The ice-rich south polar layered deposits of Mars were probed with the Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding on the Mars Express orbiter. The radar signals penetrate deep into the deposits (more than 3.7 kilometers). For most of the area, a reflection is detected at a time delay that is consistent with an interface between the deposits and the substrate. The reflected power from this interface indicates minimal attenuation of the signal, suggesting a composition of nearly pure water ice. Maps were generated of the topography of the basal interface and the thickness of the layered deposits. A set of buried depressions is seen within 300 kilometers of the pole. The thickness map shows an asymmetric distribution of the deposits and regions of anomalous thickness. The total volume is estimated to be 1.6 x 10(6) cubic kilometers, which is equivalent to a global water layer approximately 11 meters thick.

The martian subsurface has been probed to kilometer depths by the Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding instrument aboard the Mars Express orbiter. Signals penetrate the polar layered deposits, probably imaging the base of the deposits. Data from the northern lowlands of Chryse Planitia have revealed a shallowly buried quasi-circular structure about 250 kilometers in diameter that is interpreted to be an impact basin. In addition, a planar reflector associated with the basin structure may indicate the presence of a low-loss deposit that is more than 1 kilometer thick.

The Shallow Radar (SHARAD) on the Mars Reconnaissance Orbiter has imaged the internal stratigraphy of the north polar layered deposits of Mars. Radar reflections within the deposits reveal a laterally continuous deposition of layers, which typically consist of four packets of finely spaced reflectors separated by homogeneous interpacket regions of nearly pure ice. The packet/interpacket structure can be explained by approximately million-year periodicities in Mars' obliquity or orbital eccentricity. The observed approximately 100-meter maximum deflection of the underlying substrate in response to the ice load implies that the present-day thickness of an equilibrium elastic lithosphere is greater than 300 kilometers. Alternatively, the response to the load may be in a transient state controlled by mantle viscosity. Both scenarios probably require that Mars has a subchondritic abundance of heat-producing elements.

The Philae lander provides a unique opportunity to investigate the internal structure of a comet nucleus, providing information about its formation and evolution in the early solar system. We present Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission (CONSERT) measurements of the interior of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. From the propagation time and form of the signals, the upper part of the "head" of 67P is fairly homogeneous on a spatial scale of tens of meters. CONSERT also reduced the size of the uncertainty of Philae's final landing site down to approximately 21 by 34 square meters. The average permittivity is about 1.27, suggesting that this region has a volumetric dust/ice ratio of 0.4 to 2.6 and a porosity of 75 to 85%. The dust component may be comparable to that of carbonaceous chondrites.

Evapotranspiration is an essential component of the hydrological cycle. Forecasting the reference crop evapotranspiration (ETo) using a reliable and generalized framework is crucial for agricultural operations, especially irrigation. This study was aimed at evaluating the performance of a hybrid system including the K-Best selection (KBest), multivariate variational mode decomposition (MVMD), and Machine learning (ML) models for 1-, 3-, 7-, and 10-day-ahead forecasting of the daily ETo in twelve stations of California. The analysis covered a span of 20 years, from 2003 to 2022. Three stand-alone ML models, namely Cascade Forward Neural Network (CFNN), Extreme Learning Machine (ELM), and Bagging Regression Tree (BRT) are used and were integrated with various preprocessing techniques to construct three hybrid models, i.e., MVMD-KBest-CFNN, MVMD-KBest-ELM, and MVMD-KBest-BRT. According to the results obtained in the testing phase, averaged across all stations, all three stand-alone models (CFNN, ELM, and BRT) yielded similar outcomes. In contrast, the hybrid models exhibited significantly enhanced performances compared with the standalone models, and MVMD-KBest-CFNN and MVMD-KBest-ELM models outperformed MVMD-KBest-BRT model. The BRT-based models were vulnerable to overfitting. The performance of the best models is superior compared to similar existing studies. Examining the variations across stations, it was found that the stations located further from the coast and in arid regions could be susceptible to prediction errors and necessitate more attention.

Abstract Climate change and human activity are leading to water scarcity in southwestern Europe. Groundwater use is thought to be unsustainable in the region, yet regional assessments using measured data are missing. Here, we evaluate long-term trends and drivers of groundwater levels and found a more complex situation. Historical data (1960–2020) from 12,398 wells in Portugal, Spain, France, and Italy showed 20% with rising groundwater levels, 68% were stable, and only 12% were declining. Rising wells in temperate climates were due to increased precipitation. Recovering wells in semi-arid regions were attributed to improved groundwater management. Stable wells are concentrated in temperate climates with year-round high precipitation. Declining wells in semi-arid regions are primarily located near agricultural areas and experience prolonged summer soil moisture loss, whereas in temperate regions, the decline is associated with large urban areas. Systematic groundwater monitoring and data sharing are essential for sustainable and science-based water resources management.

Optimizing hydropower generation from the Nile upstream mega-dams during prolonged droughts while minimizing the downstream water deficit is the cornerstone in resolving the ongoing major water conflict in the Eastern Nile River Basin. A decade of negotiation and mediation has been unsuccessful, mainly due to the hydraulic uncertainties associated with operating the Grand Ethiopian Renaissance Dam during prolonged droughts. Based on the negotiation outcomes, we provide comprehensive assessments of the efficiency of multiple drought-mitigation policies for the impact of dam operation. Our results suggest it can generate almost optimal hydropower without a noticeable downstream deficit during wet, average, and temporary drought flow conditions. For prolonged drought, we identify an ideal operation policy allowing the Grand Ethiopian Renaissance Dam to generate a sustainable energy of 87% of its optimal hydropower without generating additional downstream water deficit. Furthermore, we provide four intermediate policies demonstrating enhanced upstream hydropower generation while minimizing dam-induced downstream water deficits. Our findings attempt to bridge the negotiation disparities in the Nile hydropower mega-dams operations during prolonged drought and foster an actionable and collaborative framework. Nile's river mega-dams can operate collaboratively to generate upstream sustainable hydropower and minimize downstream water deficit during drought events, according to an analysis that combines the water resources systems model and policy scenarios.