https://frosthead.com

Η NASA μπορεί να δει τα φώτα των διακοπών σας από το διάστημα

Είναι εκείνη την εποχή του χρόνου, όταν φιλόδοξοι ιδιοκτήτες σπιτιού παίρνουν τους χλοοτάπητες και τις στέγες τους για να ξεπεράσουν τους γείτονές τους σε ένα παιχνίδι του ποιος μπορεί να κατακλύσει το τοπικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας πρώτα. Τα αποτελέσματα μπορεί να ποικίλλουν από τα μοναχικά καραμέλα μέχρι τους φανταστικούς δράκους των διακοπών. Αλλά αν πηγαίνετε πλήρης γκάζι ή προτιμάτε ένα χαμηλό πλήκτρο εμφάνισης ευγνωμοσύνης διακοπών, ένα πράγμα είναι πλέον αληθές: η NASA παρακολουθεί.

σχετικό περιεχόμενο

  • Η μητέρα της Wallabies καθυστερεί τις γεννήσεις λόγω των φωτεινών φώτων
  • Δείξε μας τα διακοσμητικά διακοπών στην γειτονιά σας

Οι επιστήμονες στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard στο Μέριλαντ και στο Πανεπιστήμιο Yale του Κοννέκτικατ χρησιμοποίησαν δορυφορικές εικόνες για να εντοπίσουν τα ελαφρά μοτίβα σε 1.200 πόλεις πάνω από δυόμισι χρόνια. Διαπίστωσαν ότι το αυξημένο φως συσχετιζόταν τέλεια με τις εποχές των διακοπών για το Ραμαζάνι στη Μέση Ανατολή, καθώς και την παραμονή των Χριστουγέννων και της Πρωτοχρονιάς παγκοσμίως. Επίσης, είδαν διάφορες παραλλαγές στο πώς οι πόλεις και οι γειτονιές στις πόλεις αυτές γιορτάζουν αυτές τις διακοπές, ανακοίνωσε η ομάδα αυτή την εβδομάδα στην ετήσια συνάντηση της αμερικανικής γεωφυσικής ένωσης στο Σαν Φρανσίσκο.

"Τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια των διακοπών είναι τα πρότυπά μας αλλάζουν", λέει ο Miguel Román, φυσικός επιστήμονας της NASA Goddard. Στη Δύση, μένουμε αργά για να πιούμε eggnog και πηγαίνουμε σπίτι από την εργασία νωρίς. "Αυτές οι αλλαγές στη συμπεριφορά είναι αλλαγές στις τοποθεσίες της ζήτησης για ενεργειακές υπηρεσίες." Η κατανόηση τέτοιων εποχικών αλλαγών μπορεί τελικά να μας πει τι προκαλεί τις εκπομπές άνθρακα σε τοπικό επίπεδο.

Σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες, οι ερευνητές είδαν μια ισχυρότερη συνολική ελαφρά αύξηση στα προάστια και τις μικρές πόλεις σε σύγκριση με τα αστικά κέντρα. Οι αλλαγές στον φωτισμό κωδικοποιούνται από χρώματα: πράσινο σημαίνει αύξηση, κίτρινο σημαίνει επίπεδη και κόκκινη σημαίνει μείωση. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Το Σαν Φρανσίσκο ακολουθεί το μοτίβο της αύξησης του φωτισμού στις προαστιακές περιοχές των πόλεων. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Οι πράσινες περιοχές στο βόρειο Ντάλας, στο Τέξας και στις προαστιακές περιοχές του Χιούστον, Τέξας, δείχνουν αύξηση του φωτισμού των διακοπών. "Αυτό που βλέπετε είναι τα φώτα των Χριστουγέννων από το διάστημα", λέει ο Román. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Αυξήσεις στον φωτισμό των διακοπών μπορεί να δει κανείς στα προάστια της Ατλάντα, δημιουργώντας ένα πράσινο "ντόνατ" γύρω από το κέντρο της πόλης. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Η ζώνη DC-Baltimore παρουσιάζει ισχυρότερη αύξηση φωτισμού σε προαστιακές κομητείες όπως το Loudon και το Fairfax στη Βιρτζίνια, οι οποίες είναι γνωστές για μεγάλες μονοκατοικίες "McMansions" με μεγάλες αυλές που προσφέρουν άφθονο χώρο για υπαίθρια φώτα. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Η χαρτογραφημένη χρήση φωτισμού στις πόλεις της Φλόριντα παρουσίασε αύξηση κατά τη διάρκεια των Χριστουγέννων και της Πρωτοχρονιάς. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Το Λος Άντζελες της Καλιφόρνιας δείχνει καλαίσθητα μοτίβα φωτισμού που αυξάνονται με πράσινο και σταθερές με κίτρινο χρώμα σε όλη την πόλη, με πιο πράσινο στα άκρα. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Το εξαιρετικά οικιστικό Phoenix, Arizona, από την άλλη δείχνει πράσινες αυξήσεις ακόμα και στο κέντρο της πόλης. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA)

