Naukowcy NASA opublikowali nową nocną mapę oświetlenia świata. Dzięki niej wyraźnie widać, jak rozmieszczone są miejsca zamieszkiwane przez ludzi na naszej planecie.
Nocne satelitarne zdjęcia Ziemi - często nazywane "nocnymi światłami" - od blisko 25 lat robią wrażenie na pasjonatach astronomii. Są także narzędziem badań. Zapewniają szeroki i jednocześnie piękny obraz tego, jak ludzie kształtują planetę i rozświetlają ciemność. Zdjęcia zainspirowały nie tylko wielu twórców kultury, ale - przede wszystkim - przyczyniły się do powstania wielu projektów badawczych z dziedziny ekonomii, nauk społecznych i środowiskowych.
Co by się jednak stało, gdyby takie mapy były aktualizowane co roku, co miesiąc albo nawet każdego dnia? Odpowiedź na to pytanie jeszcze w tym roku chcą znaleźć naukowcy z zespołu badawczego Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland.
Jak zmieniło się oświetlenie w Polsce:
Badacze od 2011 roku analizują dane dotyczące nocnego oświetlenia Ziemi i opracowują nowe oprogramowanie i algorytmy, które pozwolą rozjaśnić zdjęcia, sprawić by były dokładniejsze i łatwiej dostępne. Są już o krok od codziennego dostarczania nocnych widoków Ziemi w wysokiej rozdzielczości, a ich celem jest udostępnienie ich jeszcze w tym roku szerszej publiczności.
Od czasu publikacji w 2012 roku nowych nocnych zdjęć Ziemi członkowie zespołu starają się zintegrować je z globalnym systemem przeglądania zdjęć (GIBS) oraz z narzędziem mapującym Worldview. Pozwoliłoby to na łatwe udostępnianie zdjęć wszystkim zainteresowanym.
To nie takie proste
Teraz naukowcy wydali najnowszą mapę nocnych świateł, która powstała na podstawie obserwacji z 2016 roku. Przeanalizowali różne sposoby promieniowania, rozpraszania i odbijania światła przez powierzchnię lądu, atmosferę i oceany.
Jednak największym wyzwaniem jest uwzględnienie w badaniach faz Księżyca, które nieustannie wpływają na ilość światła padającą na Ziemię. Podobne problemy stwarzają chmury, pokrywy śnieżne i lodowe, a nawet zorze czy poświaty niebieskie (czyli bardzo słabe emisje światła, których źródłem jest atmosfera planety).
Jak zmieniło się oświetlenie we Włoszech:
Nowe mapy powstały na podstawie danych ze wszystkich miesięcy roku. Kod stworzony przez naukowców wyłapywał momenty, kiedy niebo było najczystsze każdego miesiąca i brał poprawkę na światło Księżyca.
Nowoczesne rozwiązania
Satelita Suomi NPP, dzięki któremu oglądamy mapę, wyposażony jest w przyrząd (VIIRS), wykrywający fotony światła odbite od powierzchni Ziemi i atmosfery w 22 różnych długościach fal. VIIRS jest również pierwszym instrumentem satelitarnym, który dokonuje ilościowych pomiarów emisji światła i refleksów, dzięki czemu badacze mogą rozróżnić intensywność, typy i źródła nocnych świateł.
Suomi NPP robi zdjęcia prawie każdej lokacji na Ziemi codziennie o godzinie 1.30 rano i 1.30 po południu. Są to 3000-kilometrowe pionowe pasy rozciągające się od bieguna do bieguna. Dzięki czujnikowi słabego oświetlenia może rozróżniać światła nocne w o wiele lepszej rozdzielczości niż poprzednie satelity. A dzięki temu, że jest sondą cywilną, dane są dostępne dla wszystkich naukowców w krótkim czasie. Może to pomóc w krótkoterminowym prognozowaniu pogody oraz reagowaniu na katastrofy.
"To zadziwiające"
- Dzięki VIIRS możemy monitorować krótkotrwałe zmiany spowodowane zakłóceniami w dostawie energii, takimi jak konflikty, burze, trzęsienia ziemi i spadki napięcia - powiedział Román. Dodał, że czujnik pozwoli także na cykliczne monitorowanie zmian spowodowanych działalnością człowieka. Chodzi o m.in. oświetlenia świąteczne, sezonowe wyjazdy. Dotyczy to też zmian urbanistycznych, ekonomicznych i elektryfikacji. - To po prostu zadziwiające - podsumował.
Mapa ma duże możliwości
Jednym z największych dokonań VIIRS było wykrycie przerwy w dostawach energii spowodowanej huraganem Matthew, który pod koniec września 2016 roku nawiedził północno-wschodnie wybrzeże Karaibów i południowo-wschodnie Stany Zjednoczone. Zespół reagowania NASA dostarczył dzięki temu natychmiastowo informacje Federalnej Agencji Zarządzania Kryzysowego. To jednak był tylko początek współpracy. Planowane jest opracowanie mapy przerw w dostawach zasilania, która umożliwi szybsze reagowanie w trudnych sytuacjach.
NASA widzi jednak dużo więcej zastosowań nocnych map Ziemi. Mogą one służyć na przykład do monitorowania nielegalnych połowów, śledzenia ruchów lodowców, a nawet ochrony lasów tropikalnych i wybrzeży.
Autor: aw / Źródło: NASA
Źródło zdjęcia głównego: NASA's Goddard Space Flight Center