Satelit Berubah Game Membuka Rahasia Air di DAS Ohio

Teknologi satelit baru SWOT menawarkan pemantauan global permukaan air yang belum pernah terjadi sebelumnya, membantu dalam pengelolaan sumber daya di cekungan besar seperti Sungai Ohio.

Dengan memberikan data yang terperinci dan sering, SWOT meningkatkan kemampuan peneliti dan manajer untuk memahami dan memprediksi ketersediaan air secara lebih akurat.

Merevolusi pemantauan air dengan teknologi SWOT

DAS Sungai Ohio, yang membentang dari Pennsylvania ke Illinois, adalah jaringan reservoir, danau, dan sungai yang luas yang menguras daerah yang hampir seukuran Prancis. Wilayah ini, rumah bagi lebih dari 25 juta orang, sekarang sedang dipantau dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya berkat misi SWOT (Surface Water and Ocean Topography), upaya bersama oleh NASA dan Badan Antariksa Prancis CNES (Center National D'études Spatiales).

Sejak awal 2023, satelit SWOT telah mengukur ketinggian hampir semua air di permukaan bumi – termasuk lautan, danau, reservoir, dan sungai – dengan cakupan global dicapai setidaknya sekali setiap 21 hari. Selain ketinggian air, SWOT melacak penyebaran air horizontal dalam badan air tawar. Awal tahun ini, misi mulai berbagi data yang divalidasi dengan publik, membuka kemungkinan baru untuk pemantauan dan manajemen air global.

Perspektif baru tentang ketinggian air dan penyimpanan

“Memiliki dua perspektif ini-tingkat dan level air-pada saat yang sama, bersama dengan cakupan terperinci dan sering di area yang luas, belum pernah terjadi sebelumnya,” kata Jida Wang, seorang ahli hidrologi di Universitas Illinois Urbana-Champaign dan anggota Swot Tim Sains. “Ini adalah aspek inovatif dan menarik dari SWOT.”

Para peneliti dapat menggunakan data misi tentang permukaan air dan luasnya untuk menghitung bagaimana jumlah air yang disimpan di danau atau reservoir berubah dari waktu ke waktu. Ini, pada gilirannya, dapat memberi hidrologi gambaran yang lebih tepat tentang debit sungai – berapa banyak air bergerak melalui bentangan sungai tertentu.

Memvisualisasikan level air di seluruh cekungan

Visualisasi di bagian atas artikel ini menggunakan data SWOT dari Juli 2023 hingga November 2024 untuk menunjukkan rata -rata permukaan air di atas permukaan laut di danau dan reservoir di lembah Sungai Ohio, yang mengalir ke Sungai Mississippi.

Kuning menunjukkan nilai lebih besar dari 1.600 kaki (500 meter), dan ungu gelap mewakili level air kurang dari 330 kaki (100 meter). Membandingkan bagaimana perubahan level tersebut dapat membantu ahli hidrologi mengukur ketersediaan air dari waktu ke waktu di daerah setempat atau melintasi daerah aliran sungai.

Mengatasi tantangan data tradisional

Secara historis, memperkirakan ketersediaan air tawar untuk masyarakat di dalam wilayah sungai telah menantang. Para peneliti mengumpulkan informasi dari alat pengukur yang dipasang di danau dan reservoir tertentu, dari survei udara, dan dari satelit lain yang melihat ketinggian air atau tingkat. Tetapi untuk instrumen berbasis darat dan udara, cakupannya dapat dibatasi dalam ruang dan waktu. Ahli hidrologi dapat menyatukan sebagian dari apa yang mereka butuhkan dari satelit yang berbeda, tetapi data mungkin atau mungkin tidak diambil pada saat yang sama, atau para peneliti mungkin masih perlu menambah informasi dengan pengukuran dari sensor berbasis darat.

Bahkan kemudian, menghitung ketersediaan air tawar bisa rumit. Banyak pekerjaan bergantung pada model komputer. “Model air tradisional sering tidak bekerja dengan baik di cekungan yang sangat diatur seperti Ohio karena mereka mengalami kesulitan mewakili perilaku operasi bendungan yang tidak terduga,” kata George Allen, seorang peneliti air tawar di Virginia Tech di Blacksburg dan anggota SWOT Science tim.

Peran SWOT dalam Pengelolaan Air Terpadu

Banyak cekungan sungai di Amerika Serikat termasuk bendungan dan reservoir yang dikelola oleh tambalan entitas. Sementara orang -orang yang mengelola reservoir mungkin tahu bagaimana bagian air mereka berperilaku, merencanakan ketersediaan air di seluruh panjang sungai bisa menjadi tantangan. Karena SWOT melihat kedua sungai dan danau, datanya dapat membantu memberikan tampilan yang lebih bersatu.

“Data ini memungkinkan manajer air benar -benar tahu apa yang dilakukan orang lain dalam sistem air tawar ini,” kata anggota tim SWOT Science Colin Gleason, seorang hidrologi di University of Massachusetts Amherst.

Memproses lautan data yang luas

Sementara peneliti SWOT bersemangat tentang kemungkinan yang dibuka data, masih banyak yang harus dilakukan. Pandangan resolusi tinggi satelit tentang ketinggian air dan luasnya berarti ada lautan data yang luas yang harus dielipkan oleh para peneliti, dan akan membutuhkan waktu untuk memproses dan menganalisis pengukuran.

Lebih lanjut tentang SWOT

Satelit SWOT (Surface Water and Ocean Topography) adalah kolaborasi inovatif yang dipimpin oleh NASA dan CNES (Center National D'études Spatiales), dengan kontribusi utama dari Badan Antariksa Kanada (CSA) dan Badan Antariksa Inggris. Dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory NASA dalam kemitraan dengan Caltech, SWOT dirancang untuk mengukur ketinggian air dan tingkat badan air secara global, memberikan data yang sangat berharga untuk hidrologi, ilmu iklim, dan pengelolaan sumber daya air.

NASA menyumbangkan komponen sistem penerbangan kritis, termasuk interferometer radar KA-band (Karin), a GPS Penerima sains, retroreflektor laser, radiometer microwave dua balok, dan infrastruktur untuk operasi instrumen. CNES menyediakan platform satelit, operasi darat, dan instrumen seperti altimeter Poseidon frekuensi ganda, orbitografi Doppler dan radioposisi yang diintegrasikan oleh sistem satelit (Doris), dan ruang frekuensi radio karin yang bekerja sama dengan Thales Alenia Space dan The UK Space Inggris dan UK Radio Agen. CSA memainkan peran penting dengan memasok perakitan pemancar daya tinggi Karin. Bersama -sama, kontribusi ini menjadikan SWOT alat yang ampuh untuk memajukan pemahaman kita tentang sistem air tawar dan laut Bumi.