Με εκατοντάδες δορυφόρους που περιστρέφονται γύρω από τη Γη, ίσως φαίνεται εύκολο να τραβήξετε μια εικόνα για το τι είναι ακριβώς κάτω. Ωστόσο, η λήψη εικόνων υψηλής ανάλυσης ήταν δύσκολη, ειδικά όταν μεταφέραμε σε αστικά περιβάλλοντα. Το 2011, ο δορυφόρος Suomi-NPP ξεκίνησε με μια φανταχτερή φωτογραφική μηχανή στο σκάφος. Αυτή η συγκεκριμένη κάμερα διαθέτει αισθητήρες χαμηλού φωτισμού που μπορούν να ανυψωθούν σε μήκη κύματος από πράσινο έως υπέρυθρο και να δημιουργήσουν πιο έντονες εικόνες. Η φωτογραφική μηχανή επιτρέπει στο Suomi-NPP να τραβήξει φωτογραφίες της Γης περίπου μία ώρα τοπική ώρα κάθε βράδυ σε πολύ υψηλή ανάλυση.

"Είναι εξαιρετικά ευαίσθητο. Επιτρέποντας την υπερέκθεση κάθε pixel, μπορούμε να επιλέξουμε το μικρότερο σήμα, όπως ένα αλιευτικό σκάφος έξω από την ακτή της Σομαλίας, καθώς και πολύ φωτεινά σήματα όπως το ηφαιστειακό μάγμα στο μεγάλο νησί της Χαβάης », εξηγεί ο Román.

Το 2012, η ​​NOAA χρησιμοποίησε την κάμερα για να κάνει μια σύνθετη εικόνα λίγων μηνών που αξίζει να φώτα τη νύχτα. Για να δημιουργήσετε μια εικόνα όπως αυτή, πρέπει να εκτελέσετε τα ακατέργαστα δεδομένα μέσω ειδικών αλγορίθμων, για να διορθώσετε το λευκό θόρυβο, όπως οι πυρκαγιές, τα ανακλαστικά αερολύματα και το φως του φεγγαριού. Η NASA ήθελε να είναι σε θέση να το κάνει αυτό σε καθημερινή βάση, έτσι ο Román άρχισε να διερευνά επιλογές. Για να πάρει μια γραμμή αναφοράς, κοίταξε αγροτικές περιοχές με μικρή φωτεινή ρύπανση και σε ερήμους. Αλλά όταν πήρε κάποια αρχικά στοιχεία για την Αίγυπτο και τη Σαχάρα, κάτι φαινόταν παράξενο, σαν να ήταν υπερβολικά κορεσμένα τα φώτα.

"Αυτό συνέβαινε σε αστικές περιοχές, έτσι εξετάσαμε αυτό και αυτό που συνειδητοποιήσαμε ήταν ότι αυτό που είδαμε ήταν ότι η αύξηση του σήματος χρονολογείται απόλυτα με το ημερολόγιο του Ραμαζανιού", υπενθυμίζει ο Román. Έμαθε ειδικούς αστυνόμευσης στο Yale και ήταν περίεργοι. Σίγουρα, βρήκαν την ίδια ακίδα το επόμενο έτος. Κατά τα επόμενα δυόμιση χρόνια, η ομάδα μέτρησε στοιχεία για τρεις περιόδους διακοπών: τρία χρόνια Ramadan το καλοκαίρι (σε ​​αυτή την περίπτωση) και δύο χρόνια Χριστουγέννων συν τα Νέα Χρόνια από την εβδομάδα των Ευχαριστιών μέχρι την πρώτη εβδομάδα του Ιανουαρίου. Χρησιμοποιώντας τις εικόνες μέσω ενός ειδικά σχεδιασμένου αλγορίθμου, συνέκριναν το φωτεινό σήμα κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων με το υπόλοιπο έτος σε τρεις γεωγραφικές περιοχές: τη Μέση Ανατολή, τη Βόρεια Αμερική και την Καραϊβική.

