美國航空航天局的衛星通常是第一個探測到在偏遠地區燃燒的野火

美國國家航空航天局涵蓋許多來源的野火

美國國家航空航天局的衛星儀器通常是第一個探測到在偏遠地區燃燒的野火，新衛星的位置在衛星立交橋的幾個小時內直接發送給世界各地的土地管理人員。總之，美國航空航天局的儀器，其中包括由美國宇航局噴氣推進實驗室的加利福尼亞州帕薩迪納市建立和管理一個數，檢測積極燒大火，跟蹤煙霧從火災運輸，提供消防管理信息和地圖的變化對生態系統的範圍內，基於燒傷疤痕的程度和嚴重程度。

美國航天局有一個地球觀測儀器隊，其中許多有助於我們理解地球系統中的火災。軌道周圍的衛星每天數次提供整個行星的觀測數據，而地球靜止軌道上的衛星每五到十五分鐘提供一次火焰，煙霧和雲的粗解析度圖像。

「美國航空航天局的衛星，空中和實地調研獲取的火災在地球系統數十年以下火的全面影響，從快速檢測積極燃燒火災，煙霧的運輸和變化在幾天的生態系統，」道格·莫頓的科學家說，在美國宇航局位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心。

在美國宇航局Aqua航天器上使用大氣紅外探測儀（AIRS）儀器數據創建的兩個NASA動畫中，描繪了俄羅斯，西伯利亞和加拿大燃燒的一氧化碳污染的濃度和全球運輸。動畫側重於俄羅斯的火災，而動畫突出顯示了從北極上空看到的北半球污染的全球運輸。一氧化碳的最高濃度以黃色和紅色顯示。

與合作夥伴共享數據

NASA收集的大量遙感數據很快就用於幫助世界各地的救災行動。在美國航空航天局地球科學災害計劃支持這個應用科學和動員支持跨越各種自然災害的全球密集的風險事件-不僅野火，但地震，海嘯，洪水，山體滑坡，災害性天氣，冬季風暴，熱帶氣旋和火山。在過去的兩年中，美國國家航空航天局的災害計劃已經加緊建設基礎設施，並繼續在國際，地區和當地的自然災害響應機構和世界各地的其他地球觀測空間機構之間建立新的關係。

衛星和儀器

美國宇航局有兩種不同類型的衛星系統來幫助追蹤野火：極地軌道器和地球靜止平台。極地軌道衛星，如美國國家航空航天局的Terra和Aqua衛星以及NASA-NOAA的Suomi核電站衛星，每天提供全球火災和煙霧的詳細信息，每天兩次。

相比之下，像GOES這樣的對地靜止衛星（由NOAA運營，但由NASA設計和製造）在赤道平面以24小時的周期軌道地球，與地球旋轉的速度相同，因此它們仍保持固定的經度赤道以上。這使對地靜止衛星能夠頻繁地（五分鐘）對地球的一部分進行重複成像; 然而，它們的空間解析度通常比在極低的海拔（地球表面上方約435英里或700公里）飛行的極地軌道飛行器的空間解析度要粗。

以下描述了與火災監測和管理相關的NASA操作的極軌衛星儀器。此外，用於火災預測和風險評估的其他衛星還包括重力恢復和氣候實驗（GRACE）， 全球降水測量任務（GPM）和土壤濕度主動被動或（SMAP）衛星。

最後，燒毀區域測繪利用Landsat和歐洲航天局哨兵-2衛星的數據，以及中解析度成像光譜儀（MODIS）和可見紅外成像輻射儀套件（VIIRS）儀器。火災後對人類和自然系統造成損害的評估是了解泥石流和山體滑坡潛力的關鍵部分，以及野火發生頻率和嚴重程度變化的影響。

Landsat 8上的Operation Land Image Imager（OLI）在2017年12月18日拍攝了加利福尼亞州Thomas火焰傷痕的圖像。自然色Landsat 8圖像覆蓋了ASTER衍生的全球數字高程模型，該模型顯示了該地區。

