• Energy Research

Les mesures strictes de confinement ont non seulement contribué à freiner la propagation de l'infection à COVID-19, mais ont également amélioré les conditions environnementales dans le monde entier. L'objectif principal de la présente étude était d'étudier les co-bénéfices du confinement de la COVID-19 sur l'atmosphère et le système écologique aquatique dans le cadre d'activités anthropiques restreintes en Asie du Sud. Les données de télédétection (a) des émissions de NO2 de l'instrument de surveillance de l'ozone (OMI), (b) de la profondeur optique des aérosols (AOD) du spectroradiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) et (c) de la chlorophylle (Chl-a) et des données de turbidité de MODIS-Aqua Level-3 au cours de janvier-octobre (2020) ont été analysées pour évaluer les changements dans la pollution de l'air et de l'eau par rapport aux cinq dernières années (2015–2019). Les interactions entre la pollution de l'air et de l'eau ont également été étudiées en utilisant le ruissellement terrestre et les précipitations en 2019 et 2020 à une échelle mensuelle pour enquêter sur les événements anormaux, qui pourraient affecter la charge d'azote dans les régions côtières. Les résultats ont révélé une baisse considérable de la pollution de l'air et de l'eau (réduction de 30 à 40 % des émissions de NO2, de 45 % de l'AOD, de 50 % de la concentration de chl-a sur les côtes et de 29 % de la turbidité) en Asie du Sud. Le taux de réduction des émissions de NO2 a été le plus élevé à Lahore (32 %), New Delhi (31 %), Ahmadabad (29 %), Karachi (26 %), Hyderabad (24 %) et Chennai (17 %) pendant la période de confinement strict d'avril à juin 2020. Une corrélation positive entre l'AOD et les émissions de NO2 (0,23-0,50) implique qu'une diminution de l'AOD est attribuée à une réduction du NO2. Il a été observé que pendant le confinement strict, la turbidité a diminué de 29 %, 11 %, 16 % et 17 % le long des régions côtières de Karachi, Mumbai, Calcutta et Dhaka, respectivement, tandis qu'une augmentation de 5 à 6 % de la turbidité a été observée sur les Madras au cours de la même période. Les résultats soulignent l'importance de la réduction des émissions d'azote en raison de l'arrêt de la consommation de combustibles fossiles et de leurs relations avec la réduction de la pollution de l'air et de l'eau. Il est conclu que l'environnement atmosphérique et hydrosphérique peut être amélioré en mettant en œuvre des restrictions intelligentes sur la consommation de combustibles fossiles avec un effet minimum sur la socio-économie dans la région. Des contraintes intelligentes sur l'utilisation des combustibles fossiles sont recommandées pour contrôler la pollution de l'air et de l'eau même après la reprise des activités sociales et économiques. Las estrictas medidas de confinamiento no solo contribuyeron a frenar la propagación de la infección por COVID-19, sino que también mejoraron las condiciones ambientales en todo el mundo. El objetivo principal del estudio actual fue investigar los beneficios colaterales del confinamiento por COVID-19 en la atmósfera y el sistema ecológico acuático bajo actividades antropogénicas restringidas en el sur de Asia. Los datos de teledetección (a) emisiones de NO2 del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI), (b) Profundidad Óptica de Aerosol (AOD) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) y (c) clorofila (Chl-a) y datos de turbidez de MODIS-Aqua Nivel-3 durante enero-octubre (2020) se analizaron para evaluar los cambios en la contaminación del aire y el agua en comparación con los últimos cinco años (2015–2019). Las interacciones entre la contaminación del aire y del agua también se investigaron utilizando la escorrentía y las precipitaciones terrestres en 2019 y 2020 a escala mensual para investigar los eventos anómalos, que podrían afectar la carga de N en las regiones costeras. Los resultados revelaron una caída considerable en la contaminación del aire y el agua (reducción del 30–40% en las emisiones de NO2, 45% en AOD, disminución del 50% en la concentración costera de Chl-a y disminución del 29% en la turbidez) en el sur de Asia. La tasa de reducción de las emisiones de NO2 fue la más alta para Lahore (32%), Nueva Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%) y Chennai (17%) durante el estricto período de confinamiento de abril a junio de 2020. Una correlación positiva entre AOD y las emisiones de NO2 (0.23-0.50) implica que una disminución en AOD se atribuye a una reducción en NO2. Se observó que durante el confinamiento estricto, la turbidez ha disminuido en un 29%, 11%, 16% y 17% a lo largo de las regiones costeras de Karachi, Mumbai, Calcuta y Dhaka, respectivamente, mientras que se observó un aumento del 5–6% en la turbidez en Madras durante el mismo período. Los hallazgos enfatizan la importancia de reducir las emisiones de N debido a la interrupción del consumo de combustibles fósiles y sus relaciones con la reducción de