2011 年，德克萨斯州经历了有史以来最严重的干旱之一。干燥、炎热的天气造成了超过 70 亿美元的农作物和牲畜损失，引发了野火，将电网推向了极限，并将水库减少到危险的低水平。
根据德克萨斯大学奥斯汀分校地球科学家最近领导的一项研究，干旱比以前想象的要严重。
这项发表在《水文学杂志》上的研究将来自卫星上的重力和微波传感器的额外土壤湿度相关数据整合到了科学家用来确定干旱严重程度的地表模型中。根据更新的模型模拟，严重干旱比美国干旱监测机构 (USDM) 所判断的更广泛、持续时间更长，这是美国目前指定干旱的标准。
“技术的发展让我们获得了更多的实时观测，这种观测可以更准确地反映地面状况，”该研究的主要作者、德克萨斯大学杰克逊地球科学学院的博士后研究员陈伟景说。
尽管 2011 年的干旱已经过去了十年，但研究结果很重要，因为它们表明，将与土壤水分相关的新数据来源纳入现有的地表模型可以更准确地预测干旱的严重程度和影响。
土壤水分是干旱的关键指标，也是干旱对农业生产影响的最重要因素之一。
USDM 结合了许多指标、专业知识和数据源来得出其结果，其中包括一个水文模型，该模型可以估算一个地区的土壤湿度。UT 研究人员通过使用数据同化技术将与土壤湿度相关的实时卫星测量值组合到他们的模型中，从而使他们的模型更进一步。微波卫星数据给出了土壤水分表层 2 英寸的测量值。加上重力卫星数据，他们可以测量根区其余部分的土壤湿度——低至约 40 英寸。
“根区的土壤水分非常重要，因为它决定了植被的水分供应，”陈说。
美国农业部每周发布一张地图，显示美国哪些地区处于干旱状态。它由内布拉斯加大学林肯分校的国家干旱缓解中心、国家海洋和大气管理局和美国农业部制作。其结果用于触发灾难声明和其他联邦、州和地方响应。
陈和她的团队将卫星数据整合到世界各地研究人员使用的现有地表模型中。然后他们将注意力集中在这对 2010 年至 2013 年德克萨斯州干旱意味着什么。
当谈到干旱的地理范围时，更新的模型模拟和 USDM 是一致的。但更新的模型模拟显示，更多地区正在经历比 USDM 确定的更严重的干旱，特别是在该州的西半部。新模型还发现，大范围干旱始于 2010 年，远早于 USDM。
在历史性干旱最严重的一周中，结果也有所不同。对于美国农业部来说，这是 2011 年 10 月 4 日这一周，最严重的干旱类型席卷了该州的 87.99%。对于新模型，那是 2011 年 4 月 5 日这一周，该州 95.1% 的地区经历了最严重的干旱。
研究人员表示，开发更好地了解干旱的方法对德克萨斯州很重要，因为决策者试图确定该州的水资源将如何受到气候变化和人口增长的影响。
“使用太空测量是一种能够更真实地检测和监测干旱的聪明方法，”共同作者、杰克逊学院教授杨宗亮说。
