Ett team av NASA-forskare använder ett flygplan på hög höjd och en sofistikerad bildspektrometer byggd av NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, för att studera miljöpåverkan orsakad av de förödande skogsbränderna i södra Kalifornien. NASA:s ER-2, baserad på Armstrong Flight Research Center i Palmdale, Kalifornien, flyger så högt som 70, 000 fot (21, 300 meter), nästan dubbelt så högt som ett kommersiellt flygplan.

NASA använder ER-2:s unika perspektiv för forskningsuppdrag över stora delar av världen. Den här månaden, flygplanet har flugit lokalt över Kalifornien, testar tidiga versioner av vetenskapliga instrument som en dag kan skjutas upp i rymden ombord på en satellit för att observera vår hemplanet Jorden.

Under dessa tekniska testflygningar, flygplanet bar flera vetenskapsinstrument ombord. En av dem - en JPL-spektrometer som heter AVIRIS - var på rätt plats vid rätt tidpunkt när bränder bröt ut i Los Angeles och Ventura counties på tisdagen, 4 december.

AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer), är ett modernt instrument med ett omfattande arv som kan titta genom rök och damm för att se information om markytan nedanför. Detta inkluderar observationer av träd och annat löv som till slut blir bränsle för skogsbränder.

Under en brand, instrumentet kan se aerosoler, eller partikelmaterial, produceras av röken, såväl som förbränningsprocessen när bränsle förbränns, och kan noggrant mäta brandtemperaturer.

AVIRIS kan också observera fina detaljer av vegetation, som vattenhalten i löv och vilka typer av växtarter som växer innan en eld brinner i en region. Forskare kan använda instrumentet för att flyga över regioner före en brand för att få en basmätning av ett visst område, flyga över samma område igen efter en brand, och jämför sedan före- och efterbilderna för att fastställa brandens svårighetsgrad.

"Visionen är att den här typen av mätningar skulle kunna vara tillgängliga från rymden under det kommande decenniet. Den resulterande informationen skulle sedan användas för att i förväg utveckla bränslekartor som skulle kunna användas för att göra bättre förutsägelser om var du kan minska risken genom att rensa borste och träd, " sa JPL:s Rob Green, huvudutredare av AVIRIS-instrumentet.

Green fortsatte, "Dessutom, om en brand startar och myndigheterna vet exakt hur mycket bränsle som finns i en region, uppgifterna kommer att göra det möjligt för myndigheter att reagera snabbare och ge en bättre bedömning av hur man ska gå till väga för att släcka branden och skydda omgivande områden."

NASA har finansierat denna ansträngning som en del av sin pågående forskning, men delar data med universitet och statliga myndigheter som U.S. Geological Survey, University of California, och University of Utah. Forskare vid dessa organisationer arbetar tillsammans för att uppnå en bättre förståelse av reaktionen på bränder, brandbeteende, effekter på skogens koldynamik, total yta och rök aerosoler - som alla påverkar katastrofberedskapen, förebyggande, människors hälsa och säkerhet.

AVIRIS flög över de regioner som påverkades av de aktuella bränderna under sommaren 2017 och kommer att jämföra dessa observationer med aktuella mätningar av brandtemperaturer och brinnområde för att utforska sambandet mellan bränslekällor och de områden som nu brinner. Att flyga dessa områden igen under de kommande månaderna kan hjälpa till att avgöra hur allvarligt skogsbränderna påverkade regionen och hjälpa till att kvantifiera hur växtlivet föryngras och återbefolkas i dessa områden.