la contaminación del aire y el agua. Se concluye que el ambiente atmosférico e hidrosférico puede mejorarse mediante la implementación de restricciones inteligentes en el consumo de combustibles fósiles con un efecto mínimo en la socioeconómica de la región. Se recomiendan restricciones inteligentes en el uso de combustibles fósiles para controlar la contaminación del aire y del agua incluso después de que las actividades sociales y económicas reanuden el escenario habitual. The strict lockdown measures not only contributed to curbing the spread of COVID-19 infection, but also improved the environmental conditions worldwide. The main goal of the current study was to investigate the co-benefits of COVID-19 lockdown on the atmosphere and aquatic ecological system under restricted anthropogenic activities in South Asia. The remote sensing data (a) NO2 emissions from the Ozone Monitoring Instrument (OMI), (b) Aerosol Optical Depth (AOD) from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), and (c) chlorophyll (Chl-a) and turbidity data from MODIS-Aqua Level-3 during Jan–Oct (2020) were analyzed to assess the changes in air and water pollution compared to the last five years (2015–2019). The interactions between the air and water pollution were also investigated using overland runoff and precipitation in 2019 and 2020 at a monthly scale to investigate the anomalous events, which could affect the N loading to coastal regions. The results revealed a considerable drop in the air and water pollution (30–40% reduction in NO2 emissions, 45% in AOD, 50% decline in coastal Chl-a concentration, and 29% decline in turbidity) over South Asia. The rate of reduction in NO2 emissions was found the highest for Lahore (32%), New Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%), and Chennai (17%) during the strict lockdown period from Apr–Jun, 2020. A positive correlation between AOD and NO2 emissions (0.23–0.50) implies that a decrease in AOD is attributed to a reduction in NO2. It was observed that during strict lockdown, the turbidity has decreased by 29%, 11%, 16%, and 17% along the coastal regions of Karachi, Mumbai, Calcutta, and Dhaka, respectively, while a 5–6% increase in turbidity was seen over the Madras during the same period. The findings stress the importance of reduced N emissions due to halted fossil fuel consumption and their relationships with the reduced air and water pollution. It is concluded that the atmospheric and hydrospheric environment can be improved by implementing smart restrictions on fossil fuel consumption with a minimum effect on socioeconomics in the region. Smart constraints on fossil fuel usage are recommended to control air and water pollution even after the social and economic activities resume business-as-usual scenario. لم تساهم إجراءات الإغلاق الصارمة في الحد من انتشار عدوى COVID -19 فحسب، بل أدت أيضًا إلى تحسين الظروف البيئية في جميع أنحاء العالم. كان الهدف الرئيسي من الدراسة الحالية هو التحقيق في الفوائد المشتركة لإغلاق COVID -19 على الغلاف الجوي والنظام البيئي المائي في ظل الأنشطة البشرية المقيدة في جنوب آسيا. تم تحليل بيانات الاستشعار عن بعد (أ) انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين من جهاز مراقبة الأوزون (OMI)، (ب) العمق البصري للهباء الجوي (AOD) من مقياس الطيف التصويري متوسط الدقة (MODIS)، و (ج) بيانات الكلوروفيل (Chl - a) والتعكر من MODIS - Aqua Level -3 خلال الفترة من يناير إلى أكتوبر (2020) لتقييم التغيرات في تلوث الهواء والماء مقارنة بالسنوات الخمس الماضية (2015–2019). كما تم التحقيق في التفاعلات بين تلوث الهواء والمياه باستخدام الجريان السطحي وهطول الأمطار في عامي 2019 و 2020 على نطاق شهري للتحقيق في الأحداث الشاذة، والتي يمكن أن تؤثر على تحميل N إلى المناطق الساحلية. كشفت النتائج عن انخفاض كبير في تلوث الهواء والماء (انخفاض بنسبة 30-40 ٪ في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين، و 45 ٪ في AOD، وانخفاض بنسبة 50 ٪ في تركيز Chl - a الساحلي، وانخفاض بنسبة 29 ٪ في التعكر) فوق جنوب آسيا. وجد أن معدل الانخفاض في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين هو الأعلى في لاهور (32 ٪) ونيودلهي (31 ٪) وأحمد أباد (29 ٪) وكراتشي (26 ٪) وحيدر أباد (24 ٪) وتشيناي (17 ٪) خلال فترة الإغلاق الصارمة من أبريل إلى يونيو 2020. تشير العلاقة الإيجابية بين انبعاثات أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين (0.23-0.50) إلى أن انخفاض أكسيد النيتروجين يعزى إلى انخفاض ثاني أكسيد النيتروجين. لوحظ أنه خلال الإغلاق الصارم، انخفض التعكر بنسبة 29 ٪ و 11 ٪ و 16 ٪ و 17 ٪ على طول المناطق الساحلية في كراتشي ومومباي وكلكتا ودكا، على التوالي، في حين لوحظت زيادة بنسبة 5-6 ٪ في التعكر فوق مدراس خلال نفس الفترة. وتشدد النتائج على أهمية خفض انبعاثات النيتروجين بسبب وقف استهلاك الوقود الأحفوري وعلاقاتها بانخفاض تلوث الهواء والماء. وخلص إلى أنه يمكن تحسين البيئة الجوية والمائية من خلال تنفيذ قيود ذكية على استهلاك الوقود الأحفوري بأقل تأثير على الاقتصاد الاجتماعي في المنطقة. يوصى بالقيود الذكية على استخدام الوقود الأحفوري للسيطرة على تلوث الهواء والماء حتى بعد استئناف الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية لسيناريو العمل كالمعتاد.

