https://frosthead.com

NASA Dapat Melihat Cahaya Percutian Anda Dari Angkasa

Ia adalah masa tahun ketika pemilik rumah yang bercita-cita tinggi mengambil rumput dan bumbung mereka untuk mengalahkan jiran mereka dalam permainan siapa yang boleh mengatasi grid kuasa tempatan terlebih dahulu. Hasilnya mungkin bervariasi dari tongkat permen kesepian hingga naga cahaya percutian penuh. Tetapi sama ada anda mencapai pendikit penuh atau lebih suka paparan ceria bercuti rendah, satu perkara sekarang adalah benar: NASA sedang menonton.

Kandungan Terkait

  • Ibu Wallabies Adakah Kelewatan Kelahiran Disebabkan Lampu Cerah
  • Tunjukkan Kami Dekorasi Percutian di Kejiranan Anda

Para saintis di Goddard Space Flight Center di Maryland dan Universiti Yale di Connecticut menggunakan imejan satelit untuk mengesan pola cahaya di 1, 200 bandar selama dua setengah tahun. Mereka mendapati bahawa peningkatan cahaya berkorelasi sempurna dengan musim cuti Ramadan di Timur Tengah, serta Malam Krismas dan Tahun Baru di seluruh dunia. Mereka juga melihat variasi bagaimana bandar dan kejiranan di bandar-bandar tersebut meraikan hari cuti ini, pasukan itu mengumumkan minggu ini di mesyuarat tahunan Amerika Geophysical Union di San Francisco.

"Apa yang berlaku semasa cuti adalah pola kami berubah, " kata Miguel Román, seorang saintis fizikal di NASA Goddard. Di Barat, kita terus minum eggnog dan pulang dari kerja awal. "Perubahan dalam tingkah laku ini adalah perubahan dalam lokasi permintaan untuk perkhidmatan tenaga." Memahami peralihan bermusim sedemikian mungkin akhirnya memberitahu kami apa yang memacu pelepasan karbon di peringkat tempatan.

Di seluruh Amerika Syarikat, penyelidik menyaksikan peningkatan cahaya keseluruhan yang lebih kuat di pinggir bandar dan bandar-bandar kecil berbanding dengan pusat bandar. Perubahan lampu dikodkan dengan warna: hijau bermakna peningkatan, kuning bermaksud rata dan merah bermakna pengurangan. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) San Francisco mengikuti pola peningkatan lampu di kawasan pinggir bandar di bandar. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Kawasan hijau di utara Dallas, Texas, dan kawasan pinggir bandar Houston, Texas, menunjukkan peningkatan dalam pencahayaan percutian. "Apa yang anda lihat adalah lampu Krismas dari angkasa, " kata Román. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Peningkatan pencahayaan cuti boleh dilihat di pinggir bandar Atlanta, mewujudkan "donat" hijau di sekitar pusat bandar. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Kawasan DC-Baltimore menunjukkan peningkatan cahaya yang lebih kuat di daerah pinggir bandar seperti Loudon dan Fairfax di Virginia, yang terkenal dengan "McMansions" keluarga yang besar dengan meter besar yang menawarkan banyak ruang untuk lampu luar. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Kegunaan pencahayaan yang dimeterai di bandar-bandar Florida menunjukkan kenaikan semasa Krismas dan Tahun Baru. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Los Angeles, California, menunjukkan corak pencahayaan peningkatan lampu hijau dan pemalar berwarna kuning di seluruh bandar, dengan lebih hijau di pinggir. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Phoenix yang sangat kediaman, Arizona, sebaliknya menunjukkan peningkatan hijau di pusat bandar. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA)

Dengan beratus-ratus satelit mengelilingi Bumi, mungkin kelihatan mudah untuk mengambil gambar tepat apa yang ada di bawah. Tetapi mendapatkan imej resolusi yang sangat tinggi telah menjadi sukar, terutamanya ketika berada di persekitaran bandar. Pada tahun 2011, satelit Suomi-NPP dilancarkan dengan kamera schmancy mewah di atas kapal. Kamera tertentu ini mempunyai sensor cahaya rendah yang boleh menjana panjang gelombang dari hijau ke inframerah dan menghasilkan imej yang lebih sengit. Kamera ini membolehkan Suomi-NPP mengambil gambar Bumi pada waktu sekitar 1 pagi waktu tempatan setiap malam pada resolusi yang sangat tinggi.