學分：美國宇航局地球天文台，約書亞史蒂文斯; USGS; 美國宇航局/ GSFC / METI / ERSDAC / JAROS和美國/日本ASTER科學團隊。

ASTER儀器

的先進星載熱發射和反射輻射儀（ASTER）的儀器飛行搭乘美國宇航局的Terra衛星。憑藉其從可見光到熱紅外波長區域的光譜帶以及高達約50至300英尺（15至90米）的空間解析度，ASTER將地球圖像映射並監測我們地球變化的表面。ASTER的廣譜覆蓋範圍為許多學科的科學家提供了關鍵信息，用於表面繪圖和監測動態條件和時間變化。使用可見光，近紅外和熱紅外波長創建虛假色彩的ASTER合成圖像，每種波長都具有不同的特徵，例如煙霧，主動火焰和地表面等突出特點。ASTER的美國科學團隊位於JPL。

美國國家航空航天局的Aqua衛星於2017年12月16日採用MODIS儀器在加利福尼亞州Ventura縣收集了托馬斯火焰的自然色彩圖像。紅色標出了MODIS熱帶檢測到的活動燃燒區域（熱點）。如果在這個圖像中伴隨著煙霧，這些熱點對火災有診斷意義。

AIRS儀器

JPL建造和管理的美國宇航局Aqua航天器上的大氣紅外探測儀（AIRS）儀器提供的數據，可以從燃燒火焰的濃度和全球一氧化碳污染運輸方面進行研究。AIRS圖像的各種波段可以結合使用，提供假彩色合成圖像以顯示一氧化碳濃度和溫度。在AIRS圖像中，最高濃度的一氧化碳以黃色和紅色顯示。

AIRS在對流層中部的高度在1.2到6.2英里（2和10公里）之間對一氧化碳敏感，在高度約為3.1英里（5公里）處有一個高峰敏感度。這些海拔的強風有助於遠距離運輸由強烈火災引起的污染。

MISR儀器

JPL構建和管理的多角度成像光譜儀（MISR）儀器搭載美國國家航空航天局的Terra衛星，還提供有關野火煙羽特徵的獨特信息。MISR的9台攝像機以不同的角度觀看地球，用於確定表面上方煙霧的高度，就像我們的兩隻眼睛指向不同的方向一樣，給我們深度感知。煙羽高度是控制煙霧顆粒在大氣中行進的重要參數; 將顆粒注入更高的高度通常會影響遠離源頭的空氣質量。MISR的多角度觀測策略還可以估算空氣中煙霧顆粒的濃度。吸入這些顆粒會增加心血管疾病和呼吸系統疾病的風險。

CALIOP儀器

具有正交極化的氣溶膠激光雷達（CALIOP）儀器，可在雲氣溶膠激光雷達和紅外探路衛星觀測（CALIPSO）上飛行）衛星提供了有關煙羽噴射高度和氣溶膠在大氣中垂直分布的信息。這些激光雷達數據的獨特之處在於能夠以精細的垂直解析度檢測光學薄煙層，並且CALIOP能夠查看大量沒有清晰邊界的煙霧羽流。當與模型搭配使用時，該儀器能夠提供新的信息，例如煙霧歸因於眾多火災以及一天內煙霧噴射高度的演變，這對氣候（黑碳傳輸和沉積雪和冰，反照率變化），空氣質量和人類健康。

MODIS儀器

在MODIS儀器飛行乘坐兩輛NASA衛星：兵馬俑和Aqua。MODIS提供白天可見圖像和紅外夜間圖像。

在圖像中，MODIS熱帶所檢測到的積極燃燒區域或熱點以紅色標出。每個熱點都是MODIS儀器上的熱探測器識別溫度高於背景的區域。這樣的熱點對於檢測火災是否具有診斷性，無論它們是否伴有煙霧。

MODIS影像也可以是假色的，以顯示燒毀區域的範圍，假色影像中的磚紅色。

MOPITT儀器

NASA Terra衛星對流層污染測量（MOPITT）儀器的重點是對流層一氧化碳的分布，運輸，源和匯。從工廠，汽車和森林火災中排出的一氧化碳妨礙了大氣自然消除有害污染物的能力。