Les mesures strictes de confinement ont non seulement contribué à freiner la propagation de l'infection à COVID-19, mais ont également amélioré les conditions environnementales dans le monde entier. L'objectif principal de la présente étude était d'étudier les co-bénéfices du confinement de la COVID-19 sur l'atmosphère et le système écologique aquatique dans le cadre d'activités anthropiques restreintes en Asie du Sud. Les données de télédétection (a) des émissions de NO2 de l'instrument de surveillance de l'ozone (OMI), (b) de la profondeur optique des aérosols (AOD) du spectroradiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) et (c) de la chlorophylle (Chl-a) et des données de turbidité de MODIS-Aqua Level-3 au cours de janvier-octobre (2020) ont été analysées pour évaluer les changements dans la pollution de l'air et de l'eau par rapport aux cinq dernières années (2015–2019). Les interactions entre la pollution de l'air et de l'eau ont également été étudiées en utilisant le ruissellement terrestre et les précipitations en 2019 et 2020 à une échelle mensuelle pour enquêter sur les événements anormaux, qui pourraient affecter la charge d'azote dans les régions côtières. Les résultats ont révélé une baisse considérable de la pollution de l'air et de l'eau (réduction de 30 à 40 % des émissions de NO2, de 45 % de l'AOD, de 50 % de la concentration de chl-a sur les côtes et de 29 % de la turbidité) en Asie du Sud. Le taux de réduction des émissions de NO2 a été le plus élevé à Lahore (32 %), New Delhi (31 %), Ahmadabad (29 %), Karachi (26 %), Hyderabad (24 %) et Chennai (17 %) pendant la période de confinement strict d'avril à juin 2020. Une corrélation positive entre l'AOD et les émissions de NO2 (0,23-0,50) implique qu'une diminution de l'AOD est attribuée à une réduction du NO2. Il a été observé que pendant le confinement strict, la turbidité a diminué de 29 %, 11 %, 16 % et 17 % le long des régions côtières de Karachi, Mumbai, Calcutta et Dhaka, respectivement, tandis qu'une augmentation de 5 à 6 % de la turbidité a été observée sur les Madras au cours de la même période. Les résultats soulignent l'importance de la réduction des émissions d'azote en raison de l'arrêt de la consommation de combustibles fossiles et de leurs relations avec la réduction de la pollution de l'air et de l'eau. Il est conclu que l'environnement atmosphérique et hydrosphérique peut être amélioré en mettant en œuvre des restrictions intelligentes sur la consommation de combustibles fossiles avec un effet minimum sur la socio-économie dans la région. Des contraintes intelligentes sur l'utilisation des combustibles fossiles sont recommandées pour contrôler la pollution de l'air et de l'eau même après la reprise des activités sociales et économiques. Las estrictas medidas de confinamiento no solo contribuyeron a frenar la propagación de la infección por COVID-19, sino que también mejoraron las condiciones ambientales en todo el mundo. El objetivo principal del estudio actual fue investigar los beneficios colaterales del confinamiento por COVID-19 en la atmósfera y el sistema ecológico acuático bajo actividades antropogénicas restringidas en el sur de Asia. Los datos de teledetección (a) emisiones de NO2 del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI), (b) Profundidad Óptica de Aerosol (AOD) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) y (c) clorofila (Chl-a) y datos de turbidez de MODIS-Aqua Nivel-3 durante enero-octubre (2020) se analizaron para evaluar los cambios en la contaminación del aire y el agua en comparación con los últimos cinco años (2015–2019). Las interacciones entre la contaminación del aire y del agua también se investigaron utilizando la escorrentía y las precipitaciones terrestres en 2019 y 2020 a escala mensual para investigar los eventos anómalos, que podrían afectar la carga de N en las regiones costeras. Los resultados revelaron una caída considerable en la contaminación del aire y el agua (reducción del 30–40% en las emisiones de NO2, 45% en AOD, disminución del 50% en la concentración costera de Chl-a y disminución del 29% en la turbidez) en el sur de Asia. La tasa de reducción de las emisiones de NO2 fue la más alta para Lahore (32%), Nueva Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%) y Chennai (17%) durante el estricto período de confinamiento de abril a junio de 2020. Una correlación positiva entre AOD y las emisiones de NO2 (0.23-0.50) implica que una disminución en AOD se atribuye a una reducción en NO2. Se observó que durante el confinamiento estricto, la turbidez ha disminuido en un 29%, 11%, 16% y 17% a lo largo de las regiones costeras de Karachi, Mumbai, Calcuta y Dhaka, respectivamente, mientras que se observó un aumento del 5–6% en la turbidez en Madras durante el mismo período. Los hallazgos enfatizan la importancia de reducir las emisiones de N debido a la interrupción del consumo de combustibles fósiles y sus relaciones con la reducción de la contaminación