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Abstrakt
Kann der Satellit Ecosystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) die Bodenfeuchtigkeit im Makroklimamaßstab im gesamten Westen der Vereinigten Staaten verfolgen?
Marisol Zepeda, Amanda Croteau, Christopher Potter
Der Satellit ECOSTRESS verwendet thermische Infrarotwellenlängen, um die Temperatur der Landoberfläche zu messen und einen Evaporative Stress Index (ESI) zu berechnen. Die ECOSTRESS-Mission der NASA wurde entwickelt, um die Klimaforschung zu unterstützen, da der ESI ein wichtiger Indikator für Dürrestress in terrestrischen Pflanzengemeinschaften sein kann. Wir haben diesen Satelliten-ESI auf seine Fähigkeit hin bewertet, Änderungen der Bodenfeuchtigkeit zu verfolgen, die an Stationen des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) in den westlichen Bundesstaaten gemessen wurden. Bodenwasserdatensätze aus den Jahren 2019 und 2020 von dreißig Stationen in Kalifornien, sieben Stationen in Utah, drei Stationen in Nevada und zwei Stationen in Idaho wurden zum Vergleich aller täglichen Durchschnitts-ESI-Bilder von ECOSTRESS verwendet. Wir haben den ESI außerdem bewertet, indem wir ihn mit der Referenzpotential-Evapotranspiration (ETo) an den von CIMIS (California Irrigation Management Information) betriebenen Stationen verglichen haben. Die Korrelationsergebnisse zeigten, dass ECOSTRESS ESI Bodenfeuchtigkeitsänderungen am genauesten in Bodentiefen von 4 Zoll, 8 Zoll und 20 Zoll (10 cm, 20 cm und 50 cm) an Stationsstandorten in der Wüste Südkaliforniens verfolgen kann, wo die vorherrschende Bodenbedeckung Buschland war, und in der Region des Großen Beckens in Bodenschichten von 2 Zoll und 8 Zoll. ESI konnte jedoch in keiner Bodentiefe mit der Bodenfeuchtigkeit korrelieren, die an vielen Stationsstandorten in der Bergregion Sierra Nevada gemessen wurde. ECOSTRESS ESI konnte auch die gemessene PET an keiner CIMIS-Station zuverlässig verfolgen. Für diese mangelnde Vorhersagefähigkeit von ECOSTRESS ESI als Dürreindikator im Westen der Vereinigten Staaten wurden mehrere Erklärungen untersucht.