"Ia sangat sensitif. Memandangkan setiap piksel tunggal akan berlebihan, kita boleh memilih isyarat paling lemah seperti bot nelayan di luar pantai Somalia, serta isyarat yang sangat terang seperti magma gunung berapi di Big Island of Hawaii, "jelas Román.

Pada tahun 2012, NOAA menggunakan kamera untuk membuat imej komposit cahaya beberapa bulan pada waktu malam. Untuk membuat imej seperti itu, anda perlu menjalankan data mentah melalui algoritma khas, untuk membetulkan bunyi putih seperti kebakaran, aerosol reflektif dan cahaya bulan. NASA ingin dapat melakukan ini setiap hari, jadi Roman mula meneroka pilihan. Untuk mendapatkan garis dasar, dia melihat kawasan luar bandar dengan pencemaran cahaya yang sedikit dan di padang pasir. Tetapi ketika dia mengambil beberapa data awal untuk Mesir dan Sahara, sesuatu kelihatan aneh, seolah-olah lampu terlalu tepu.

"Ini berlaku di kawasan bandar, jadi kami melihatnya, dan apa yang kami sedar adalah apa yang kami lihat ialah peningkatan isyarat adalah tepat pada masa dengan kalendar Ramadan, " kata Román. Dia menghantar e-mel ke pakar perbandaran di Yale, dan mereka tertarik. Sudah cukup, mereka mendapati peningkatan yang sama tahun depan. Sepanjang dua setengah tahun berikutnya, pasukan mengukur data untuk tiga tempoh bercuti: tiga tahun Ramadan pada musim panas (dalam kes ini) dan dua tahun Krismas ditambah Tahun Baru dari minggu Kesyukuran hingga minggu pertama pada bulan Januari. Menjalankan imej melalui algoritma yang direka khas, mereka membandingkan isyarat cahaya semasa tempoh ini hingga akhir tahun dalam tiga kawasan geografi: Timur Tengah, Amerika Utara dan Caribbean.

Salji ternyata menjadi masalah besar. Melihat pusingan pertama data Krismas dari pusat AS, Román melihat lonjakan besar di Denver pada tahun 2012. Tetapi bukan hanya lampu Krismas, lampu itu mencerminkan salji segar, jadi mereka terpaksa mengambil kebanyakan bandar-bandar di utara St Louis. Namun, mereka dapat mengambil beberapa trend umum, dan menghasilkan peta untuk tempoh cuti.

Di 70 bandaraya di seluruh AS, lampu berkilat lebih cerah semasa Krismas dan Tahun Baru, tidak kira faktor ekonomi atau lain-lain. "[Ini] menjejaki tradisi kebangsaan ini, " kata Román. Subbandar bandar khususnya menunjukkan peningkatan intensiti cahaya sebanyak 30 hingga 50 peratus, manakala kebanyakan pusat bandar menyaksikan kenaikan 20 hingga 30 peratus. Ini mungkin kerana kawasan yang lebih besar bermakna lebih banyak ruang untuk meletupkan Santas dan rusa dalam gelap.

Pasukan ini melihat corak cahaya untuk 30 bandar paling ramai penduduk di Puerto Rico. Pasukan ini melihat corak cahaya untuk 30 bandar paling ramai penduduk di Puerto Rico. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA)

Di Román asli Puerto Rico, corak Krismas juga muncul. Dengan menggunakan algoritma mereka, para penyelidik sebenarnya dapat mengumpulkan pusat-pusat kebudayaan di festival-festival perayaan, bandar perindustrian dan lebih banyak bandar-bandar di luar bandar berdasarkan tabiat tenaga rakyat. "[Kami] kini dapat mengklasifikasikan bandar-bandar sebagai fungsi tingkah laku tenaga penduduknya. Perilaku yang berdasarkan norma-norma, identitas budaya, " jelas Román. "Ini lebih sejuk daripada melihat lampu Krismas dari angkasa."