del aire y el agua. Se concluye que el ambiente atmosférico e hidrosférico puede mejorarse mediante la implementación de restricciones inteligentes en el consumo de combustibles fósiles con un efecto mínimo en la socioeconómica de la región. Se recomiendan restricciones inteligentes en el uso de combustibles fósiles para controlar la contaminación del aire y del agua incluso después de que las actividades sociales y económicas reanuden el escenario habitual. The strict lockdown measures not only contributed to curbing the spread of COVID-19 infection, but also improved the environmental conditions worldwide. The main goal of the current study was to investigate the co-benefits of COVID-19 lockdown on the atmosphere and aquatic ecological system under restricted anthropogenic activities in South Asia. The remote sensing data (a) NO2 emissions from the Ozone Monitoring Instrument (OMI), (b) Aerosol Optical Depth (AOD) from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), and (c) chlorophyll (Chl-a) and turbidity data from MODIS-Aqua Level-3 during Jan–Oct (2020) were analyzed to assess the changes in air and water pollution compared to the last five years (2015–2019). The interactions between the air and water pollution were also investigated using overland runoff and precipitation in 2019 and 2020 at a monthly scale to investigate the anomalous events, which could affect the N loading to coastal regions. The results revealed a considerable drop in the air and water pollution (30–40% reduction in NO2 emissions, 45% in AOD, 50% decline in coastal Chl-a concentration, and 29% decline in turbidity) over South Asia. The rate of reduction in NO2 emissions was found the highest for Lahore (32%), New Delhi (31%), Ahmadabad (29%), Karachi (26%), Hyderabad (24%), and Chennai (17%) during the strict lockdown period from Apr–Jun, 2020. A positive correlation between AOD and NO2 emissions (0.23–0.50) implies that a decrease in AOD is attributed to a reduction in NO2. It was observed that during strict lockdown, the turbidity has decreased by 29%, 11%, 16%, and 17% along the coastal regions of Karachi, Mumbai, Calcutta, and Dhaka, respectively, while a 5–6% increase in turbidity was seen over the Madras during the same period. The findings stress the importance of reduced N emissions due to halted fossil fuel consumption and their relationships with the reduced air and water pollution. It is concluded that the atmospheric and hydrospheric environment can be improved by implementing smart restrictions on fossil fuel consumption with a minimum effect on socioeconomics in the region. Smart constraints on fossil fuel usage are recommended to control air and water pollution even after the social and economic activities resume business-as-usual scenario. لم تساهم إجراءات الإغلاق الصارمة في الحد من انتشار عدوى COVID -19 فحسب، بل أدت أيضًا إلى تحسين الظروف البيئية في جميع أنحاء العالم. كان الهدف الرئيسي من الدراسة الحالية هو التحقيق في الفوائد المشتركة لإغلاق COVID -19 على الغلاف الجوي والنظام البيئي المائي في ظل الأنشطة البشرية المقيدة في جنوب آسيا. تم تحليل بيانات الاستشعار عن بعد (أ) انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين من جهاز مراقبة الأوزون (OMI)، (ب) العمق البصري للهباء الجوي (AOD) من مقياس الطيف التصويري متوسط الدقة (MODIS)، و (ج) بيانات الكلوروفيل (Chl - a) والتعكر من MODIS - Aqua Level -3 خلال الفترة من يناير إلى أكتوبر (2020) لتقييم التغيرات في تلوث الهواء والماء مقارنة بالسنوات الخمس الماضية (2015–2019). كما تم التحقيق في التفاعلات بين تلوث الهواء والمياه باستخدام الجريان السطحي وهطول الأمطار في عامي 2019 و 2020 على نطاق شهري للتحقيق في الأحداث الشاذة، والتي يمكن أن تؤثر على تحميل N إلى المناطق الساحلية. كشفت النتائج عن انخفاض كبير في تلوث الهواء والماء (انخفاض بنسبة 30-40 ٪ في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين، و 45 ٪ في AOD، وانخفاض بنسبة 50 ٪ في تركيز Chl - a الساحلي، وانخفاض بنسبة 29 ٪ في التعكر) فوق جنوب آسيا. وجد أن معدل الانخفاض في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين هو الأعلى في لاهور (32 ٪) ونيودلهي (31 ٪) وأحمد أباد (29 ٪) وكراتشي (26 ٪) وحيدر أباد (24 ٪) وتشيناي (17 ٪) خلال فترة الإغلاق الصارمة من أبريل إلى يونيو 2020. تشير العلاقة الإيجابية بين انبعاثات أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين (0.23-0.50) إلى أن انخفاض أكسيد النيتروجين يعزى إلى انخفاض ثاني أكسيد النيتروجين. لوحظ أنه خلال الإغلاق الصارم، انخفض التعكر بنسبة 29 ٪ و 11 ٪ و 16 ٪ و 17 ٪ على طول المناطق الساحلية في كراتشي ومومباي وكلكتا ودكا، على التوالي، في حين لوحظت زيادة بنسبة 5-6 ٪ في التعكر فوق مدراس خلال نفس الفترة. وتشدد النتائج على أهمية خفض انبعاثات النيتروجين بسبب وقف استهلاك الوقود الأحفوري وعلاقاتها بانخفاض تلوث الهواء والماء. وخلص إلى أنه يمكن تحسين البيئة الجوية والمائية من خلال تنفيذ قيود ذكية على استهلاك الوقود الأحفوري بأقل تأثير على الاقتصاد الاجتماعي في المنطقة. يوصى بالقيود الذكية على استخدام الوقود الأحفوري للسيطرة على تلوث الهواء والماء حتى بعد استئناف الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية لسيناريو العمل كالمعتاد.

