NASA îți poate vedea luminile de vacanță din spațiu

Este acea perioadă a anului când proprietarii ambițioși se duc pe peluzele și acoperișurile pentru a-și depăși vecinii într-un joc care poate copleși mai întâi rețeaua electrică locală. Rezultatele pot varia de la bastoane de bomboane singure la dragoni de lumină de vacanță plini. Dar dacă mergeți cu viteză maximă sau preferați o afișare cu cheie scăzută a uralei de sărbători, un lucru este acum adevărat: NASA urmărește.

Continut Asemanator

• Mama Țara Românească întârzie nașterile datorită luminilor strălucitoare
• Arată-ne decorațiunile de sărbători în vecinătatea ta

Oamenii de știință de la Goddard Space Flight Center din Maryland și Universitatea Yale din Connecticut au folosit imagini prin satelit pentru a urmări tiparele ușoare în 1.200 de orașe pe parcursul a doi ani și jumătate. Ei au descoperit că lumina crescută s-a corelat perfect cu anotimpurile de sărbători pentru Ramadan în Orientul Mijlociu, precum și cu Crăciunul și Revelionul la nivel mondial. Au văzut, de asemenea, variații în modul în care orașele și cartierele din aceste orașe sărbătoresc aceste sărbători, echipa a anunțat săptămâna aceasta în cadrul reuniunii anuale a Uniunii Europene Geofizice din San Francisco.

„Ceea ce se întâmplă în perioada sărbătorilor este că modelele noastre se schimbă”, spune Miguel Román, un fizician în cadrul NASA Goddard. În Occident, rămânem să beau târziu eggnog și mergem acasă de la serviciu devreme. "Aceste schimbări de comportament sunt schimbări în locațiile cererii pentru servicii energetice." Înțelegerea unor astfel de schimburi sezoniere ne-ar putea spune în cele din urmă ceea ce determină emisiile de carbon la nivel local.

În Statele Unite, cercetătorii au înregistrat o creștere mai puternică a lumii în suburbii și orașe mici, comparativ cu centrele urbane. Modificările de iluminare sunt codificate după culori: verde înseamnă o creștere, galben înseamnă plat și roșu înseamnă o scădere. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) San Francisco urmează modelul creșterii iluminatului în zonele suburbane ale orașelor. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Zonele verzi din nordul Dallas, Texas și zonele suburbane din Houston, Texas, indică o creștere a iluminatului de sărbători. „Ceea ce vezi este luminile de Crăciun din spațiu”, spune Román. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Creșterea iluminatului de sărbători poate fi observată în suburbiile din Atlanta, creând o „gogoașă” verde în jurul orașului. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Zona DC-Baltimore arată o creștere a luminii mai puternică în județele suburbane precum Loudon și Fairfax în Virginia, care sunt cunoscute pentru „McMansions” unifamiliale mari, cu șantiere mari care oferă o mulțime de spațiu pentru luminile exterioare. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Folosirea iluminatului mapat în orașele din Florida a arătat o creștere în perioada Crăciunului și a Anului Nou. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Los Angeles, California, arată tiparele la scară mai mare a luminii în verde și constantele în galben în oraș, cu mai mult verde la margini. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Pe de altă parte, foarte rezidențial Phoenix, Arizona, arată creșteri verzi chiar și în centrul orașului. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA)

Cu sute de sateliți care înconjoară Pământul, ar putea părea ușor să surprindeți o imagine cu exact ceea ce este mai jos. Obținerea unor imagini de înaltă rezoluție a fost dificilă, mai ales când ați accesat mediile urbane. În 2011, satelitul Suomi-NPP a fost lansat cu o cameră fantezie schmancy la bord. Această cameră specială are senzori cu lumină scăzută, care pot prelua lungimi de undă de la verde la infraroșu și pot crea imagini mai intense. Aparatul de fotografiat permite Suomi-NPP să facă fotografii pe Pământ în jurul orei 1:00 locale, în fiecare seară, la rezoluție foarte mare.

„Este extrem de sensibil. Permițând supraexpunerii fiecărui pixel, putem alege semnalul cel mai slab ca o barcă de pescuit din coasta Somaliei, precum și semnale foarte luminoase precum magma vulcanică de pe Insula Mare din Hawaii ”, explică Román.

În 2012, NOAA a folosit aparatul foto pentru a face o imagine compozită cu câteva luni în valoare de lumini noaptea. Pentru a face o imagine de genul acesta, trebuie să rulați datele brute prin algoritmi speciali, pentru a corecta zgomotul alb, cum ar fi incendii, aerosoli reflectori și lumina lunii. NASA dorea să poată face acest lucru zilnic, așa că Román a început să exploreze opțiunile. Pentru a obține o bază, el a privit zonele rurale cu puțină poluare ușoară și la deșerturi. Dar când a luat câteva date inițiale pentru Egipt și Sahara, ceva părea ciudat, ca și cum luminile ar fi exagerat de saturate.

„Acest lucru se întâmpla în zonele urbane, așa că am analizat acest lucru, iar ceea ce ne-am dat seama este că ceea ce vedem era că creșterea semnalului se potrivește perfect cu calendarul Ramadan”, își amintește Román. El a trimis pe e-mail specialiști în urbanism la Yale și au fost intrigați. Destul de sigur, au găsit același vârf anul viitor. În următorii doi ani și jumătate, echipa a măsurat datele pentru trei perioade de vacanță: trei ani de Ramadan în vară (în acest caz) și doi ani de Crăciun plus Anul Nou de la săptămâna Recunoștinței până la prima săptămână din ianuarie. Rulând imaginile printr-un algoritm special conceput, acestea au comparat semnalul luminos în aceste perioade cu restul anului în trei zone geografice: Orientul Mijlociu, America de Nord și Caraibe.