Το χιόνι αποδείχθηκε μεγάλο πρόβλημα. Κοιτάζοντας τον πρώτο γύρο των Χριστουγεννιάτικων δεδομένων από τις κεντρικές ΗΠΑ, ο Román είδε μια τεράστια ακίδα στο Ντένβερ το 2012. Αλλά δεν ήταν μόνο τα φώτα των Χριστουγέννων, ήταν λάμπα λαμπτήρα αντανακλώντας φρέσκο ​​χιόνι, έτσι έπρεπε να βγάλει τις περισσότερες πόλεις βόρεια του Σαιντ Λούις. Παρόλα αυτά, μπόρεσαν να αναλάβουν κάποιες γενικές τάσεις και να εκπονήσουν χάρτες για τις περιόδους διακοπών.

Σε 70 πόλεις στις ΗΠΑ, τα φώτα λάμπουν φωτεινότερα κατά τη διάρκεια των Χριστουγέννων και της Πρωτοχρονιάς, ανεξάρτητα από οικονομικούς ή άλλους παράγοντες. "[Παρακολουθεί αυτή την εθνική κοινή παράδοση", λέει ο Román. Ειδικότερα, τα προάστια της πόλης παρουσίασαν αύξηση 30 έως 50% της έντασης φωτισμού, ενώ τα περισσότερα αστικά κέντρα παρουσίασαν αύξηση 20 έως 30%. Αυτό είναι πιθανό επειδή μια μεγαλύτερη αυλή σημαίνει περισσότερο χώρο για εκρηκτικά Santas και λάμψη στο σκοτάδι ταράνδων.

Η ομάδα εξέτασε τα ελαφρά σχέδια για τις 30 πιο πυκνοκατοικημένες πόλεις του Πουέρτο Ρίκο. Η ομάδα εξέτασε τα ελαφρά σχέδια για τις 30 πιο πυκνοκατοικημένες πόλεις του Πουέρτο Ρίκο. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA)

Στο ιθαγενές Πουέρτο Ρίκο του Román, το σχέδιο των Χριστουγέννων προέκυψε επίσης. Χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμό τους, οι ερευνητές μπόρεσαν πραγματικά να ομαδοποιήσουν πολιτιστικά κέντρα φεστιβάλ διακοπών, βιομηχανικές πόλεις και περισσότερες αγροτικές πόλεις με βάση τις ενεργειακές συνήθειες των πολιτών. «[Τώρα] μπορούμε να ταξινομήσουμε τις πόλεις ως συνάρτηση των ενεργειακών συμπεριφορών των κατοίκων τους. Οι συμπεριφορές που βασίζονται στους κανόνες, στις ταυτότητες ενός πολιτισμού» εξηγεί ο Román. "Αυτό είναι πιο δροσερό από το να δούμε τα φώτα των Χριστουγέννων από το διάστημα".

Στη Μέση Ανατολή, τα φώτα των μεγάλων πόλεων κάηκαν φωτεινότερα κατά τον ιερό μήνα του Ραμαζανιού, τυπικά με αποκορύφωμα με κορυφή που συνδέεται με εορτασμούς Eid. Γενικά, τα φώτα αυξήθηκαν στο κέντρο της πόλης με δραστηριότητες ομαδικής προσευχής τη νύχτα και οι άνθρωποι θα δουλεύουν νωρίτερα.

