https://frosthead.com

NASA vidí vaše sváteční světla z vesmíru

Je to období roku, kdy se ambiciózní majitelé domů vydávají na trávníky a střechy, aby předstihli své sousedy ve hře, kdo dokáže přemoci místní rozvodnou síť jako první. Výsledky se mohou lišit od osamělých cukrové třtiny po plně foukané sváteční lehké draky. Ale ať už jedete na plný plyn, nebo dáváte přednost zobrazení prázdninového potěšení, jedna věc je nyní pravda: NASA se dívá.

Související obsah

  • Matka Wallabies zpožďuje narození kvůli jasným světlům
  • Ukažte sváteční ozdoby ve vašem sousedství

Vědci z Goddardova vesmírného letového centra v Marylandu a Yale University v Connecticutu používají satelitní snímky ke sledování světelných vzorců v 1200 městech po dva a půl roku. Zjistili, že zvýšené světlo dokonale korelovalo s prázdninami pro Ramadán na Blízkém východě, stejně jako s vánočními a silvestrovskými svátky po celém světě. Také viděli rozdíly v tom, jak tyto svátky slaví města a sousedství, tým tento týden oznámil na výročním zasedání Americké geofyzikální unie v San Franciscu.

„Co se děje během prázdnin, se naše vzorce mění, “ říká Miguel Román, fyzický vědec z NASA Goddard. Na Západě zůstaneme pozdě, pijeme vaječný koňak a jdeme domů z práce brzy. "Tyto změny v chování jsou změny v místech poptávky po energetických službách." Pochopení těchto sezónních posunů by nám nakonec mohlo říci, co řídí emise uhlíku na místní úrovni.

Ve Spojených státech vědci zaznamenali výraznější celkový světelný nárůst na předměstích a malých městech ve srovnání s městskými centry. Změny v osvětlení jsou kódovány barvami: zelená znamená zvýšení, žlutá znamená ploché a červená znamená snížení. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) San Francisco sleduje vzor zvyšování osvětlení v příměstských oblastech měst. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Zelené oblasti v severním Dallasu, Texasu a předměstských oblastech Houstonu v Texasu naznačují nárůst svátků. „Vidíš vánoční světla z vesmíru, “ říká Román. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Na předměstích Atlanty lze pozorovat zvýšení svátků osvětlení, které vytváří kolem středu města zelený „kobliha“. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Oblast DC-Baltimore ukazuje silnější nárůst světla v příměstských okresech, jako jsou Loudon a Fairfax ve Virginii, které jsou známé velkými rodinami typu „McMansions“ s velkými loděnicemi, které nabízejí dostatek prostoru pro venkovní osvětlení. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Mapované použití osvětlení ve floridských městech zaznamenalo nárůst během Vánoc a Nového roku. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Los Angeles, Kalifornie, ukazuje pestré vzory osvětlení se zvyšují zeleně a konstanty žlutě přes město, s více zelenými u okrajů. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Na druhé straně vysoce rezidenční Phoenix v Arizoně ukazuje, že zelená roste dokonce i v centru města. (Jesse Allen, observatoř Země NASA)

Se stovkami satelitů kroužících po Zemi by se mohlo zdát snadné zachytit obrázek přesně toho, co je dole. Získání obrázků ve vysokém rozlišení však bylo obtížné, zejména při hledání v městském prostředí. V roce 2011 byl satelit Suomi-NPP vypuštěn s fantastickou schmancy kamerou na palubě. Tato konkrétní kamera má senzory slabého světla, které mohou snímat na vlnových délkách od zelené po infračervené a vytvářet intenzivnější obrazy. Kamera umožňuje společnosti Suomi-NPP každou noc fotografovat Zemi přibližně v 1 hodinu místního času ve velmi vysokém rozlišení.

"Je to velmi citlivé." Necháme přeexponovat každý jednotlivý pixel, můžeme vybrat nejslabší signál jako rybářský člun z somálského pobřeží a také velmi jasné signály, jako je vulkanická magma na Velkém ostrově Havaje, “vysvětluje Román.

V roce 2012 NOAA použila fotoaparát k vytvoření složeného obrazu světel za několik měsíců v noci. Chcete-li vytvořit obrázek, jako je tento, musíte spustit nezpracovaná data pomocí speciálních algoritmů, opravit bílý šum, jako jsou ohně, odrazné aerosoly a měsíční svit. NASA to chtěla dělat každý den, takže Román začal zkoumat možnosti. Aby získal základní linii, podíval se na venkovské oblasti se slabým světelným znečištěním a na pouště. Když ale vzal nějaké počáteční údaje pro Egypt a Saharu, něco vypadalo divně, jako by světla byla příliš nasycená.

"Dělo se to v městských oblastech, tak jsme se na to podívali, a uvědomili jsme si, že to, co vidíme, bylo to, že nárůst signálu byl dokonale načasován s ramadánským kalendářem, " vzpomíná Román. Poslal e-mailem specialistům na urbanizaci v Yale a byli zaujati. Jistě, v příštím roce našli stejný bodec. Během příštích dvou a půl let měřil tým údaje o třech svátcích: tři roky ramadánu v létě (v tomto případě) a dva roky Vánoc plus novoročů od týdne díkůvzdání do prvního týdne v lednu. Při procházení obrázků speciálně navrženým algoritmem porovnávali světelný signál během těchto období se zbytkem roku ve třech geografických oblastech: na Středním východě, v Severní Americe a v Karibiku.

