NASAESAJAXA收集了大量从太空观测地球的数据,包括NASA-NOAA Suomi NPP卫星的“夜灯”数据,以跟踪世界对COVID-19大流行所带来的全球和局部变化的反应。这张照片显示的是旧金山湾区。
影像来源:NASA

为应对全球冠状病毒(COVID-19)大流行,美国航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)联合使用其地球观测卫星数据的集体科学力量来记录全球环境和人类社会的变化。这些机构收集的大量信息现在只需要一根手指就可以得到。

这三个航天机构开展了前所未有的合作,共同创建了COVID-19地球观测仪表板,该仪表板将多种卫星数据记录与分析工具集成在一起,便于用户跟踪空气质、气候变化、经济活动和农业的变化。


COVID-19导致全球人类活动变化。一些水体变得更加清澈,污染物的排放量暂时下降,货物的运输和运输也有所减少。我们可以从太空中看到这些变化。NASA、ESA和JAXA正在新的COVID-19地球观测仪表板上提供卫星数据。
来源:NASA

这一三方数据资源为公众和决策者提供了一个独特的工具,以调查在世界各地实施的与大流行有关的限制措施的短期和长期影响。随着全球经济逐渐复苏,未来几个月,随着新的观察数据的增加,仪表板的数据将继续更新。

“NASA、ESA和JAXA共同代表了一项伟大的人类资产:太空中先进的地球观测仪器,它们每天都被用于造福社会,增进人们对地球家园的了解。”美国宇航局负责科学事务的副局长托马斯·祖布臣说,“当我们开始从太空看到由大流行病引起的人类活动模式的变化对地球产生了明显的影响时,我们知道,如果我们整合资源,我们可以带来强大的新分析工具来应对这一快速发展的变化危机。”

今年4月,这三个机构成立了一个特别工作组来应对这一挑战。该小组确定了最相关的卫星数据流,调整了现有的计算基础设施,以便在各机构之间共享数据并产生相关指标。该仪表盘向用户提供无缝连接的数据,,这些数据显示空气和水质的变化,全球范围内以及特定关注领域的经济和农业活动。

卫星观测结果显示全球空气质量的变化是最明显的影响之一,这与大流行相关的居家订单和工业活动减少有关。卫星数据清楚地显示了一种空气污染物,即二氧化氮(NO2),这主要是燃烧化石燃料用于运输和发电产生。NO2的寿命为数小时,是地面臭氧的前兆,这使其成为短期空气质量变化的有用指标。仪表板将来自两个NASA和ESA卫星的当前NO2数据以及历史数据进行比较。除了NO2的全球视野之外,目标区域还包括洛杉矶、东京、北京、巴黎和马德里。

仪表板强调了大气中另一个重要成分二氧化碳(CO2)的变化,以探讨全球和局部地区对大流行的反应如何改变了这种令气候变暖的温室气体的浓度。由于二氧化碳在大气中的本底浓度很高,而且其在大气中的寿命长达100年以上,人类排放的变化导致的大气CO2的短期变化相对于自然碳循环的丰度的预期变化是非常小的。

《自然》(Nature)杂志最近的一项研究估计,全球刚刚经历的为期三个月的经济放缓,将暂时减少排放到大气中的二氧化碳浓度的预期增幅仅减少了0.5%。仪表板显示来自NASA卫星的数据,以寻找全球范围内二氧化碳的长期变化。通过JAXA卫星进行的二氧化碳观测可以放大某些市区(如纽约,旧金山,东京和德里)的变化。来自NASA和JAXA数据集的分析与自然杂志研究中的减排量估算值一致。

据报告,在工业和旅游业等通常有密集人类活动的几个地区,最近的水质变化在大流行期间有所下降。仪表盘展示了三个机构对选定的沿海地区、港口和半封闭海湾的总悬浮物质和叶绿素浓度进行的有针对性的卫星观测,以评估造成这些水质变化的原因、它们的分布范围以及持续时间。长岛湾、北亚得里亚海和东京湾都在研究范围之内。

全球经济活动的普遍下降是这一流行病的一个众所周知的影响。从空间上观察港口的航运活动、购物中心的汽车停放情况以及城市地区的夜间灯光情况,可以作为特定经济领域受到影响的指标。每个机构的卫星数据以及美国宇航局和欧空局购买的商业数据都呈现在仪表板上,以量化洛杉矶、法国敦刻尔克港、比利时根特以及北京等地的这些变化。

来自NASA,ESA和JAXA观察全球变化的天基地球观测的集体力量,已被用来制作COVID-19地球观测仪表板。在这段视频中,来自各个机构的领导人——NASA的托马斯·祖布臣、ESA的约瑟夫·阿斯切巴赫和JAXA的Koji Terada——讨论了他们史无前例的合作。
来源:NASA/ESA/JAXA

仪表板还将提供三方卫星数据,以寻找世界各地农业生产变化的迹象,比如由于食品供应链中断或劳动力供应不足而导致的收割和种植。随着世界从大流行病中复苏,了解任何此类变化的程度对于维护全球和地方市场和粮食安全都是重要的。

有关NASA对COVID-19大流行的反应的更多信息,请访问:
https://www.nasa.gov/coronavirus

有关NASA的地球科学计划的更多信息,请访问:

https://www.nasa.gov/earth

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