Οι διαφορές μεταξύ των χωρών διακρίθηκαν. Η Σαουδική Αραβία είχε την πιο έντονη αύξηση του Ραμαζανιού, ενώ τα φώτα της Κωνσταντινούπολης ήταν λίγο πιο αδύναμα. Η Σαουδική Αραβία είναι πιο συντηρητική, ενώ η Τουρκία είναι πιο κοσμική. "Τα φώτα τη νύχτα παρακολουθούν πραγματικά τις πολιτισμικές διαφορές μεταξύ αυτών των πόλεων και των χωρών που τους φιλοξενούν", λέει ο Eleanor Stokes, πτυχιούχος φοιτητής στο Yale που συνεργάστηκε στη μελέτη. Το Τελ Αβίβ, ιδίως, δεν αύξησε τον φωτισμό κατά τη διάρκεια του μουσουλμανικού ιερού μήνα. Και οι πόλεις στο Ιράκ και στον Λίβανο είδαν βύθιση στα φώτα της νύχτας, τα οποία οι ερευνητές συνδέουν με την αναξιόπιστη ηλεκτρική ενέργεια. Στη Συρία, οι μειώσεις στο φως της νύχτας στο Αλέπο και τη Δαμασκό πιθανότατα αντιστοιχούσαν σε πολιτικές και στρατιωτικές αναταραχές. "Αυτά τα φώτα τη νύχτα είναι πραγματικά με κάποιο τρόπο σαν το EKG μιας πόλης", λέει ο Stokes.

Στην Αίγυπτο, οι ερευνητές έδωσαν μια πιο προσεκτική ματιά στις 20 γειτονιές του Καΐρου και διαπίστωσαν ότι οι φτωχότερες περιοχές είδαν μια μικρότερη κορυφή κατά τη διάρκεια του Ραμαζανιού, επιλέγοντας να αφήσουν τα φώτα μακριά για οικονομικούς ή ίσως πολιτιστικούς λόγους. "Μπορείτε να δείτε αυτά τα κοινωνικά και πολιτιστικά αποτυπώματα στις ίδιες τις υπογραφές ενέργειας", λέει ο Stokes.

Η χρήση φωτός στις πόλεις της Σαουδικής Αραβίας, όπως το Ριάντ και η Τζέντα, αυξήθηκε κατά περίπου 60 έως 100% κατά τη διάρκεια του μήνα του Ραμαζανιού. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Η ελαφριά χρήση στις τουρκικές πόλεις, όπως στην Κωνσταντινούπολη, έδειξε αύξηση, αλλά μικρότερη. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Στο Κάιρο, σε όλο το σκάφος, τα σχέδια φωτισμού κορυφώθηκαν κατά τη διάρκεια του μήνα Ramadan, ειδικά στο κέντρο της πόλης. Το Αμάν, Ιορδανία, έδειξε παρόμοιο μοτίβο αύξησης. Δεν εκπλήσσει, τα φώτα του Τελ Αβίβ, του Ισραήλ, παρέμειναν αρκετά σταθερά. (Jesse Allen, Παρατηρητήριο της Γης της NASA)

Τα δεδομένα δεν τους παρέχουν ακριβή μέτρηση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας σε ένα αστικό συγκρότημα, αλλά τα φώτα παρέχουν ένα πληρεξούσιο για την παρακολούθηση των προτύπων χρήσης ενέργειας. "Αυτός είναι ο παράγοντας που είναι πιο ευαίσθητος στην ανθρώπινη συμπεριφορά. Όταν οι άνθρωποι ενεργοποιούν τα φώτα, το επόμενο πράγμα που πρόκειται να ενεργοποιήσουν είναι η τοστιέρα και η θερμάστρα », λέει ο Román. «Είναι αυτά τα πρότυπα συμπεριφοράς που προσπαθούμε να δούμε».

Οι αστικές περιοχές αντιπροσωπεύουν τεράστιο μέρος της χρήσης ενέργειας και των εκπομπών, οπότε οι ερευνητές ελπίζουν να επικαλύψουν τα δεδομένα με τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και την κατανάλωση ενέργειας στο μέλλον. "Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα σας δίνουν το πότε, πού και πόσο, αλλά δεν σας λέει τι οδηγεί", λέει ο Román. Η εξέταση των δεδομένων φωτισμού από τις εκπομπές θα μπορούσε να συμβάλει στην οικοδόμηση πιο τοπικών στρατηγικών μετριασμού του κλίματος. Ο Román επισημαίνει: "Αυτό που θα λειτουργήσει στη Νέα Υόρκη δεν είναι απαραίτητα να δουλέψει για το Amarillo του Τέξας".

Με αυτόν τον τρόπο, οι εικόνες παρέχουν πολύ περισσότερο από όμορφες εικόνες της Γης από το διάστημα.

Σημείωση: Αυτό το άρθρο έχει ενημερωθεί για να αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι δεν υπάρχουν ενεργά vocanoes στην Kauai.

Η NASA μπορεί να δει τα φώτα των διακοπών σας από το διάστημα