En raison des variations climatiques évidentes et de la contribution significative à la production alimentaire nationale, le Bangladesh est une région d'examen des conséquences climatiques pour la production de riz (Oryza Sativa). Cette étude vise à explorer la variabilité des variables climatiques (par exemple, les variations de la température moyenne, des précipitations, de l'humidité relative et de la durée d'ensoleillement) avec les rendements en riz (par exemple, les variétés de riz Aus, Aman et Boro) dans le nord-ouest du Bangladesh. Le test de Mann–Kendall modifié, l'estimateur de pente de Theil–Sen et la modélisation par régression linéaire multiple (MLR) ont été utilisés pour estimer l'association entre ces facteurs. L'hétéroskédasticité et l'erreur standard constante d'autocorrélation (HAC) et la technique faisable des moindres carrés généralisés (FGLS) ont été adoptées pour mesurer le lien entre le climat et les cultures de riz à l'aide de l'ensemble de données au niveau régional pour 1976–2015. En outre, la variation spatio-temporelle des tendances du rendement du riz avec les variables climatiques a été cartographiée et évaluée par le coefficient de variation. Les résultats montrent que les tendances observées en matière de température et d'humidité ont été bénéfiques pour les rendements Aus et Aman, mais pas pour les rendements Boro. En revanche, les tendances observées en matière de précipitations et d'ensoleillement ont été négatives pour les trois saisons du riz. Les résultats du modèle MLR expliquent 67 %, 92 % et 83 % de la variabilité des rendements en riz Aus, Aman et Boro dans la région étudiée. Les résultats du modèle ont montré que l'humidité et les précipitations ont eu un impact négatif sur les cultures de riz Aus et Aman, tandis que la température et les précipitations ont une influence positive sur le rendement du riz Boro. En ce qui concerne les questions de changement climatique et la sauvegarde de la sécurité alimentaire au niveau régional, les autorités concernées devraient accorder une attention considérable à l'amélioration des variétés à haut rendement tolérantes à la chaleur et à la sécheresse contre les effets climatiques sur les variétés de riz Aus et Aman. Debido a las evidentes variaciones climáticas y a la importante contribución a la producción nacional de alimentos, Bangladesh es una región climáticamente crítica para examinar las consecuencias climáticas para la producción de cultivos de arroz (Oryza Sativa). Este estudio pretende explorar la variabilidad de las variables climáticas (por ejemplo, variaciones en la temperatura media, las precipitaciones, la humedad relativa y la duración del sol) con los rendimientos de arroz (por ejemplo, las variedades de arroz AUS, aman y Boro) en el noroeste de Bangladesh. La prueba de Mann–Kendall modificada, el estimador de pendiente de Theil–Sen y el modelado de regresión lineal múltiple (MLR) se utilizaron para estimar la asociación entre estos factores. Se adoptó la técnica de heterocedasticidad y error estándar constante de autocorrelación (hac) y mínimos cuadrados generalizados factibles (FGLS) para medir el nexo clima-arroz utilizando el conjunto de datos a nivel regional para 1976–2015. Además, se mapeó y evaluó la variación espaciotemporal de las tendencias de rendimiento del arroz con variables climáticas mediante el coeficiente de variación. Los resultados muestran que las tendencias observadas de temperatura y humedad fueron beneficiosas para los rendimientos de AUS y aman, pero no para los rendimientos de Boro. Por el contrario, las tendencias observadas de precipitaciones y sol fueron negativas para las tres temporadas de arroz. Los resultados del modelo MLR explicaron el 67%, 92% y 83% de la variabilidad en los rendimientos de arroz AUS, aman y Boro en la región de estudio. Los resultados del modelo mostraron que la humedad y las precipitaciones han afectado negativamente a los cultivos de arroz AUS y aman, mientras que la temperatura y las precipitaciones influyen positivamente en el rendimiento del arroz Boro. Con respecto a los problemas del cambio climático y la salvaguardia de la seguridad alimentaria a nivel regional, las autoridades competentes deben prestar una atención sustancial a la mejora de las variedades de alto rendimiento tolerantes al calor y la sequía frente a los efectos climáticos en las variedades de arroz AUS y aman. Because of evident climatic variations and significant contribution to national food production, Bangladesh is a climate extreme hotspot region of examination for climatic consequences for rice (Oryza Sativa) crop production. This study intends to explore the variability of climatic variables (e.g., variations in mean temperature, rainfall, relative humidity, and sunshine duration) with rice yields (e.g., Aus, Aman, and Boro rice varieties) in northwest Bangladesh. The modified Mann–Kendall test, Theil–Sen slope estimator, and multiple linear regression (MLR) modeling were used to estimate the association among these factors. Heteroskedasticity and autocorrelation constant standard error (HAC) and feasible generalized least square (FGLS) technique were adopted to measure the climate-rice