国际资讯|利用卫星数据了解非洲地区蝗灾情况
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中文编译整理：慧天地国际站一鸣
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自2019年12月以来，肯尼亚的农田被这些贪婪的昆虫淹没。到2020年1月，至少有7万公顷(约17.3万英亩)的土地遭受到蝗灾的影响，这也是肯尼亚70年来最严重的蝗灾。今年2月，这种情况蔓延到非洲东部的10个国家，威胁到数百万人的食物供应。埃塞俄比亚和索马里遭遇了25年来最严重的蝗灾。联合国警告称，即将到来的雨季可能会使情况变得更糟。
由美国宇航局资助的科学家们正与联合国和救援组织合作，以便更好地了解蝗虫可能聚集的地点。研究人员利用对土壤湿度和植被的遥感观测，来追踪环境条件如何影响蝗虫的生命周期，并希望在蝗虫传播之前阻止蝗虫爆发。
美国宇航局马歇尔航天飞行中心SERVIR项目的粮食安全和农业主管李·艾伦伯格(Lee Ellenburg)说道：“防止大规模蝗灾的方法是在蝗虫生命的早期捕获它们，并清除它们的巢穴。”美国宇航局和美国国际开发署(USAID)的联合项目正在利用卫星数据来改善发展中国家的环境政策。该小组还与联合国粮食及农业组织沙漠蝗虫信息系统的工作人员合作，以了解更多关于蝗虫行为的信息。
沙漠蝗虫有三个主要的生命阶段：卵、若虫和成虫。一旦成年，蝗虫就很难在地面被找到与消灭，因为它们每天可以飞行50到150公里（约30到90英里），特别是在风很强劲的情况下。然而，卵和若虫的活动性有限，更容易成为攻击目标。
本文的地图显示了蝗虫发展的两个重要环境参数：土壤湿度和植被。土壤湿度很重要，因为雌性蝗虫几乎总是在潮湿、温暖的沙质土壤中产卵。一般来说，除非土壤湿润到地表以下5-10厘米(2-4英寸)，否则它们不会产卵。卵孵化后，附近植被的丰度就成为了重要的参数，因为它为成熟的蝗虫提供了食物，并引导了它们的迁移模式。
图1：（图片来源：Lauren Dauphin）
上图显示的是2020年1月14日至20日蝗虫入侵初期时，非洲东部地区的平均土壤湿度。这项由科罗拉多大学大气研究中心和科罗拉多大学的科学家们共同进行的初步评估中使用了美国宇航局的CYGNSS微型卫星，并与美国宇航局基于模型的陆地信息系统相结合。
美国宇航局SERVIR项目首席科学家阿舒托什·利马耶(Ashutosh Limaye)表示：“到目前为止，我们获得的数据显示，沙质、潮湿土壤的位置与蝗虫活动之间存在很强的相关性。凡是潮湿多沙的地方，蝗虫就会成群或繁殖。沙漠蝗虫繁殖迅速，因此SERVIR项目的研究人员正在与粮农组织合作，确定潜在的繁殖地点，并确定喷洒杀虫剂的目标区域。艾伦伯格还说道：“我们的目标是向粮农组织学习如何确定繁殖地的位置。如果目前的情况表明蝗虫将孵化并起飞，我们的目标就是尽早出发并摧毁它们的筑巢地。”
图2：（图片来源：Lauren Dauphin）
上面的地图绘制了从2019年12月15日到2020年3月15日整个非洲东部绿色植被的变化。植被归一化指数（NDVI）是基于美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）收集的数据得出的，它是根据植被反射的红光和近红外光的多少来衡量植被的健康和绿色程度。含有大量叶绿素的健康植被反射的近红外光较多，可见光较少。
SERVIR与Harvest项目的食品安全研究员凯瑟琳·纳卡莱姆(Catherine Nakalembe)表示：“一旦蝗虫产卵孵化，它们就会开始寻找植物作为食物，并不停地迁徙并寻找更多的食物，然后不断繁殖。”
纳卡莱姆认为，这里整个地区的植被比平均程度要绿得多。今年也是自2000年以来卫星观测到的前一年12月至来年3月这一时间段植被最绿的年份（在这二十年中）。2019年10月至12月，非洲之角的降雨量是往年平均降雨量的4倍，成为40年来最潮湿的“短雨季”之一。额外的雨水使植物生长极为旺盛，为蝗虫的生存提供了充足的条件。纳卡莱姆指出，随着东非即将到来的“漫长的雨季”（3月至5月），出现更多虫害的条件可能已经形成。美国宇航局的研究小组正在完善几个卫星数据集，以评估已经造成的损害，并预测蝗虫爆发的地点和持续时间。纳卡里姆说道：“通过与我们的区域伙伴和国家部委密切合作，我们希望正在进行的工作的最终成果能够支持那些坚持在在控灾一线的人们。”
备注：美国宇航局地球观测站的图像由劳伦·多芬(Lauren Dauphin)提供。本文使用了美国宇航局EOSDIS/LANCE和GIBS/worldwiew的MODIS数据，以及宇航局基于模型的陆地信息系统与CYGNSS微型卫星集成的土壤湿度数据。
参考文献：
Bloomberg (2020, February 17) Locust Swarms Ravaging East Africa Are the Sizeof Cities. Accessed March 26, 2020.
FAO Locust watch (2020, March 24) Desert Locust situationupdate: March 24 2020. Accessed March 26, 2020.
FAO (2020, March 5) Desert Locust Bulletin. AccessedMarch 26, 2020.
Nature (2020, March 12) Why gigantic locust swarms arechallenging governments and researchers.
NOAA Climate Prediction Center (2020 March) ClimatePrediction Center’s Africa Hazards Outlook March 26-April 1, 2020. AccessedMarch 26, 2020.
UN News (2020, February 10) Mobilizing countries to beatback ‘voracious’ Desert Locust threat in East Africa. Accessed March 26, 2020.
World Meteorological Organization (2016) Weather andDesert Locusts. Accessed March 26, 2020.
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