Orkaner ger kraftiga regn och starka vindar till kustsamhällen, en potent kombination som kan leda till förödande skador. 2016 lanserade NASA en uppsättning av åtta satelliter som kallas Cyclone Global Navigation Satellite System, eller CYGNSS, uppdrag att samla in mer data om vindarna i dessa tropiska cykloner som en del av ett försök att öka datatäckningen av orkaner och biståndsprognoser. När det första året av data utvärderas, en ny och oväntad förmåga har dykt upp:förmågan att se genom moln och regn till översvämmade landskap.

Översvämningskartorna är möjliga tack vare en av innovationerna i CYGNSS -konstellationen. Mikrovågssignalen som CYGNSS-satelliterna använder för att detektera vindhastighet baserat på havets hackighet genereras faktiskt inte alls av satelliterna. Istället använder satelliterna de konstanta och allestädes närvarande signalerna från GPS-systemet (Global Positioning Satellite), som också reagerar på reflektioner från stillastående vatten och mängden fukt i jorden.

"Före omkring 2015, folk hade aning om att du kunde använda GPS-reflektionsdata över land för att titta på olika saker, men det hade inte gjorts många observationer för att bevisa det, "sa Clara Chew, en forskare vid University Corporation for Atmospheric Research i Boulder, Colorado. "Med lanseringen av CYGNSS har vi äntligen kunnat bevisa att ja, dessa signaler är mycket känsliga för mängden vatten antingen i jorden eller på ytan."

Chew utvecklade översvämningskartor över Texas kustlinje efter orkanen Harvey och Kuba efter orkanen Irma, samt översvämningskartor över Amazonfloden i Brasilien, som svämmar över sina banker säsongsvis.

"När vi gjorde vår första kompletta karta över Amazonas, alla blev riktigt chockade eftersom man kan se mycket av de minsta, minsta floder i hela bassängen, och ingen visste att vi skulle se floder som är hundra meter breda eller så i data, "Tugga sa, noterar att den inhemska upplösningen av data över havet varierar mellan 10 och 15 km och det är ett medelvärde på 25 kilometer.

"När jag såg de första landbilderna av inre vattendrag, Jag blev förvånad över deras kvalitet, sa Chris Ruf, CYGNSS:s huvudutredare vid University of Michigan i Ann Arbor. "Vi hade tidigare vetat att det skulle finnas några fall av sammanhängande spridning möjliga. Det är fenomenet som skapar så högupplösta bilder. Det händer sällan över havet och vi hade inte riktigt tänkt på hur ofta det kan hända över land. Det vänder att det händer ganska ofta, och nästan alltid när man observerar små inre vattenförekomster. Detta lovar att öppna helt nya områden för vetenskaplig undersökning. "

CYGNSS:s fördel gentemot andra rymdbaserade sensorer för översvämningsdetektering är dess förmåga att se genom moln, regn och växtlighet som annars kan skymma översvämningsvatten. För närvarande, översvämningsdetektering görs vanligtvis av optiska sensorer på U.S. Geological Survey-NASA Landsat-satelliter, som inte kan se genom molnen, och mikrovågssensorerna på European Space Agencys Sentinel 1 och 2, som inte kan se genom växtlighet. Att fånga data från åtta satelliter istället för en är en annan fördel eftersom det minskar tiden mellan observationer för platser, vilket betyder mer täckning, snabbare, översvämningar i tropikerna. Tillsammans innebär detta att CYGNSS kan överbrygga luckor i nuvarande täckning.

Dock, denna typ av upptäckt är fortfarande i sin tidiga utveckling, och Chew och andra undersöker hur man kan utläsa mängden vatten som finns och andra parametrar för att komplettera markfuktighet och översvämningsdata från andra satelliter. Dessutom, CYGNSS-data tar för närvarande två dagar att gå från observation till dataanvändare.

"Det är mycket passande att en av de nya sakerna som CYGNSS är oväntat bra på att fastställa, omfattningen av översvämning, är mycket ofta en direkt följd av det det var designat för att mäta, nämligen orkaner, sa Ruf. Så nu, inte bara kommer vi att kunna observera orkanerna medan de är över havet, Vi kommer nu också att kunna kartlägga mycket av den skada de orsakar av översvämningar efter landning. "