Pozorovanie Zeme
Od roku 2021 sme začali hlbšie skúmať možnosti pozorovania Zeme pomocou satelitov Sentinel z programu Copernicus. Zaujímajú nás hlavne lokálne aplikácie týkajúce sa vegetácie a vodných zdrojov. Naše najnovšie odborné znalosti sa týkajú monitorovania miest, vývoja pokrytia vegetáciou, varovania pred suchom alebo vyhľadávania tepelných ostrovov.
Monitorovanie vegetácie v meste
V rámci projektu Interreg „Družicový monitoring regiónu ako podpora verejnej správy pri adaptačných stratégiách na klimatickú zmenu“ (NFP403201DJK6) sa venujeme monitoringu miest. Využívame družicové dáta z programu Copernicus a sledujeme koncentráciu chlorofylu a jej vývoj v čase. Cieľ je hľadať citlivé miesta z hľadiska klimatickej zmeny.
Zameriavame sa na dáta z družice Sentinel 2 a zaujíma nás kondícia vegetácie v mestách. Do projektu sa môžu zapojiť záujemcovia z verejnej správy a po dohode vieme mesto/obec zahrnúť do monitorovaných oblastí.
Časový vývoj vegetácie
Pomocou kombinácie špecifických vlnových dĺžok v červenej a infračervenej oblasti vieme sledovať koncentráciu chlorofylu, a teda vyhodnotiť stav vegetácie. Naša pilotná štúdia sleduje dva reprezentatívne sektory Trnavy. Jedným je park ktorému dominujú stromy. Druhý sektor zahŕňa časť sídliska kde je vegetáciou prevažne tráva. Meriame hodnotu tzv. NDVI (Normalised Difference Vegetation Index) indexu, ktorý vyjadruje množstvo chlorofilu v sledovanom výseku mesta. Priemerujeme NDVI hodnotu od 1. marca do konca októbra od roku 2018.
Nasledujúce grafy zobrazujú ako sa roky 2018 až 2021 chovali veľmi podobne, ale veľmi suchý rok 2022 vykazuje silný pokles NDVI hodnoty od začiatku roka. Rok 2023 sa zatiaľ chová podone ako roky 2018 až 2021.
V nasledujúcom obrázku je priame porovnanie jednotlivých rokov. Profil nárastu vegetácie je veľmi podobný. Od marca do júna NDVI hodnota stúpa a po kulminácii začína mierne klesať. Predpokladáme, že pokles je spôsobený teplým letom a postupným vysychaním. Najvýraznejšie to je vidieť v prípade trávnatej pokrývky, ktorú nechráni stromová vrstva. Pokles pokračuje do augusta, a potom sú dáta rozptýlené. Buď klesnú alebo sa vrátia približne na kulminačnú hodnotu spred leta. Chovanie od augusta závisi pravdepodobne od množstva zrážok.
Rok 2022 sa choval veľmi podobne, akúrat začiatok v marci bol výrazne rozdielny. Ďalší vývoj až po júl je štandardný vzhľadom na ostatné roky. V júly NDVI dosahuje najnižších hodnôt v porovnaní s ostatnými rokmi. Tu sucho kulminovalo. Nástup zrážok ku koncu leta situáciu zlepšil a NDVI vystúpal.
Prínosom analýzy je zaznamenanie nízkych hodnôt NDVI už na začiatku monitorovania suchého roku 2022, a to v marci. Či je tento prejav priamo spojený s nastávajúcim suchom v lete nevieme, ale môže byť indikátorom celkovej kondície vegetácie v nastávajúcom roku. Ak je to tak, tak sucho v roku 2022 sa dalo predvídať hneď po zime. To by znamenalo, že pôvod sucha nie je ani v zrážkach počas monitorovacieho obdobia, ale skôr v zime. Rok 2023 sa zatiaľ chová podone ako roky 2018 až 2021.
Na ďalšom grafe porovnávame NDVI dáta s priemerným zrážkovým úhrnom zo SHMU. Zrovnávame NDVI hodnotu s priemerom zrážok za niekoľko vybraných mesiacov. Kombinujeme mesiace od októbra (10) v predchádzajúcom roku do marca (03) analyzovaného roku. Podobný vývoj ako je profil NDVI hodnôt vykazujú zrážkové úhrny ak je zahrnutý začiatok roka (mesiace 01, 02 a 03). Čiže ak vezmeme koniec predchádzajúceho roka (dáta 10-12), tak vývoj zrážok nepopisuje situáciu dobre, obsahuje lokálne silné minimum v roku 2019, ktoré nie je na NDVI dátach vidieť. Keď pridávame mesiace zo začiatku roka (dáta 10-01, 10-02, 10-03), tak pokles v roku 2022 je výraznejší. Zo štúdie vyplýva, že sucho v roku 2022, alebo aspoň nízke NDVI hodnoty na začiatku roka, je silne ovplyvnené slabou zrážkovou činnosťou v mesiacoch január až marec.
Dáta 01-03 a 12-03 vykazujú pokles už od roku 2021 čo ale nie je vidieť na vývoji NDVI. Lenže dáta 10-12 až 10-03 vykazujú veľké maximum práve v roku 2021. Je možné, že nižší zrážkový úhrn v mesiacoch január až marec v roku 2021 bol kompenzovaný zvýšenými zrážkami ku koncu roka 2020 v mesiacoch október až december. Rok 2022 takúto kompenzáciu očividne nemal. Z toho usudzujeme, že vplyv jesenných mesiacov je tiež dôležitý.