2017年12月27日，NASA Suomi NPP衛星上的VIIRS儀器（可見紅外成像輻射計套件）收集了這種天然彩色圖像，該圖像在2017年12月27日在中部非洲發現數百起火災。

VIIRS儀器

NASA-NOAA的Suomi NPP衛星的VIIRS提供了白天和夜間的野火圖像。VIIRS是MODIS的妹妹，提供更精細的空間解析度圖像（1,230英尺或375米）。白天的圖像顯示了火災燃燒的煙霧和熱量的特徵。

此外，VIIRS「日夜樂隊」還可以在晚上觀看火災的熱度。它可檢測從綠色到近紅外波長範圍內的光線，並使用濾波技術觀察城市燈光，極光和野火等信號。

飛機

美國國家航空航天局有一系列的研究機載有最新的感測器技術，可用於地球觀測。美國國家航空航天局的ER-2型飛機位於加利福尼亞州帕姆代爾的阿姆斯特朗飛行研究中心（AFRC），飛行高度高達70,000英尺（21,300米），幾乎是商用客機的兩倍，並且用於科學研究任務的大部分時間世界。2017年12月，這架飛機在加利福尼亞州的野火事件上飛行，測試早期版本的科學儀器，可能有一天會發射到衛星上的太空，觀察我們的家鄉地球。

AVIRIS儀器

在12月的工程測試飛行中，ER-2攜帶了JPL製造的光譜儀，稱為機載可見光/紅外成像光譜儀（AVIRIS-classic）。AVIRIS是一種具有豐富遺產的現代儀器，展示了估算植物燃料類型（例如，植物種類和密度）和燃料狀況（活體與死體以及濕度狀態）的能力。由於它提供了成像的景觀的全光譜特徵，跨越可見光到短波紅外光，它可以提供其成像區域的全譜「指紋」，並可用於估計火災溫度。

HyTES和MASTER

超高光譜熱輻射光譜儀（HyTES）和MODIS / ASTER（MASTER）機載模擬器都是可在不同飛機上飛行的機載儀器。HyTES是由JPL開發的新型機載成像光譜儀。HyTES項目的總體目標是提供前兆高光譜和空間解析度的熱紅外（溫度）數據。產生的產品提供溫度，發射率和氣體檢測。HyTES可用於有效檢測和表徵單個甲烷，硫化氫，氨，二氧化氮和二氧化硫羽流的空間結構。空中MASTER儀器收集類似ASTER和MODIS的陸地數據集，以驗證ASTER和MODIS衛星儀器數據。

無人機合成孔徑雷達（UAVSAR）

JPL構建和管理的UAVSAR是一種在電磁頻譜的微波部分工作的完全極化雷達儀器。它是一種主動感測器，以複雜但可量化的方式發出與地面覆蓋物相互作用的極化電磁脈衝，從而可以通過雲層，煙霧和灰塵來表徵地球表面的變化。UAVSAR已被用於估計火災燃料和地圖上的火傷痕迹，特別是在某些類型的植被覆蓋物（如chaparral）中取得了成功。與這些火災相關的變化可以被UAVSAR檢測多年，從而能夠監測火災發生後的長期植被恢復情況。UAVSAR是軌道NISAR儀器的空中試驗台，是與印度空間研究組織的聯合任務，預計將於2021年發射。

2017年12月8日，南加州國際空間站天橋上，NASA宇航員蘭迪布雷斯尼克拍攝了從野火中冒出的煙霧，並與他的社交媒體粉絲分享了該地區的影像。

國際空間站

國際空間站上的宇航員擁有獨特的有利位置，並在繞地球飛行時提供野火和煙霧運輸的相機和視頻圖像。這些ISS數據集還有助於持續監測和觀測野火和其他地球現象，科學家和消防管理人員每天在地球上使用這些現象來進行有效的發現並支持野火管理決策過程。

所有這些衛星和機載系統結合在一個感測器網路中，使我們對野火在我們星球上的作用和範圍有了更深入的了解。

美國國家航空和宇宙航行局（NASA）維護美國宇航局的火災和煙霧網頁，其中許多產品都貼有全球各種事件的更新信息。

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