Mer än 2 miljarder människor världen över drabbas av vattenbrist, skogsbränder, skördeförluster, skogsdöden eller andra miljömässiga eller ekonomiska problem orsakade av torka.

En ny övervakningsmetod som utvecklats vid Duke University gör det möjligt för forskare att identifiera början av torka tidigare - vilket innebär att bevarande- eller saneringsåtgärder kan sättas in tidigare för att begränsa skadan.

"Genom att kombinera yt- och lufttemperaturmätningar från tusentals väderstationer och satellitbilder, vi kan övervaka nuvarande förhållanden över en hel region i nästan realtid och identifiera de specifika platser där torka-inducerad termisk stress förekommer, " sa James S Clark, Nicholas professor i miljövetenskap vid Duke's Nicholas School of the Environment.

"Andra metoder som nu används är baserade på data som kan ta en månad eller längre att bli tillgängliga, "Sa Clark. "Det betyder att forskare eller chefer kanske inte vet att en region är i torka förrän långt efter att förhållandena faktiskt börjar."

Clark och hans kollegor har skapat en gratis offentlig webbplats, kallad Drought Eye, där de publicerar månatliga kartor som pekar ut platser över hela det kontinentala USA där torka kan förekomma, baserat på de senaste termiska spänningsdata.

Den termiska spänningen de har mätt är skillnaden mellan lufttemperaturen på en plats och yttemperaturen på växtkronan där. Vanligtvis, dessa baldakiner kyls av vatten som avdunstar till luften genom små porer, eller stomata, i växternas blad. Detta förklarar varför middagstemperaturerna i en skog på sommaren är svalare än i en stad. Under långa perioder utan regn, dock, kylmekanismen går sönder. Markfuktigheten som är tillgänglig för träden blir begränsad. För att bevara deras vattenförsörjning, träden stänger sina stomata, så att takets yta kan värmas upp.

"Detta fick oss att spekulera i att skillnaden mellan baldakin och atmosfär kan ge en enkel men mycket exakt indikator på torka-inducerad vattenstress på kontinental skala under varma och torra årstider, när hotet om skogsbränder och andra effekter är som allvarligast och övervakning i rätt tid är avgörande, " sa Bijan Seyednasrollah, en 2017 examen från Nicholas School, som ledde forskningen som en del av sin doktorsavhandling.

För att testa hypotesen, han använde mätningar av termisk stress från tusentals platser för att retroaktivt "förutsäga" torkaförhållanden över det angränsande USA under de senaste 15 åren. Han körde sedan liknande tester med andra allmänt använda torkaindex för att se vilken av metoderna, ny eller gammal, gav resultat som närmast återspeglade det historiska rekordet.

"Bland de torkmått som vi övervägde, termisk stress hade de högsta korrelationsvärdena och "förutspådde" mest exakt början av torka i ett brett spektrum av atmosfäriska och klimatförhållanden, "sade Seyednasrollah, som nu är postdoc miljöforskare vid Harvard University och Northern Arizona University.

Det nya indexet kommer att göra det möjligt för lokala myndigheter att fastställa riskerna för skogsbränder eller identifiera områden där vattenanvändningen bör begränsas på ett mer lägligt sätt, säger Clark. Det kan också avslöja områden där skogsdöende - vilket påverkar skogens hälsa och kan öka risken för skogsbränder - inträffar, eftersom träd slutar att slockna när de börjar dö. Dessa dödsfall är ofta kopplade till skadedjursangrepp eller andra miljöpåfrestningar, och är ett stort problem i många delar av väst.