Zăpada s-a dovedit a fi o mare problemă. Analizând prima rundă de date de Crăciun din SUA centrală, Román a văzut un vârf imens în Denver în 2012. Dar nu au fost doar lumini de Crăciun, ci lumina lămpilor care reflectă zăpada proaspătă, așa că au trebuit să scoată majoritatea orașelor de nord. de Sf. Ludovic. Totuși, au reușit să preia anumite tendințe generale și au produs hărți pentru perioadele de vacanță.

În 70 de orașe din SUA, luminile străluceau de Crăciun și de Anul Nou, indiferent de factori economici sau de alți factori. „[Urmează] această tradiție națională comună”, spune Román. În special suburbiile orașului au prezentat o creștere a intensității de iluminat cu 30 până la 50%, în timp ce majoritatea centrelor urbane au înregistrat o creștere de 20-30%. Asta este probabil, deoarece o curte mai mare înseamnă mai mult spațiu pentru explodarea Santasului și renii strălucitori în întuneric.

Echipa a analizat tiparele ușoare pentru cele mai populate 30 de orașe din Puerto Rico. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA)

În Puerto Rico, originarul lui Román, a apărut și modelul de Crăciun. Folosind algoritmul lor, cercetătorii au putut de fapt să grupeze centre culturale de festivaluri de vacanță, orașe industriale și mai multe orașe rurale, bazate pe obiceiurile energetice ale cetățenilor. "[Noi] suntem acum capabili să clasificăm orașele ca o funcție a comportamentelor energetice ale locuitorilor săi. Comportamente care se bazează pe norme, pe identitățile unei culturi", explică Román. „Este mult mai cool decât să vezi luminile de Crăciun din spațiu”.

În Orientul Mijlociu, luminile marilor orașe s-au aprins în timpul sfintei luni a Ramadanului, culminând de obicei cu un vârf asociat cu festivitățile Eid. În general, luminile au crescut în centrul orașului, cu activități de rugăciune de grup noaptea și oamenii care merg să lucreze mai devreme.

Diferențele dintre țări au fost evidențiate. Arabia Saudită a avut cea mai intensă creștere a Ramadanului, în timp ce luminile de la Istanbul au fost puțin mai slabe. Arabia Saudită este mai conservatoare, în timp ce Turcia este mai laică. „Luminile nocturne urmăresc cu adevărat diferențele culturale dintre aceste orașe și țările care le găzduiesc”, spune Eleanor Stokes, o studentă absolvită la Yale, care a colaborat la studiu. Tel Aviv, în special, nu a avut o creștere a iluminatului în timpul lunii sfinte musulmane. Iar orașele din Irak și Liban au văzut scufundări în luminile de noapte, pe care cercetătorii le leagă de electricitatea nesigură. În Siria, scăderea luminii nocturne în Alep și Damasc a corespuns probabil tulburărilor politice și militare. „Aceste lumini de noapte sunt într-adevăr în unele moduri precum EKG-ul unui oraș”, spune Stokes.

În Egipt, cercetătorii au aruncat o privire mai atentă asupra a 20 de cartiere din Cairo și au descoperit că zonele mai sărace au văzut un vârf mai mic în timpul Ramadanului, alegând să lase luminile stinse din motive financiare sau poate culturale. „Puteți vedea acele amprente sociale și culturale în semnăturile energetice”, spune Stokes.

Utilizarea ușoară în orașele din Arabia Saudită, precum Riyadh și Jeddah, a crescut cu aproximativ 60 până la 100 la sută pe parcursul lunii Ramadanului. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) Utilizarea ușoară în orașele turcești, precum Istanbul, a arătat o creștere, dar una mai mică. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA) În Cairo, peste bord, modelele de iluminat au atins maximul în timpul lunii Ramadan, în special în centrul orașului. Amman, Iordania, a prezentat un model similar de creștere. În mod surprinzător, luminile din Tel Aviv, Israel, au rămas destul de constante. (Jesse Allen, Observatorul Pământului al NASA)

Datele nu le oferă o măsură exactă a consumului total de energie pe un bloc de oraș, dar luminile oferă un proxy pentru urmărirea modelelor de utilizare a energiei. „Acesta este factorul cel mai sensibil la comportamentul uman. Când oamenii aprind luminile, următorul lucru pe care îl vor aprinde este toasterul și încălzitorul ”, spune Román. „Sunt acele modele de comportament pe care încercăm să le vedem.”

Zonele urbane reprezintă o bucată uriașă de consum de energie și emisii, astfel încât cercetătorii speră să suprapună datele în viitor cu datele privind emisiile de carbon și consumul de energie. "Emisiile de dioxid de carbon vă oferă când, unde și cât de mult. Dar nu vă spune ce îl conduce", spune Román. Analizarea datelor privind iluminatul împotriva emisiilor ar putea contribui la construirea mai multor strategii localizate de atenuare a climei. Román subliniază: „Ceea ce va funcționa în New York nu este neapărat să funcționeze pentru Amarillo, Texas”.

În acest fel, imaginile oferă mult mai mult decât imagini frumoase ale Pământului din spațiu.

Notă: Acest articol a fost actualizat pentru a reflecta faptul că nu există vocane active pe Kauai.