隨著加利福尼亞經歷另一場乾旱,可以幫助農民和牧場主最大限度地利用他們所獲得的水的工具正在得到改進。
上週,由三個聯邦機構組成的公私聯盟發起了衡量此類用水量的最新努力——美國國家航空航天局; 美國農業部; 和美國地質調查局——以及一些大學和私人實體。 旨在跟踪西部 17 個州的用水情況的 OpenET 於 21 月 XNUMX 日上線,可在 www.openetdata.org
ET 指的是蒸發蒸騰作用,即水從地表蒸發並從植物中蒸發的過程。
環境保護基金氣候適應性水系統主管 Robyn Grimm 將在沒有蒸發蒸騰數據的情況下管理水資源比作在不知道花費了多少錢的情況下管理家庭預算。
“它是水循環的第二大組成部分,可以被認為是降水的對立面,”格里姆在上周宣布推出的虛擬新聞發布會上說。 “它是離開陸地表面並返回大氣層的水,因此,它是一種衡量水量的方法,一旦它被應用於景觀,就不能再在當地系統中使用。”
該計劃從 Landsat 的衛星觀測開始,這是 NASA 和地質調查局的聯合任務。 該計劃有三顆在軌衛星,其中最新一顆於 XNUMX 月初發射。 來自其他 NASA 和歐洲航天局衛星的數據也被使用。
NASA 西部水應用辦公室的研究科學家 Forrest Melton 在新聞發布會上說,蒸發蒸騰會消耗能量並冷卻水蒸發的表面。
“這種冷卻效果對於 Landsat 的熱紅外傳感器是可見的,它檢測到較高的 ET 率作為較冷的地表溫度,”Melton 說。 “反過來,較低的溫度意味著更多的水被植物使用或蒸騰,並從地表蒸發。”
梅爾頓指出,植物會根據植被的健康狀況反射不同數量的紅外線和近紅外線。
梅爾頓說:“這使我們能夠計算西部幾乎每個農田的 ET,還可以非常詳細地測量乾旱(和)野火對整個景觀的影響。”
梅爾頓說,將衛星數據與氣象數據結合起來,科學家們可以計算出衛星圖像每個像素的蒸散率,並補充說每個像素的尺寸為 30 x 30 米,即大約四分之一英畝。
私營部門也在這一領域做出努力。 Joel Kimmelshue 於 2007 年代表他的客戶使用一些相同的基礎技術推出了 LandIQ。
“我們希望能夠直接與種植者溝通並了解種植者的想法,因為我來自那種環境,”來自比尤特縣一個農業家庭的 Kimmelshue 說。 他的技術鑽取到比 OpenET 更小的分辨率 10 米 x 10 米,或 0.02 英畝——並且數據僅對客戶可用。 相比之下,OpenET 數據將以有限的方式向公眾開放。
除了為州水資源部進行作物測繪工作外,LandIQ 還為聖華金河谷最南端的許多灌區和地下水可持續性機構收集蒸發蒸騰數據。
“他們正在使用這些數據為種植者實際消耗的水計費——作物蒸發了多少水,與更傳統的你使用了多少水的計費結構相比? 你抽了多少水?” 基梅爾舒說。
“並不是每一滴施在土壤表面的水都會被作物利用,”他補充道。 “如果可以的話,你希望效率達到 90% 左右,但其餘的水會回到地下水。”
Kimmelshue 解釋說,90% 的效率意味著植物或樹木吸收了一定比例的水。
“效率可能低至 50%,具體取決於您如何管理水資源,”他說。 “如果你只是打開你的水泵連續三天澆水,那麼你澆的水將遠遠超過作物的用水量。 如果您根據我們的數據提供的作物需求打開水泵並澆水,那麼您就可以更有效地管理水泵。”
Kimmelshue 不僅僅相信衛星的話——他和他的員工在路上花費了大量時間。
“我們的小企業以大量的地面實況為中心,”Kimmelshue 說。 “我們有大約 80 個網絡,現在接近 90 個站,地面氣候環境站測量風速、溫度、濕度和淨輻射等,以計算實際 ET。 我們將其用作校準數據堆棧來訓練模型。”
他指出,他的作物繪圖工作也派上了用場。
“我們將該作物繪圖整合到我們的分析中,”Kimmelshue 說。 “我們能夠查看杏仁的 ET、核桃的 ET、苜蓿的 ET。”
他說,這些數據應該可以幫助農民和牧場主處理被置於顯微鏡下的問題。
Kimmelshue 說:“現在對種植者的審查非常嚴格,要求提高效率、提高效率、提高效率——少抽水、少抽水、少抽水。” “由於(可持續地下水管理法),南部(聖華金)山谷和該州其他地區可能會有大量土地休耕。 種植者將盡可能擴大這些供水。 在這一點上,他們絕對不會過度申請。”
- Kevin Hecteman,加州農業局聯合會