crop nexus using the regional level dataset for 1976–2015. Furthermore, the spatiotemporal variation of rice yield trends with climatic variables was mapped and assessed by the coefficient of variation. The results show that observed temperature and humidity trends were beneficial for Aus and Aman yields but not Boro yields. In contrast, observed rainfall and sunshine trends were negative for all three rice seasons. The outcomes of the MLR model explained 67%, 92%, and 83% of the variability in Aus, Aman, and Boro rice yields in the study region. The model outcomes showed that humidity and rainfall have negatively affected Aus and Aman rice crops, while temperature and rainfall positively influence Boro rice yield. Regarding the climate change issues and safeguarding food safety at the regional level, the concerned authorities should provide substantial attention to improving heat and drought-tolerance high-yielding varieties against climate effects on Aus and Aman rice varieties. نظرًا للتغيرات المناخية الواضحة والمساهمة الكبيرة في الإنتاج الغذائي الوطني، تعد بنغلاديش منطقة ساخنة شديدة المناخ لفحص الآثار المناخية على إنتاج محاصيل الأرز (أوريزا ساتيفا). تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف تقلب المتغيرات المناخية (على سبيل المثال، الاختلافات في متوسط درجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة النسبية ومدة أشعة الشمس) مع غلة الأرز (على سبيل المثال، أصناف أرز أستراليا وأمان وبورو) في شمال غرب بنغلاديش. تم استخدام اختبار مان- كيندال المعدل، ومقدر ميل ثيل- سين، ونمذجة الانحدار الخطي المتعدد (MLR) لتقدير الارتباط بين هذه العوامل. تم اعتماد المرونة المتغايرة والخطأ المعياري الثابت للارتباط الذاتي (HAC) وتقنية المربعات الأقل عمومية (FGLS) لقياس العلاقة بين محاصيل المناخ والأرز باستخدام مجموعة البيانات على المستوى الإقليمي للفترة 1976–2015. علاوة على ذلك، تم تعيين وتقييم التباين المكاني والزماني لاتجاهات غلة الأرز مع المتغيرات المناخية من خلال معامل التباين. تظهر النتائج أن اتجاهات درجة الحرارة والرطوبة المرصودة كانت مفيدة لمحاصيل Aus و Aman ولكن ليس محاصيل Boro. على النقيض من ذلك، كانت اتجاهات هطول الأمطار وأشعة الشمس المرصودة سلبية لجميع مواسم الأرز الثلاثة. أوضحت نتائج نموذج MLR 67 ٪ و 92 ٪ و 83 ٪ من التباين في غلة أرز AUS و Aman و Boro في منطقة الدراسة. أظهرت نتائج النموذج أن الرطوبة وهطول الأمطار قد أثرت سلبًا على محاصيل الأرز في أستراليا وأمان، في حين أن درجة الحرارة وهطول الأمطار يؤثران بشكل إيجابي على غلة أرز بورو. فيما يتعلق بقضايا تغير المناخ وحماية سلامة الأغذية على المستوى الإقليمي، يجب على السلطات المعنية إيلاء اهتمام كبير لتحسين الأصناف عالية الغلة التي تتحمل الحرارة والجفاف ضد الآثار المناخية على أصناف أرز أستراليا وأمان.

En raison des variations climatiques évidentes et de la contribution significative à la production alimentaire nationale, le Bangladesh est une région d'examen des conséquences climatiques pour la production de riz (Oryza Sativa). Cette étude vise à explorer la variabilité des variables climatiques (par exemple, les variations de la température moyenne, des précipitations, de l'humidité relative et de la durée d'ensoleillement) avec les rendements en riz (par exemple, les variétés de riz Aus, Aman et Boro) dans le nord-ouest du Bangladesh. Le test de Mann–Kendall modifié, l'estimateur de pente de Theil–Sen et la modélisation par régression linéaire multiple (MLR) ont été utilisés pour estimer l'association entre ces facteurs. L'hétéroskédasticité et l'erreur standard constante d'autocorrélation (HAC) et la technique faisable des moindres carrés généralisés (FGLS) ont été adoptées pour mesurer le lien entre le climat et les cultures de riz à l'aide de l'ensemble de données au niveau régional pour 1976–2015. En outre, la variation spatio-temporelle des tendances du rendement du riz avec les variables climatiques a été cartographiée et évaluée par le coefficient de variation. Les résultats montrent que les tendances observées en matière de température et d'humidité ont été bénéfiques pour les rendements Aus et Aman, mais pas pour les rendements Boro. En revanche, les tendances observées en matière de précipitations et d'ensoleillement ont été négatives pour les trois saisons du riz. Les résultats du modèle MLR expliquent 67 %, 92 % et 83 % de la variabilité des rendements en riz Aus, Aman et Boro dans la région étudiée. Les résultats du modèle ont montré que l'humidité et les précipitations ont eu un impact négatif sur les cultures de riz Aus et Aman, tandis que la température et les précipitations ont une influence positive sur le rendement du riz Boro. En ce qui concerne les questions de changement climatique et la sauvegarde de la sécurité alimentaire au niveau régional, les autorités concernées devraient accorder une attention considérable à l'amélioration des variétés à haut rendement tolérantes à la chaleur et à la sécheresse contre les effets climatiques sur les variétés de riz Aus et Aman. Debido a las evidentes variaciones climáticas y a la importante contribución a la producción nacional de alimentos, Bangladesh es una región climáticamente crítica para examinar las consecuencias climáticas para la producción de cultivos de arroz (Oryza Sativa). Este estudio pretende explorar la variabilidad de las variables climáticas (por ejemplo, variaciones en la