俄羅斯入侵了烏克蘭，伴隨著戰(zhàn)爭，坦克在田野上碾壓，農(nóng)田里布滿了地雷，炮彈雨點(diǎn)般落在莊稼上。燃料和化肥價(jià)格暴漲。勞動力越來越少。一些農(nóng)民離開去參加戰(zhàn)斗；另一些人在他們的村莊被轟炸后身亡或逃離。即使是遠(yuǎn)離前線的農(nóng)民也眼睜睜地看著數(shù)千萬噸糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品因俄羅斯海軍的封鎖而在糧倉和港口沉睡。隨著戰(zhàn)斗的進(jìn)行，甚至糧食和植物油儲存設(shè)施也成為目標(biāo)。

"世界的糧倉正處于戰(zhàn)爭之中，"美國宇航局豐收項(xiàng)目主任Inbal Becker-Reshef說。根據(jù)美國對外農(nóng)業(yè)局的數(shù)據(jù)，戰(zhàn)爭前，烏克蘭提供了全球葵花籽油出口的46%，小麥出口的9%，大麥的17%，以及全球市場上玉米的12%。(烏克蘭和俄羅斯共占葵花籽油出口的73%，小麥的33%，大麥的27%）。過去幾個(gè)月的戰(zhàn)爭行動極大地?cái)_亂了這種糧食的流動。

Becker-Reshef說："我們正處于一場滾動的糧食危機(jī)的開始階段，它可能會以某種方式影響到地球上的每個(gè)國家和個(gè)人。對于一些人來說，這可能意味著價(jià)格上漲或在雜貨店買到的物品更少。對其他人來說，歷史表明它可能意味著更嚴(yán)重的糧食短缺。"

【資料圖】

2022年5月20日，Landsat 8圖像顯示，在Mykolaiv州Shyrokolanivka附近的油菜花正在盛開

十多年來，Becker-Reshef和其他NASA資助的科學(xué)家一直在開發(fā)基于衛(wèi)星的創(chuàng)新技術(shù)，以監(jiān)測烏克蘭的商品作物，如小麥和玉米。這個(gè)跨學(xué)科小組收集和分析環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會科學(xué)數(shù)據(jù)，以改善世界各地的農(nóng)業(yè)相關(guān)決策。隨著戰(zhàn)爭的到來，這種工具可以在預(yù)測和避免糧食短缺和饑荒方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

本頁頂部的地圖基于來自Planet Labs衛(wèi)星和歐洲航天局哥白尼哨兵-2任務(wù)的數(shù)據(jù)，由NASA收獲部處理和分析--顯示了截至2022年6月13日烏克蘭的夏季和冬季作物的分布。該地圖還顯示了哪里的農(nóng)民在自由耕作，哪里的土地在俄羅斯的控制之下。根據(jù)NASA收獲部的分析，烏克蘭大約22%的農(nóng)田--包括28%的冬季作物和18%的夏季作物處于俄羅斯的控制之下。夏季作物，主要是玉米和向日葵在烏克蘭北部和西部的種植比冬季作物更廣泛。(有關(guān)土地占用的數(shù)據(jù)來自戰(zhàn)爭研究所和美國企業(yè)研究所的關(guān)鍵威脅項(xiàng)目）。

NASA收獲團(tuán)隊(duì)與來自GEO全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測（GEOGLAM）計(jì)劃的國際合作伙伴一起測量多種環(huán)境因素--包括降水、土壤濕度和溫度，以評估作物的健康狀況并預(yù)測季末的產(chǎn)量。Becker-Reshef說："在春季由于干燥的天氣和寒流導(dǎo)致的緩慢開始之后，生長條件大多情況下是有利的，作物很好地趕上了。"

衛(wèi)星對作物"綠色"的測量--歸一化植被指數(shù)（NDVI）--對NASA Harvest的分析非常重要。下圖是烏克蘭最大的小麥生產(chǎn)國和出口國之一的Mykolaiv州的生長條件的快照。

研究人員還開發(fā)了一些模型，如農(nóng)業(yè)遙感產(chǎn)量算法（ARYA），通過將NDVI的測量與NASA的MERRA-2再分析數(shù)據(jù)集中有關(guān)生長季節(jié)的環(huán)境條件的數(shù)據(jù)相融合來預(yù)測產(chǎn)量。這些模型還包括基于MODIS、Sentinel-2和Landsat觀測并經(jīng)田間調(diào)查驗(yàn)證的詳細(xì)作物地圖。

Becker-Reshef說："考慮到所有這些，數(shù)據(jù)表明烏克蘭的冬小麥產(chǎn)量有望達(dá)到每公頃4.1公噸左右。這還沒有達(dá)到2021年破紀(jì)錄的小麥產(chǎn)量，但是考慮到當(dāng)時(shí)的情況，這仍然是一個(gè)可觀的產(chǎn)量。"下面的照片顯示了2022年6月切爾尼戈夫附近的冬小麥。

研究人員還開發(fā)了一些模型，如農(nóng)業(yè)遙感產(chǎn)量算法（ARYA），通過將NDVI的測量與NASA的MERRA-2再分析數(shù)據(jù)集中有關(guān)生長季節(jié)的環(huán)境條件的數(shù)據(jù)相融合來預(yù)測產(chǎn)量。這些模型還包括基于MODIS、Sentinel-2和Landsat觀測并經(jīng)田間調(diào)查驗(yàn)證的詳細(xì)作物地圖。

