have bragt antallet af ofre ned med omkring 57 %, og skader i det sociale, produktions- og infrastruktursektoren med 58 %, henholdsvis 41 % og 35 %. EGSIEMs produkter og værktøjer kan muliggøre dette til masseinducerede oversvømmelser.

Tre hovedtyper af produkter blev udviklet:kombinerede globale tyngdekraftsfeltløsninger, tyngdefeltsprodukter og fugtighedsindekser i nærheden af ​​realtid. Kombinerede globale gravitationsfeltløsninger løste problemet med, at brugere tidligere skulle vælge et dataprodukt fra et af de fem til seks eksisterende behandlingscentre. EGSIEM forenede disse løsninger og, ved at gøre det, udkonkurrerede ethvert eksisterende produkt på grund af bedre signal til støj-forhold.

Det næsten realtidsprodukt, på den anden side, kan levere data med en latenstid på ikke mere end 24 timer i de fleste tilfælde, derved muliggøres en ny række af næsten-realtidsapplikationer til f.eks. oversvømmelses- og tørkeovervågning. Endelig, vådhedsindekset – som består af enten månedlige eller daglige globale kort med en opløsning på én grad gange én grad – kan identificere masseinducerede oversvømmelser og tørker, der fandt sted i fortiden og, ved at gøre det, uddybe forståelsen af ​​de forhold, der fører til sådanne ekstreme begivenheder. Det giver også mulighed for nem adgang og fortolkning af tyngdekraftsdataene.

"Denne form for produkt/information er ikke blevet brugt før, men dets potentiale er enormt. Udover videnskabelig interesse, det har en direkte indvirkning på den offentlige sikkerhed, som i næsten realtidstilstand, dataene indikerer direkte risikoen, " siger prof Jäggi.

Med projektet nu afsluttet, en begivenhed at holde øje med er bestemt lanceringen af ​​GRACE-missionens efterfølger. "GRACE ophørte med driften i juni 2017, hvilket betyder, at brugersamfundet i øjeblikket er blindt for alle slags masse-inducerede ændringer. Med lanceringen af ​​GRACE Follow-On, i øjeblikket planlagt til den 21. maj, 2018, vi kan give disse unikke data til samfundene og offentligheden. Vi er lige begyndt at udforske potentialet i vores dataprodukter, men vi er overbeviste om, at de om fem til ti år fra nu af vil være uundværlige i overvågningen og prognosen af ​​jordsystemet, " konkluderer prof Jäggi.