temperatura media, las precipitaciones, la humedad relativa y la duración del sol) con los rendimientos de arroz (por ejemplo, las variedades de arroz AUS, aman y Boro) en el noroeste de Bangladesh. La prueba de Mann–Kendall modificada, el estimador de pendiente de Theil–Sen y el modelado de regresión lineal múltiple (MLR) se utilizaron para estimar la asociación entre estos factores. Se adoptó la técnica de heterocedasticidad y error estándar constante de autocorrelación (hac) y mínimos cuadrados generalizados factibles (FGLS) para medir el nexo clima-arroz utilizando el conjunto de datos a nivel regional para 1976–2015. Además, se mapeó y evaluó la variación espaciotemporal de las tendencias de rendimiento del arroz con variables climáticas mediante el coeficiente de variación. Los resultados muestran que las tendencias observadas de temperatura y humedad fueron beneficiosas para los rendimientos de AUS y aman, pero no para los rendimientos de Boro. Por el contrario, las tendencias observadas de precipitaciones y sol fueron negativas para las tres temporadas de arroz. Los resultados del modelo MLR explicaron el 67%, 92% y 83% de la variabilidad en los rendimientos de arroz AUS, aman y Boro en la región de estudio. Los resultados del modelo mostraron que la humedad y las precipitaciones han afectado negativamente a los cultivos de arroz AUS y aman, mientras que la temperatura y las precipitaciones influyen positivamente en el rendimiento del arroz Boro. Con respecto a los problemas del cambio climático y la salvaguardia de la seguridad alimentaria a nivel regional, las autoridades competentes deben prestar una atención sustancial a la mejora de las variedades de alto rendimiento tolerantes al calor y la sequía frente a los efectos climáticos en las variedades de arroz AUS y aman. Because of evident climatic variations and significant contribution to national food production, Bangladesh is a climate extreme hotspot region of examination for climatic consequences for rice (Oryza Sativa) crop production. This study intends to explore the variability of climatic variables (e.g., variations in mean temperature, rainfall, relative humidity, and sunshine duration) with rice yields (e.g., Aus, Aman, and Boro rice varieties) in northwest Bangladesh. The modified Mann–Kendall test, Theil–Sen slope estimator, and multiple linear regression (MLR) modeling were used to estimate the association among these factors. Heteroskedasticity and autocorrelation constant standard error (HAC) and feasible generalized least square (FGLS) technique were adopted to measure the climate-rice crop nexus using the regional level dataset for 1976–2015. Furthermore, the spatiotemporal variation of rice yield trends with climatic variables was mapped and assessed by the coefficient of variation. The results show that observed temperature and humidity trends were beneficial for Aus and Aman yields but not Boro yields. In contrast, observed rainfall and sunshine trends were negative for all three rice seasons. The outcomes of the MLR model explained 67%, 92%, and 83% of the variability in Aus, Aman, and Boro rice yields in the study region. The model outcomes showed that humidity and rainfall have negatively affected Aus and Aman rice crops, while temperature and rainfall positively influence Boro rice yield. Regarding the climate change issues and safeguarding food safety at the regional level, the concerned authorities should provide substantial attention to improving heat and drought-tolerance high-yielding varieties against climate effects on Aus and Aman rice varieties. نظرًا للتغيرات المناخية الواضحة والمساهمة الكبيرة في الإنتاج الغذائي الوطني، تعد بنغلاديش منطقة ساخنة شديدة المناخ لفحص الآثار المناخية على إنتاج محاصيل الأرز (أوريزا ساتيفا). تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف تقلب المتغيرات المناخية (على سبيل المثال، الاختلافات في متوسط درجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة النسبية ومدة أشعة الشمس) مع غلة الأرز (على سبيل المثال، أصناف أرز أستراليا وأمان وبورو) في شمال غرب بنغلاديش. تم استخدام اختبار مان- كيندال المعدل، ومقدر ميل ثيل- سين، ونمذجة الانحدار الخطي المتعدد (MLR) لتقدير الارتباط بين هذه العوامل. تم اعتماد المرونة المتغايرة والخطأ المعياري الثابت للارتباط الذاتي (HAC) وتقنية المربعات الأقل عمومية (FGLS) لقياس العلاقة بين محاصيل المناخ والأرز باستخدام مجموعة البيانات على المستوى الإقليمي للفترة 1976–2015. علاوة على ذلك، تم تعيين وتقييم التباين المكاني والزماني لاتجاهات غلة الأرز مع المتغيرات المناخية من خلال معامل التباين. تظهر النتائج أن اتجاهات درجة الحرارة والرطوبة المرصودة كانت مفيدة لمحاصيل Aus و Aman ولكن ليس محاصيل Boro. على النقيض من ذلك، كانت اتجاهات هطول الأمطار وأشعة الشمس المرصودة سلبية لجميع مواسم الأرز الثلاثة. أوضحت نتائج نموذج MLR 67 ٪ و 92 ٪ و 83 ٪ من التباين في غلة أرز AUS و Aman و Boro في منطقة الدراسة. أظهرت نتائج النموذج أن الرطوبة وهطول الأمطار قد أثرت سلبًا على محاصيل الأرز في أستراليا وأمان، في حين أن درجة الحرارة وهطول الأمطار يؤثران بشكل إيجابي على غلة أرز بورو. فيما يتعلق بقضايا تغير المناخ وحماية سلامة الأغذية على المستوى الإقليمي، يجب على السلطات المعنية إيلاء اهتمام كبير لتحسين الأصناف عالية الغلة التي تتحمل الحرارة والجفاف ضد الآثار المناخية على أصناف أرز أستراليا وأمان.