Becker-Reshef說："考慮到所有這些，數(shù)據(jù)表明烏克蘭的冬小麥產(chǎn)量有望達(dá)到每公頃4.1公噸左右。這還沒有達(dá)到2021年破紀(jì)錄的小麥產(chǎn)量，但是考慮到當(dāng)時(shí)的情況，這仍然是一個(gè)可觀的產(chǎn)量。"下面的照片顯示了2022年6月切爾尼戈夫附近的冬小麥。

然而，地里的作物健康生長并不能保證最終作物會被收割并送入市場。在烏克蘭長大并在烏克蘭空間研究所工作多年的美國國家航空航天局和馬里蘭大學(xué)研究員Sergii Skakun解釋說，海軍的封鎖已經(jīng)阻止了烏克蘭通過船只出口貨物，停止了該國大部分的糧食銷售能力。自2014年爆發(fā)戰(zhàn)斗以來，Skakun一直在研究軍事沖突如何影響烏克蘭東部頓巴斯地區(qū)的農(nóng)民和農(nóng)田。

"在一些地區(qū)，未爆彈藥和地雷可能使農(nóng)業(yè)在短期內(nèi)無法進(jìn)行，"Skakun說。"在未被占領(lǐng)的地區(qū)，海軍對港口的封鎖和飆升的燃料價(jià)格對即將到來的收成構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。"

由于COVID-19大流行病造成的供應(yīng)鏈中斷和對糧食需求的增加，全球糧食價(jià)格在戰(zhàn)前已經(jīng)迅速上升。盡管最近幾個(gè)月有所緩解，但根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)，幾種關(guān)鍵作物的價(jià)格上漲速度一直在加快，特別是谷物。(谷物包括小麥、玉米、大麥和大米）小麥價(jià)格在2022年上漲了10%以上，自2019年以來幾乎翻了一番。肥料價(jià)格也急劇上升，這意味著農(nóng)民可能使用更少的肥料，并可能看到產(chǎn)量下降。

7月至10月之間的幾個(gè)月，通常是烏克蘭農(nóng)民最繁忙的幾個(gè)月。冬季作物--包括小麥、大麥和油菜已經(jīng)準(zhǔn)備好收獲，春季種植的作物也需要收獲。明年的冬季作物必須在11月前播種。

"今年在戰(zhàn)爭中，所有這些都會發(fā)生嗎？沒有人知道這將如何發(fā)展，但我確實(shí)知道美國宇航局的收獲團(tuán)隊(duì)將密切跟蹤收獲季節(jié)。鑒于地面上的所有危險(xiǎn)，衛(wèi)星是監(jiān)測烏克蘭農(nóng)作物的最佳方式之一。"

本文上方的Landsat 8圖像顯示了2022年5月20日在Shyrokolanivka附近的Mykolaiv州的油菜花田正在綻放。米科拉伊夫是烏克蘭糧食產(chǎn)量最高的港口，通常處理約40%的出口。(其他主要的糧食出口港口包括喬爾諾莫爾斯克、尤日內(nèi)和敖德薩。）船舶歷來承擔(dān)著烏克蘭97%的糧食出口，因此今年所有港口的出口量都大幅下降。

"港口是必不可少的，"美國宇航局豐收顧問和分析員加里-艾勒茨說，他專門負(fù)責(zé)開發(fā)糧食短缺和饑荒的預(yù)警系統(tǒng)。"烏克蘭正在盡力通過火車或卡車出口更多的貨物，但這些其他模式只能處理田間地頭的一小部分，而且需要收割。"

避免糧食供應(yīng)中斷的關(guān)鍵是及時(shí)獲得有關(guān)作物前景以及關(guān)鍵貨物的價(jià)格和分配的數(shù)據(jù)。NASA收獲部正在與烏克蘭農(nóng)業(yè)部和歐空局世界谷物聯(lián)盟直接合作，幫助分析作物的種植、收獲和產(chǎn)量。他們還開發(fā)了簡化的工具--如Agmet地球觀測指標(biāo)和Harvest2Market門戶網(wǎng)站--使全世界的分析人員都能獲得相關(guān)的作物和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

NASA Harvest的作物數(shù)據(jù)也流向了幾個(gè)伙伴組織，這些組織監(jiān)測和應(yīng)對新出現(xiàn)的糧食短缺和饑荒。合作伙伴包括饑荒預(yù)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（FEWS NET）、農(nóng)產(chǎn)品市場信息系統(tǒng)（AMIS）和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織。

來自烏克蘭和俄羅斯的生產(chǎn)和貨物分配的中斷已經(jīng)對全球糧食系統(tǒng)造成了沖擊。已經(jīng)陷入沖突并面臨嚴(yán)重糧食短缺的國家是最脆弱的國家之一。大約30個(gè)非洲、中東和南亞國家--其中一些國家長期處于糧食不安全狀態(tài)--至少有20%的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口來自烏克蘭或俄羅斯。

"就目前而言，在大多數(shù)地方，'生活成本'危機(jī)比糧食短缺危機(jī)更明顯，"Eilerts在最近的一篇博文中指出。但是，如果烏克蘭的商品不進(jìn)入全球市場，或者主要谷物生產(chǎn)國的收成不好，這種情況可能會改變。"我們正處于可能是長期混亂的開始"。