När Kalifornien upplever en av de värsta skogsbränderna någonsin, NASA utnyttjar sina resurser för att hjälpa. Forskare som stödjer myndighetens Applied Sciences Disaster Program i Earth Sciences Division skapar kartor och andra dataprodukter som spårar aktiva bränder och deras rökplymer samtidigt som de identifierar områden som kan vara mottagliga för framtida risker.

"När sådana här katastrofer inträffar, vi kan snabbt svara på förfrågningar från våra partners som behöver bilder och kartdata, sa David Green, chef för katastrofprogrammet vid NASA:s högkvarter i Washington. "Likaså, i efterdyningarna av bränderna, våra forskare kommer att använda omlopps- och flygdata från de brinnande områdena för att minska risker som jordskred och lerskred."

De flesta data kommer från de många satellitinstrument som passerar över staten, såsom instrumenten MODERATE Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ombord på Aqua- och Terra-satelliterna, instrumenten Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) ombord på Suomi-NPP-satelliten, och Cloud-Aerosol Lidar med Orthogonal Polarization (CALIOP) instrument ombord på CALIPSO-satelliten.

Ett annat sådant instrument är instrumentet Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) ombord på Terra-satelliten. Hanteras av Japan Space Systems och NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, ASTER ser jordens yta synligt, nära infraröd, och termisk-infraröda våglängder, så att funktioner som rök och värme från bränder kan identifieras och kartläggas. Sådana omloppsdata hjälper brandbekämpningsbyråer att bättre lokalisera bränder och dirigera besättningar dit.

Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR), ett annat JPL-hanterat instrument ombord på Terra, används för att bättre förstå hur högt och långt rökpartiklarna färdas. MISR-data användes också för att detektera mängden och typen av rökpartiklar i rökplymer, med hjälp av MISR Research Aerosol Retrieval-algoritmen utvecklad av forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Rökplymerna som genererats av bränderna i Kalifornien har färdats över stora delar av västra Nordamerika de senaste veckorna, påverkar luftkvaliteten och sikten. Luftburna rökpartiklar kan öka risken för hjärt- och kärlsjukdomar och luftvägssjukdomar vid inandning, så att spåra deras spridning ger värdefull information för lokala folkhälsotjänstemän.

Forskare från NASA JPL och GSFC var avgörande för att analysera satellitdata, och NASA Disasters Program och NASA Health and Air Quality Applied Sciences Team samordnade direkt med intressenter från California National Guard för att hjälpa till att spåra effekterna av bränderna.

Förutom dessa satellitbaserade ansträngningar, JPL:s obebodda Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR) instrument kommer att flyga denna vecka över floden och Carmel bränderna i Monterey County, CZU Lightning Complex bränder i San Mateo och Santa Cruz län, och LNU Lightning Complex bränder i Sonoma, Napa, Solano, och Lake län.

UAVSAR-instrumentet är fäst på botten av ett C-20A-flygplan baserat på NASA:s Armstrong Flight Research Center nära Palmdale, Kalifornien. När man flyger upprepade gånger över ett specifikt område, instrumentet kan mäta små förändringar i markytan med extrem noggrannhet. Forskare använder data för att kartlägga markhöjden och studera ytmassans rörelse (längs jordbävningsförkastningar, till exempel).

Men UAVSAR kan också vara mycket effektivt för att kartlägga brännskador. Instrumentets radarsignaler studsar av vegetation på ett annat sätt än de gör blottade, nybränd mark. Att noggrant mäta omfattningen av brännskadan är viktigt för att bedöma de långsiktiga effekterna av brandskador. En förlust av vegetation på sluttningar kan utsätta ett område för risk för lerskred under regnstormar.

I kombination med andra vetenskapliga instrument, fynden av dessa UAVSAR-överflygningar kan hjälpa till att karakterisera spridningen av aktiva bränder samtidigt som de möjliggör en bättre förståelse av deras långsiktiga effekter. Ytterligare bildkameror kommer att flygas med UAVSAR för att ge en bredare förståelse för bränderna.

"Vi kommer också att flyga vår kortvågiga infraröda bildkamera och titta i samma riktning som UAVSAR, som kommer att se elden genom röken, sa Andrea Donnellan, en huvudforskare vid JPL. "Dessa kombinerade data kan hjälpa oss att bättre förstå hur dessa aktiva bränder påverkar området."