Di Timur Tengah, lampu-lampu bandar-bandar utama dibakar lebih cerah pada bulan suci Ramadan, biasanya berpuncak dengan puncak yang berkaitan dengan perayaan Eid. Secara amnya, lampu meningkat di pusat bandar dengan aktiviti doa kumpulan pada waktu malam dan orang akan bekerja lebih awal.

Perbezaan di seluruh negara menonjol. Arab Saudi mempunyai peningkatan Ramadan yang paling sengit, sementara lampu-lampu di Istanbul sedikit lemah. Arab Saudi lebih konservatif, sementara Turki lebih sekular. "Lampu malam benar-benar mengesan perbezaan budaya antara bandar-bandar dan negara-negara yang menjadi tuan rumah mereka, " kata Eleanor Stokes, seorang pelajar siswazah di Yale yang bekerjasama dalam kajian tersebut. Tel Aviv, terutamanya, tidak mempunyai peningkatan dalam pencahayaan semasa bulan suci umat Islam. Dan bandar-bandar di Iraq dan Lubnan melihat dips dalam lampu malam, yang penyelidik menghubungkan ke elektrik yang tidak boleh dipercayai. Di Syria, penurunan cahaya malam di Aleppo dan Damsyik mungkin sesuai dengan pergolakan politik dan ketenteraan. "Lampu malam ini benar-benar dalam beberapa cara seperti EKG sebuah bandar, " kata Stokes.

Di Mesir, para penyelidik melihat lebih dekat di sekitar 20 kawasan kejiranan di Kaherah dan mendapati kawasan yang lebih miskin menyaksikan puncak yang lebih kecil pada bulan Ramadan, memilih untuk meninggalkan lampu untuk alasan kewangan atau mungkin budaya. "Anda dapat melihat rekod sosial dan budaya dalam tandatangan tenaga itu sendiri, " kata Stokes.

Kegunaan ringan di bandar-bandar Arab Saudi, seperti Riyadh dan Jeddah, meningkat sekitar 60 hingga 100 peratus sepanjang bulan Ramadan. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Penggunaan cahaya di bandar Turki, seperti Istanbul, menunjukkan peningkatan, tetapi yang lebih kecil. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA) Di Kaherah, di seluruh papan, corak pencahayaan memuncak pada bulan Ramadan, terutama di pusat bandar. Amman, Jordan, menunjukkan corak peningkatan yang serupa. Tidak mengejutkan, lampu-lampu di Tel Aviv, Israel, tetap sangat berterusan. (Jesse Allen, Balai Cerap Bumi NASA)

Data tidak memberi mereka ukuran sebenar penggunaan tenaga pada blok bandar, tetapi lampu menyediakan proksi untuk mengesan corak penggunaan tenaga. "Ini adalah faktor yang paling sensitif kepada tingkah laku manusia. Apabila orang menghidupkan lampu, perkara berikutnya yang akan mereka lakukan ialah pembakar roti dan pemanas, "kata Román. "Ia adalah corak tingkah laku yang kita cuba lihat."

Kawasan bandar menyumbang sebahagian besar penggunaan dan pelepasan tenaga, jadi para penyelidik berharap untuk melapisi data dengan pelepasan karbon dan data penggunaan tenaga pada masa akan datang. "Pembebasan karbon dioksida memberi anda kapan, di mana dan berapa banyak, tetapi ia tidak memberitahu anda apa yang mendorongnya, " kata Román. Melihat data pencahayaan terhadap pelepasan dapat membantu membina lebih banyak strategi mitigasi iklim tempatan. Roman menegaskan: "Apa yang akan berlaku di New York City tidak semestinya akan berfungsi untuk Amarillo, Texas."

Dengan cara ini, imej memberikan lebih banyak gambar daripada Bumi dari angkasa.

Nota: Artikel ini telah dikemaskini untuk mencerminkan fakta bahawa tiada vokal aktif di Kauai.

NASA Dapat Melihat Cahaya Percutian Anda Dari Angkasa