Översvämningar dödade mer än 125 människor i USA 2016. När katastrofer hotar amerikanernas liv, NASA Earth Science använder sitt perspektiv från rymden för att hjälpa respons och återhämtning. Vi har ett nära samarbete med många federala myndigheter, inklusive USGS, NOAA, och FEMA.

2016, dessa partnerskap stärktes – särskilt med FEMA. "I år fokuserade vi på djupare samarbeten med FEMA, sa Andrew Molthan, NASA Disaster Response Support Team medlem. "Både när det gäller att tillhandahålla produkter som är väl anpassade för att stödja deras översvämningsrespons och genom att förbättra sätt att dela dessa produkter för effektiva och snabba beslut."

Under inhemska översvämningar, NASA tillhandahåller data och bilder från sina egna satelliter, som GPM, Aqua, Terra, och EO-1, och team med andra amerikanska byråer och internationella partner för att utnyttja deras rymdbaserade flottor också. Med denna konstellation av inhemska och internationella satelliter, vi använder jordobservationer för att kartlägga kraftiga regn, förutsäga var översvämningar kommer att inträffa, bild omfattningen av pågående översvämningar, och hjälpa till att identifiera andra effekter som strömavbrott.

Dessa samarbeten hjälpte tusentals amerikaner att återhämta sig från ett år präglat av flera förödande och dödliga översvämningar.

Den mäktiga Mississippi

Årets första översvämningskatastrof sträckte sig faktiskt över kalendern från 2015 till 2016. Vågor av kraftigt regn ledde till rekordstora översvämningar och efterföljande flodöversvämningar till centrala och nedre Mississippi River Valley.

Beläget vid sammanflödet av floderna Mississippi och Missouri, staden West Alton, Missouri, är inte främmande för översvämningar. Den här gången, fastän, vattnet kom för snabbt. "Vi kunde inte göra något för att stoppa det här, ", sa West Altons borgmästare Willie Richter. "Normalt har vi cirka två veckors ledtid på oss att försöka sandsäcka och förbereda oss för vad som kan hända. Den här gången hade vi bara tre eller fyra dagar."

När översvämningar översvämmade Mellanvästern och Syd, Molthan och andra NASA Disaster Response Support Team-medlemmen Dalia Kirschbaum kontaktade våra center och NASA:s akademiska partners. I ett samordnat stöd till katastrofen, NASA-teamet tillhandahöll teknisk expertis och data till insatsbyråer, vägleda och hjälpa deras ansträngningar.

Även när de på varandra följande omgångarna av skyfall tog slut, massiva översvämningar fortsatte att flytta nedför floden från Illinois till Louisiana. Vårt team utnyttjade klar himmel för att samla in riktade bilder för att kartlägga översvämningsvattnet. NASA:s EO-1-satellit var bland de första satelliterna att tillhandahålla optiska bilder av de nedsänkta områdena för våra partners. Aqua och Terra slog också in, hjälper vårt team att producera visuella bilder som kartlade översvämmade områden längs Mississippifloden. Särskilt, Terras ASTER-instrument upptäckte omfattningen av översvämningen runt St. Louis, och snart hade FEMA dessa bilder.

På marken i närliggande West Alton, Borgmästare Richter visade FEMA sin syn. Missouri hade stora transporteffekter av översvämningarna, eftersom delar av motorvägar och järnvägar tvingades stänga. "Så snart vi kunde komma åt en majoritet av staden, vi hade en första FEMA-skadebedömning, " sa han. "Jag gick dörr till dörr med dem så att de kunde se skadan från första hand. FEMA satte också upp en kommandocentral i stan så att folk kunde ansöka om hjälp."

Christopher Vaughan, en geospatial informationsansvarig med FEMA, betonade vikten av det omedelbara partnerskapet mellan våra byråer under översvämningar. "NASA hjälper oss att ta reda på omfattningen av katastrofen tidigare, " noterade han. "T.ex. med kartor över översvämningar, du kan härleda vad som finns i det översvämmade området och uppskatta nivåerna av påverkan. Det är en av de svåraste utmaningarna för krishanteringsgemenskapen tidigt - att bestämma hur stort och illa det kommer att bli."

När översvämningen gradvis tryckte ner Mississippifloden, vårt samarbete mellan myndigheterna fortsatte under stora delar av januari. Och det dröjde inte länge förrän våra insatser behövdes igen.

Louisianas 500-åriga syndaflod

"Vi gick så fort som möjligt för att rädda det vi kunde, ", sa Ginger Harris Heuvel. Hon och hennes familj satte sig i säkerhet på vinden när vattnet kom forsande in. "Vi kunde se vattnet stiga som om en brandslang pumpade in vatten i huset." Utan att hon visste det, Jordobservationer arbetade redan för att hjälpa.

Den exceptionella nederbörden började i fredags, 12 augusti, och det var historiskt – NOAA uppskattade senare att det var en händelse på 500 år för centrala Louisiana. När översvämningen började och förvärrades, FEMA kontaktade NASA för att begära hjälp med att bedöma den förestående katastrofen. Vårt team utnyttjade Global Flood Monitoring System (GFMS), en University of Maryland-aktivitet sponsrad av vårt katastrofprogram, för att ge FEMA potentialen för översvämningar och förutspådd översvämning under de kommande dagarna.

