NASA通过卫星追踪降雨以预测洪水活动

近年来，夏季的暴雨似乎越来越猛烈和频繁。大量降雨将导致山洪和泥石流泛滥，淹没城市的基础设施。根据物理学家组织网络最近的一份报告，国家气象局北*河流预报中心的水文学家佩德罗·雷斯特雷波说，在美国的自然灾害中，洪水造成的死亡人数仅次于高温，赔偿金额位居第一。

锋利的工具能做好工作。在世界范围内，一个没有天气雷达或雨量记录网络的国家是相当不利的，因为这意味着它没有一个强有力的预警系统，而准确的洪水预报对于*决策者采取预防措施是必不可少的。

追踪降雨以“捕捉”龙卷风

六月的一个夏日，美国爱荷华州和伊利诺伊州西部爆发了一场严重的风暴，引发了巨大的雷暴。当时，美国宇航局的偏振降水雷达扫描了风暴横扫该地区的位置。

从5月1日到6月15日，美国国家航空航天局的全球降水测量(GPM)任务和爱荷华洪水研究中心联合发起了一项名为IFloodS的洪水研究实验。美国宇航局选择爱荷华州作为其研究地点，因为爱荷华洪水中心建立了一个监测仪器网络。其次，它在洪水研究和预测方面有专业标准。

美国宇航局弗吉尼亚州山谷飞行基地的沃尔特·彼得森说:“难以置信的是，我们遇到了龙卷风。当我们在大约30公里到50公里的距离观察它时，它才刚刚开始。”目前，作为该州洪水研究活动的一部分和彼得森全球定位系统任务的一部分，两个美国宇航局雷达驻扎在爱荷华州。

极化雷达在许多超级单体雷暴中发现了一些不寻常的“钩子”特征，其中一个离雷达只有40公里。在乌云中，包裹在风暴旋转中心的雨、冰雹或碎片会形成弯曲的“钩子”，这是潜在龙卷风的典型标志。事实上，龙卷风出现在爱荷华州和雷达西北附近的几个城镇。

验证卫星和地面探测

彼得森说:“这是一项基于地面的核查活动，旨在提供地面真相和卫星测量的解释。我们在这里试图实现的是将我们从太空中看到的一切以及我们在大气层中看到的一切与地面联系起来。IFloodS的目标是评估卫星对降雨量的估计，看看这些估计如何帮助预测爱荷华州的洪水。"

许多当前的气象研究卫星都配备了从轨道上观测降雨的仪器。2014年，美国航天局将与日本宇宙航空研究开发机构联合推出全球降水测量核心观测站，以便能够观察更多细节和更广泛的降水类型。然后，一个仪器将能够更好地区分冰和雪与液体雨，它的机载雷达将产生云层和冰雹内部的三维图像。

在IFloods实验中，美国国家航空航天局和衣阿华洪水中心建立了数百个雨量计、土壤湿度传感器、天气雷达和其他地面测量仪器，以尽可能准确地评估衣阿华东部的降雨量。当科学家可以用它来预测洪水时，这种卫星数据的大杂烩需要被解释。然后将地面测量值与从头顶经过的卫星观测值进行比较。

在这项研究中，地面仪器网络和美国国家航空航天局的高级天气雷达非常详细地观察了整个降雨过程，从云层顶部的冰粒融化成雨，到它们移动到云层底部，然后洒在地面上，由雨量测量器收集。通过了解降水过程的细节，研究小组可以微调所使用的方法，并将卫星观测转化为对降雨量的良好测量。

加强自然灾害预警系统

一旦科学家有了好的雨量测量仪器，它们就可以广泛用于天气预报或其他目的。研究人员需要准确及时的降雨信息来更好地理解和模拟可能的严重洪水、频繁的滑坡和破坏性干旱。

研究人员说，对于洪水来说，暴雨是其组成的重要组成部分。IFLOUDS的研究发现，大量降雨的出现将导致河流泛滥并导致洪水。为了预测这些破坏性事件，科学家们还必须了解包括水是如何通过土壤和地形流入河流系统的因素。这是一个复杂的现象，我们必须掌握这些条件，才能做出好的预测。因此，在研究中，这些条件被加载到模拟水运动的计算机模型中，包括是否可能淹没城镇。

在接下来的几个月里，研究人员将对数据进行更详细的分析，而国家气象局的雷斯特雷波正期待着在IFloodS洪水预测模型中测试这些数据。显然，全球降水监测的全球降雨量数据将有助于我们更好地准备和应对未来的大规模自然灾害。

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