Sníh se ukázal být velkým problémem. Při pohledu na první kolo vánočních dat ze středních USA viděl Román v roce 2012 v Denveru obrovský bod. Ale nejednalo se jen o vánoční osvětlení, ale o světlo lampy odrážející čerstvý sníh, takže museli většinu měst na sever odebrat Louis. Přesto se jim podařilo zachytit některé obecné trendy a vytvořily mapy pro sváteční období.

V 70 městech po USA světla během Vánoc a Nového roku zářila jasněji, bez ohledu na ekonomické nebo jiné faktory. „Sleduje tuto národní sdílenou tradici, “ říká Román. Zejména městské předměstí vykazovaly 30 až 50 procentní zvýšení intenzity osvětlení, zatímco většina městských center zaznamenala 20 až 30 procentní nárůst. To je pravděpodobné, protože větší dvůr znamená více prostoru pro vyhození Santů a žhnoucích sobů.

Tým se podíval na světelné vzory pro 30 nejlidnatějších měst v Portoriku. Tým se podíval na světelné vzory pro 30 nejlidnatějších měst v Portoriku. (Jesse Allen, observatoř Země NASA)

V Románově rodném Portoriku se objevil také vánoční vzorec. Pomocí svého algoritmu byli vědci schopni seskupit kulturní centra prázdninových festivalů, průmyslových měst a více venkovských měst na základě energetických návyků občanů. „[My] jsme nyní schopni klasifikovat města jako funkci energetického chování jeho obyvatel. Chování, která jsou založena na normách, na identitách kultury, “ vysvětluje Román. "Je to mnohem lepší, než vidět vánoční světla z vesmíru."

Na Středním východě světla svátých světel během svatého měsíce ramadánu hořely jasněji, obvykle vyvrcholily vrcholem spojeným s Eidskými slavnostmi. Obecně se světla v centru města zvyšovala skupinovými modlitebními aktivitami v noci a lidé chodili do práce dříve.

Rozdíly v jednotlivých zemích vynikly. Saúdská Arábie zaznamenala nejintenzivnější nárůst ramadánu, zatímco světla v Istanbulu byla trochu slabší. Saúdská Arábie je konzervativnější, zatímco Turecko je sekulárnější. „Noční světla opravdu sledují kulturní rozdíly mezi těmito městy a zeměmi, které je hostí, “ říká Eleanor Stokes, postgraduální studentka Yale, která na studii spolupracovala. Zejména Tel Aviv během muslimského svatého měsíce nezvýšil osvětlení. A města v Iráku a Libanonu viděla poklesy v nočních světlech, které vědci spojují s nespolehlivou elektřinou. V Sýrii poklesy nočního světla v Aleppu a Damašku pravděpodobně odpovídaly politickým a vojenským nepokojům. „Tato noční světla jsou skutečně nějakým způsobem podobná EKG města, “ říká Stokes.

V Egyptě se vědci blíže podívali na 20 káhirských čtvrtí a zjistili, že chudší oblasti viděly během ramadánu menší vrchol a rozhodly se vypustit světla z finančních nebo kulturních důvodů. „Ty sociální a kulturní potisky můžete vidět v samotných energetických podpisech, “ říká Stokes.

Lehké používání v saúdskoarabských městech, jako je Rijád a Jeddah, se během měsíce ramadánu zvýšilo zhruba o 60 až 100 procent. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) Lehké používání v tureckých městech, jako je Istanbul, vykázalo nárůst, ale menší. (Jesse Allen, observatoř Země NASA) V Káhiře byly plošně osvětlené světelné vzory během měsíce ramadánu, zejména v centru města. Amman, Jordánsko, vykazoval podobný vzorec nárůstu. Není divu, že světla v Tel Avivu v Izraeli zůstala docela konstantní. (Jesse Allen, observatoř Země NASA)

Data jim nedávají přesnou míru celkové spotřeby energie v městském bloku, ale světla poskytují proxy pro sledování vzorců využití energie. "To je faktor, který je nejcitlivější na lidské chování." Když lidé zapnou světla, další věcí, kterou se chystají zapnout, jsou topinkovač a topné těleso, “říká Román. "Snažíme se vidět ty vzorce chování."

Městské oblasti představují obrovské množství energie a emisí, takže vědci doufají, že v budoucnu data překryjí údaji o emisích uhlíku a spotřebě energie. "Emise oxidu uhličitého vám dávají kdy, kde a kolik. Ale neříká vám, co to řídí, " říká Román. Zkoumání údajů o osvětlení proti emisím by mohlo pomoci při vytváření více lokalizovaných strategií zmírňování změny klimatu. Román zdůrazňuje: „Co bude fungovat v New Yorku, nemusí nutně fungovat pro Amarillo v Texasu.“

Tímto způsobem obrázky poskytují mnohem více než pěkné obrázky Země z vesmíru.

Poznámka: Tento článek byl aktualizován, aby odrážel skutečnost, že na Kauai neexistují žádné aktivní vokany.

NASA vidí vaše sváteční světla z vesmíru