水文学家发现可以使用卫星数据来衡量气候变化

印第安纳波利斯-由IUPUI生态水文学家领导的一项新研究首次表明，可以使用卫星数据来衡量气候变化对依赖雾水的生态系统的威胁。

该论文发表在《地球物理研究快报》上，提供了第一个明确的证据，表明可以使用遥感来测量雾水平和植被状况之间的关系。与艰苦的地面观测相比，这一发现为轻松，快速地评估大雾对大面积土地对生态健康的影响提供了潜力。

这项研究的资深作者，IUPUI科学学院副教授王立新(Lixin Wang)说：“从未见过这样的事，您可以观察到雾对外太空植被的影响。”“为此目的使用卫星数据的能力是一项重大技术进步。”

迫切需要了解雾与植被之间的关系，因为环境变化正在降低全球的雾水平。这种变化对以雾为主要水源的地区影响最大，包括加利福尼亚的红木森林。智利的阿塔卡马沙漠;纳米比亚的纳米布沙漠;由于生态稀少，后两者目前被联合国承认为世界遗产。

这项研究的第一作者，IUPUI的访问学生纳乔说：“雾的消失危及这些地区的植物和昆虫种类，其中许多在世界其他地方不存在。”“雾损失对植被的影响已经非常明显。如果我们可以将这些数据与基于卫星数据的大规模影响评估结合起来，则可能会影响与这些地区有关的环境保护政策。”

由IUPUI领导的研究基于光学和微波卫星数据，以及在纳米比沙漠的哥白布纳米布研究所在两个地点运营的气象站的雾水平信息。卫星数据是从NASA和美国地质调查局获得的。雾读数是在2015年至2017年之间获取的。

Wang在Gobabeb设施中的工作得到了美国国家科学基金会的职业资助。他和学生研究人员，包括来自IUPUI的研究生和本科生，至少每年一次，前往偏远的设施-从最近的城市到一条土路上行驶两个小时-进行现场研究。

研究发现，在整个研究过程中，两个气象站附近的雾水平与植被状况之间存在显着的相关性。除其他发现外，研究设施附近站点的光学数据还显示出明显的雾化后植物绿化的迹象，并且雾化期间的测量值比无雾时期高出15%。

在第二个地点附近的一块岩石上也看到了类似的图案。微波数据还发现，雾气与研究设施附近的植物生长之间存在显着的相关性，并且雾天期间的测量值比无雾时高出60%。

该研究的结论基于三种远程测量植被的方法：第二种基于光学数据，该数据对植物绿色的活力敏感;第三种基于微波数据，该数据对植物的整体质量敏感，包括植物的数量。茎和叶中的水。尽管可以通过机器观察到，但是植被颜色的变化仍然微弱到人眼无法察觉的程度。

接下来，研究小组将在目前的工作基础上，测量雾在较长时间内对植被的影响，这将有助于将来的预测。Wang还致力于研究其他地区的关系，包括加利福尼亚的红木森林。

他说：“在进行这项研究之前，我们甚至都不知道可以使用卫星数据来测量雾对植被的影响。”“如果我们可以延长调查期间，那将显示出更加牢固的关系。例如，如果我们有10年的数据，我们可以对这种关系的强度以及这种关系如何转变做出未来的预测。时间因气候变化而变。”