Vatten är så vanligt att vi ofta tar det för givet. Men för mycket – eller för lite av det – skapar rubriker.

Katastrofala översvämningar i USA:s mellanvästern i våras har orsakat skador för miljarder dollar och orsakat förödelse med grödor, efter att regnet ledde till en masssmältning av snö. Sju år av Kaliforniens torka som var så försvagande att den ledde till att vattenransoneringen tog slut efter att en blöt och snörik vinter avslutade flera år av långsam återhämtning och fyllde på det livsviktiga snöpacket i bergen.

Dessa ansträngningar formas av lokal geografi och specifika användarbehov för att säkerställa att de adresserar sötvattensdata som är mest värdefulla för samhällen. Av denna anledning, NASA stöder ett antal vattenhanteringsapplikationer som är anpassade för att stödja olika regioner. Till exempel, NASA:s Western Water Applications Office arbetar med olika enheter i västra USA, inklusive statliga regeringar, stamnationer, och privata industrier för att spåra effekterna av torka på jordbruk och allmänna vattenförsörjningar. Utomlands, NASA samarbetar med U.S.A. Agency for International Development genom SERVIR-programmet för att tillhandahålla satellitdata, datorverktyg, och utbildning till lokala partners som förbättrar lokala översvämningsprognoser i Afrika och bedömer klimatpåverkan på bergssnöpackningar i Himalaya, bland andra insatser.

Dessa program är bara några exempel på många NASA-stödda projekt. Hundratals andra forskare, statliga myndigheter, och ideella organisationer utvecklar sina egna verktyg och applikationer för vattenhantering med hjälp av NASA:s fria och öppna datauppsättningar.

Vatten från snö

NASA förbättrar befintliga och utvecklar nya fjärranalysmetoder som kan avslöja hur mycket vatten som lagras i berg och säsongsbetonade snöpackningar - en av världens mest vitala sötvattenkällor. Mer än en miljard människor, spänner över flera kontinenter, förlita sig på vatten från bergssnö för deras vattenförsörjning som stöder dricksvatten, jordbruk, och även vattenkraft. Snöfallsmönster förändras över tiden, dock, både år till år från naturlig föränderlighet och på grund av långsiktiga klimateffekter. Med ihållande mänskliga krav, förmågan att noggrant mäta hur mycket vatten som finns i fjällsnöpackningar blir en ännu mer kritisk förmåga.

Genom programmet Airborne Snow Observatory, NASA och Kaliforniens Department of Water Resources använder instrument monterade på flygplan för att skapa högupplösta uppskattningar av snövatteninnehåll för prioriterade vattendelar i västra USA. De insamlade uppgifterna hjälper till att bestämma tidpunkten för vårsmältningen, som har nedströmseffekter på vattenkraftsproduktion och planering för hur mycket vatten som kan hållas i reservoarer.

NASA fokuserar också på den långsiktiga utvecklingen av verktyg för att mäta vatten i snö genom en luftburen fältkampanj kallad SnowEx. Denna typ av fältkampanj kopplar detaljerade mätningar av snö i Colorado Rocky Mountains som gjorts av forskare på marken med fjärranalysobservationer gjorda av flygplan som flyger över markplatserna. Anslutningarna från dessa mycket detaljerade datauppsättningar kommer att hjälpa forskare att designa framtida satellituppdrag som kommer att göra liknande mätningar från rymden.

Mätningar av luftburen snö, såväl som andra program, kompletterar långsiktiga regionala observationer från NASA-satelliter som skapar uppskattningar för hela bergskedjor i västra USA och runt om i världen.

Vatten i himlen

När vi tänker på vatten på jorden kanske vi tänker på havet, floder och sjöar. Men när vattnet cirkulerar runt planeten, atmosfären håller fukt, skapar en reservoar på himlen som periodvis kondenserar till regn och snö. NASA är en del av ett team från mer än ett dussin länder vars satelliter arbetar tillsammans för att leverera global nederbördsdata varje halvtimme. Över land, regn har omedelbar effekt när det tränger in i marken, som stödjer grödor.