GFMS-prognosmodellen använder regndata från GPM-satelliten. När regnet fortsatte, GPM övervakade det till synes aldrig sinande angreppet. När skyfallen äntligen upphörde dagar senare, uppskattningar toppade på mer än 30 tum av regn i delar av Louisiana. Regnmätare på marken i Heuvels hemstad Watson bekräftade den häpnadsväckande ackumuleringen av 31,4 tum – den högsta nederbörden som uppmätts under katastrofen.

Moln skymde en del av vad våra satelliter kunde se under toppen av översvämningen. Lyckligtvis, radar kunde se det – det behövs inte klar himmel eller dagsljus för att producera bilder. Vår partner USGS aktiverade International Charter on Space and Major Disasters, möjliggör leverans av ytterligare satellitbilder och rymdbaserad syntetisk bländarradar, eller SAR.

Genom att använda dessa, JPL-experter i teamet jämförde före och efter bilder av översvämmade områden. Inom kort, FEMA hade översvämningsutbredning och översvämningsproxykartor tack vare validering från NOAA:s flygbilder och USGS högvattenmärken.

"Vi uppskattade att Louisiana skulle ha cirka 27, 000 skadade hem, sa Glen Russell, en fjärranalyskoordinator med FEMA. "Men det var genom förvärvet av SAR-data och annan fjärravkänd data som vi kunde se att det var en mycket större påverkan än vi hade förutsett."

Heuvels hem var en av dessa offer. "Vi räddades av våra lokala Livingston Parish Sheriff Office Deputerade ... när vi vadade ut genom vår ytterdörr i fem fot vatten, " sa hon. "Nittio procent av Livingston Parish gick under." Den kombinerade omfattningen av jordobservationer hjälpte FEMA-chefer att besluta att öka mängden resurser som skickades till Louisiana. Snart, Heuvel och hennes familj fick ett nytt ställe att bo på.

"Vi har välsignats med en mycket trevlig FEMA-släpvagn och är så tacksamma för att kunna använda den, " Heuvel tillade. "Det finns FEMA-släp och campare på nästan varje gård. Alla är i reparationsläge just nu... Vi har alla en lång väg framför oss."

Matthews elände

När Tara Bullard såg hur orkanen Matthews regnband fortsatte att fälla skyfall över hennes hemstad Lumberton, Norra Carolina, hon oroade sig för vad som skulle komma härnäst. "Det fanns ingenstans för allt vatten att ta vägen."

Som hon fruktade, Bullard, rektor på West Lumberton Elementary, såg snart hennes samhälle bli ett offer för Matthew. Månader senare, det fanns fortfarande smärtsamma ärr. "Min skola fick stora skador som ett resultat av översvämningen...Vi är fortfarande på flykt, utan några omedelbara planer på att återvända. Jag har fortfarande studenter och familjer som bor på hotell."

Långt innan orkanen Matthews nedslag kändes i Lumberton, vårt disaster Response Support Team övervakade stormen och samarbetade med andra federala myndigheter och internationella partners. Denna samordnade insats höll koll från början – spårade Matthew när den slog till mot Hispaniola och Kuba och sedan tog sig till USA.

När Matthews effekter märktes längs sydöstra kusten, Suomi NPP:s VIIRS-instrument gav avgörande insikter för att upptäcka vilka samhällen som hade förlorat makten. För Matthews potentiella översvämningseffekter, Teamet vände sig återigen till GFMS och kartlade platser från nordöstra Florida till North Carolina som sannolikt skulle bli översvämmade.

NASA Earth Sciences realtidslandinformationssystem (LIS) hjälpte också våra NOAA- och USGS-partners i deras orkanplanering och reaktion. LIS inkorporerade vegetationsinformation från VIIRS och jordfuktighetsobservationer från SMAP för att identifiera områden med mättade jordar som var benägna att bli översvämmade – och hjälpte partners att identifiera var översvämningar skulle vara sannolikt när nederbörden fortsatte att ackumuleras.

När Matthews regn tog slut, översvämningen hade precis börjat för många samhällen i Carolinas. Teammedlemmar från NASA Marshall använde flera jordobservationer för att skapa kartor för översvämningsutbredning för östra North Carolina, tillsammans med stormflodsdrabbade regioner längs Floridas östra kust. NASA Goddards nästan realtids globala MODIS Flood Mapping använde också Terra- och Aqua-bilder för att identifiera omfattningen av den massiva översvämningen. Vårt team sammanställde och jämförde sina vattendetekteringar med vattenutbredningen före Matthew, eftersom FEMA och andra svarspartner hämtade dem via en onlineportal.

"Genom att använda risklager som NASA producerar, vi kan utveckla en mer detaljerad och välgrundad analys av skadorna på bostäder och infrastruktur i samhällen, " noterade Brandon Bolinski, en regional orkanprogramledare för FEMA. Han lade till, "FEMA-ledarskap kan sedan fatta välgrundade beslut om att placera responstillgångar i fält."

Även när vattnet minskade dagar senare, räddningspersonalen utvärderade fortfarande katastrofens fulla omfattning – Matthew orsakade mer än två dussin dödsfall bara i North Carolina. För Bullard, NASA:s hjälp i denna ansträngning gjorde henne optimistisk att denna teamstrategi skulle hjälpa offer i framtida katastrofer. Alltid pedagogen, hon anmärkte, "Jag hoppas att vår situation har potential att lära ut och positivt påverka hur andra kan reagera på en liknande situation."