Under different climate change scenarios, the current study was planned to simulate runoff due to snowmelt in the Lidder River catchment in the Himalayan region. A basic degree-day model, the Snowmelt-Runoff Model (SRM), was utilized to assess the hydrological consequences of change in the climate. The performance of the SRM model during calibration and validation was assessed using volume difference (Dv) and coefficient of determination (R2). The Dv was found to be 11.7, −10.1, −11.8, 1.96, and 8.6 in 2009–2014, respectively, while the respective R2 was 0.96, 0.92, 0.95, 0.90, and 0.94. The Dv and R2 values indicate that the simulated snowmelt runoff closely agrees with the observed values. The simulated findings were assessed under three different climate change scenarios: (a) an increase in precipitation by +20%, (b) a temperature rise of +2 °C, and (c) a temperature rise of +2 °C with a 20% increase in snow cover. In scenario (b), the simulated results showed that runoff increased by 53% in summer (April–September). In contrast, the projected increased discharge for scenarios (a) and (c) was 37% and 67%, respectively. The SRM efficiently forecasts future water supplies due to snowmelt runoff in high elevation, data-scarce mountain environments.

Under different climate change scenarios, the current study was planned to simulate runoff due to snowmelt in the Lidder River catchment in the Himalayan region. A basic degree-day model, the Snowmelt-Runoff Model (SRM), was utilized to assess the hydrological consequences of change in the climate. The performance of the SRM model during calibration and validation was assessed using volume difference (Dv) and coefficient of determination (R2). The Dv was found to be 11.7, −10.1, −11.8, 1.96, and 8.6 in 2009–2014, respectively, while the respective R2 was 0.96, 0.92, 0.95, 0.90, and 0.94. The Dv and R2 values indicate that the simulated snowmelt runoff closely agrees with the observed values. The simulated findings were assessed under three different climate change scenarios: (a) an increase in precipitation by +20%, (b) a temperature rise of +2 °C, and (c) a temperature rise of +2 °C with a 20% increase in snow cover. In scenario (b), the simulated results showed that runoff increased by 53% in summer (April–September). In contrast, the projected increased discharge for scenarios (a) and (c) was 37% and 67%, respectively. The SRM efficiently forecasts future water supplies due to snowmelt runoff in high elevation, data-scarce mountain environments.

Land use/land cover (LULC) changes are among the most significant human-caused global variations affecting the natural environment and ecosystems. Pakistan’s LULC patterns have undergone huge changes since the 1900s, with no clear mitigation plan. This paper aims to determine LULC and normalized difference vegetation index (NDVI) changes as well as their causes in Pakistan’s Southern Punjab province over four different periods (2000, 2007, 2014, and 2021). Landsat-based images of 30 m × 30 m spatial resolution were used to detect LULC changes, while NDVI dynamics were calculated using Modis Product MOD13Q1 (Tiles: h24 v5, h24 v6) at a resolution of 250 m. The iterative self-organizing (ISO) cluster method (object meta-clustering using the minimal distance center approach) was used to quantify the LULC changes in this research because of its straightforward approach that requires minimal human intervention. The accuracy assessment and the Kappa coefficient were calculated to assess the efficacy of results derived from LULC changes. Our findings revealed considerable changes in settlements, forests, and barren land in Southern Punjab. Compared to 2000, while forest cover had reduced by 31.03%, settlement had increased by 14.52% in 2021. Similarly, forest land had rapidly been converted into barren land. For example, barren land had increased by 12.87% in 2021 compared to 2000. The analysis showed that forests were reduced by 31.03%, while settlements and barren land increased by 14.52% and 12.87%, respectively, over the twenty year period in Southern Punjab. The forest area had decreased to 4.36% by 2021. It shows that 31.03% of forest land had been converted to urban land, barren ground, and farmland. Land that was formerly utilized for vegetation had been converted into urban land due to the expansion of infrastructure and the commercial sector in Southern Punjab. Consequently, proper monitoring of LULC changes is required. Furthermore, relevant agencies, governments, and policymakers must focus on land management development. Finally, the current study provides an overall scenario of how LULC trends are evolving over the study region, which aids in land use planning and management.