Nederbördsdata är en av de viktigaste för att övervaka sötvattens rörelser runt planeten, och går in i applikationer som berör människors vardag, inklusive väderprognoser, övervakning av skörden, och översvämningsprognoser. För många delar av världen, särskilt utvecklingsländer och svåråtkomlig terräng där markmätningar är sparsamma till obefintliga, dessa globala NASA-datauppsättningar är ibland den enda konsekventa informationskällan om nederbörd och markfuktighet.

en halv värld bort, torkan i östra Australien utarmade veteskörden så att den var tvungen att importeras för första gången på 12 år. I östra Afrika och Mellanöstern, några av de svåraste torkan på jorden bidrar till stressade grödor över Somalia, Sudan, och Jemen.

Oavsett om det handlar om översvämningar, torka, eller status och kvalitet på vattenförsörjningen, Att ta itu med de vattenrelaterade behoven hos människor på jorden börjar med att veta var vattnet finns. Med unik utsikt från rymden, NASA ligger i framkant när det gäller att studera och övervaka denna mest värdefulla resurs som ständigt är i rörelse. Forskare använder data från satelliter, flygplan, och andra ansträngningar, för att ta reda på var och när vatten finns tillgängligt runt om i världen, hur mycket, och hur förändras dessa mönster. De tar sedan reda på hur de bäst använder denna data och får den i händerna på de människor som behöver den mest.

Under de närmaste veckorna, vi kommer att utforska områden inom NASAs forskning om jordens sötvatten och undersöka hur dessa framsteg hjälper människor att lösa verkliga problem.

NASA och dess partners använder satelliter för att revolutionera vår förmåga att spåra och förstå flödet av sötvatten runt jorden – oavsett om det är i atmosfären, på jordens yta, eller under jorden. Under de senaste två decennierna, freely available NASA datasets have been used for extensive research into the movement, distribution, and interaction of each part of the water cycle worldwide.

It's a complex cycle:Evaporating from warm tropical oceans, freshwater condenses into clouds, circulating on the winds where a portion of it falls as rain or snow. På marken, freshwater is stored in ice, snö, floder och sjöar. Eller, it soaks into the ground, disappearing from view to infiltrate into soils and aquifers. Eller, before it disappears from view, it can evaporate back to the atmosphere, where moisture is tightly related to Earth's energy flow, which in turn influences weather patterns that govern freshwater's distribution.

"Fresh water is critically important to humans, both in obvious ways and in unseen ways such as moving heat around Earth's entire climate system, sade Jared Entin, terrestrial hydrology program manager in the Earth Science Division at NASA Headquarters, Washington. "With our current satellites, we are now making great progress in pinning down both the detail needed for local water decisions and the global view essential to better understanding our changing climate."

Researchers funded by NASA have used satellite and airborne data to better inform existing tools for flooding, drought forecasts and famine relief efforts, and for planning and monitoring regional water supplies. These efforts are tackling some of the most pressing needs of people around the world.

Water from Below

NASA satellites monitoring Earth's gravity field have given scientists insight into the movement of large masses such as ice and water—including water hidden underground. This global look at changes to the amount of water storied in aquifers, massive underground freshwater reservoirs, has revealed some concerning trends. Of the 37 largest aquifers on Earth, a third of them are being depleted by communities pumping the water faster than it recharges from rainfall. These water declines occur primarily where agriculture and aquifers coincide, and where human water demands can easily exacerbate conditions of periodic drought. Among those most stressed in the past decade are the Central Valley of California, the Indus Basin in northwestern India and Pakistan, and the Arabian Aquifer System in Saudi Arabia.

About 70% of all freshwater on Earth is used for irrigated agriculture. Underground aquifers are water sources that act like waiting bank savings accounts, providing a dependable supply and making agriculture possible in arid areas where significant rain events may only occur once a year and during droughts when surface water is scarce. We do not know the full extent of these underground water aquifers or when they may run dry, but understanding the change in available water that occurs both seasonally and throughout the satellite record helps decision-makers manage their resources.

In addition to witnessing the effects of agriculture, the satellite data show the effects of climate change, most notably in the decline of sea ice and ice sheets at the poles. They also observe the ups and downs of more natural variability that reflects a region's span of wet or dry years. As the global satellite record extends into the future, researchers and water managers will continue to monitor freshwater hidden below as climate patterns shift and human demands grow.