• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Skogsbränder, vulkaner och klimatförändringar - hur satelliter berättar historien om vår föränderliga värld

    Kredit:Shutterstock

    Miljöbyrån meddelade nyligen att den genomsnittliga nederbörden under de första två veckorna av juli i England var 6 mm, medan endast 15 mm föll under hela juni. För att ge en uppfattning om hur lågt detta är, definitionen av en öken är en plats med en genomsnittlig nederbörd på 21 mm per månad.

    Met Office illustrerade nyligen effekten av denna torka på Storbritannien med satellitbilder som visar en genomsnittlig färgförändring från grönt till brunt under loppet av 12 veckor, eftersom bristen på regn fick växter att vissna.

    Höghöjdsbilder av jordens yta kan illustrera händelser som inträffar i stor skala för allmänheten, som den senaste värmeböljan i Storbritannien. Detta är inte en ny utveckling, dock – satellitbilder har en lång historia som börjar med glasplattakameror på luftballonger på 1800-talet.

    Teknikens framsteg gjorde att i början av 1900-talet, kameror var tillräckligt lätta för att fästa på duvor. Dessa fotografier gav en sällsynt glimt av städer och landsbygdens landskap uppifrån, även om de ibland innehöll en befjädrad vinge eller huvud i sig.

    Allt eftersom mänskligt flyg gick framåt, ökade antalet flygfoton, med US Geological Survey som har tillgång till bilder från markanvändning från 1930 -talet. Även om dessa var användbara för kartläggning, framstegen drevs av ett militärt behov av spaning under andra världskriget och det kalla kriget.

    Framstegen med avskogning i Amazonas, sett från rymden. Kredit:NASA

    Ögat på himlen är hjälpande hand

    Alla är nu vana vid att se bilder från satelliter, om det är i väderrapporter, Google Earth, eller nyhetsbevakning. De mest uppenbara bilderna är beroende av synligt ljus för föremål av allmänt intresse, till exempel nivån på utvecklad mark i Storbritannien jämfört med grönområden, eller hur många sandstränder det finns i världen.

    Satellitbilder är också avgörande i vetenskaplig forskning och används för att kartlägga förändringar i miljön. Klimatövervakning, spåra avskogning och registrera arktisk havsisförlust är alla möjliga med satelliter.

    Före och efter satellitbilder från naturkatastrofer gör att vi kan förstå omfattningen av förödelsen, som i det senaste vulkanutbrottet i Kilauea på Hawaii eller skogsbränderna i Grekland.

    Rök från de senaste skogsbränderna i Grekland lämnar en signal som satelliter kan spåra. Kredit:NASA

    Skadorna av jordbävningar och tsunamier kan också övervakas. Även effekterna av oljeutsläpp är synliga från rymden, med avbildning som visar utsläppets omfattning och saneringsarbetet.

    Imaging bortom synligt ljus

    Synligt ljus är inte slutet på historien, dock. Att använda våglängder som infraröd kan ge en uppfattning om temperaturen på ett föremål, och kan producera bilder både på natten och under dagen. De kan användas för att övervaka vanliga vädermönster såväl som extrema händelser som orkaner.

    Infraröda bilder kan också användas för att analysera urbana värmeöar, som anger hur mycket värme som produceras i en stad och hur effektiva kylmetoder är.

    Orkanen Odile landar i Mexiko, September 2014. Kredit:Wikimedia Commons

    Längre våglängder som mikrovågor och radiovågor kan producera radarbilder, ge information om höjdprofilen på jordens yta genom att mäta hur lång tid det tar en signal att nå ytan och återvända. När över vatten, detta system kan generera bilder av vattenytans ojämnhet, vilket i sin tur ger en uppfattning om vindhastighet.

    Dessa längre våglängder har också fördelen av att penetrera moln och detektera vattenånga, förbättra väderprognoserna. Våglängder kortare än synligt ljus som ultraviolett, röntgen, och gammastrålar används sällan för att avbilda jorden från rymden när atmosfären sprider dem. Ju kortare våglängd desto mer spridning uppstår. Det är därför daghimlen är blå – det är färgen på det synliga ljusspektrumet med den kortaste våglängden.

    Imaging som ett verktyg för förändring

    Med alla dessa positiva användningsområden, finns det något att frukta från satellitbilder? En ny vädersatellit, WorldView 4 har en bildupplösning på 31 cm på jordens yta. Även om detta inte är tillräckligt för att identifiera en person eller läsa en bilnummerskylt, i kombination med annan övervakning kan den lätt användas för att spåra individer eller grupper. Med så hög rumslig upplösning som denna, oro över en "Big Brother"-stat är inte så besynnerlig.

    Kvävedioxidutsläpp från förbränning av fossila bränslen kan också detekteras av satelliter. Kredit:NASA

    Detta är inget nytt, fastän. Under det kalla kriget, det påstods att satelliter kunde läsa rubriken på en tidning från rymden, även om bildtekniken vid den tiden inte var tillräckligt kraftfull. Faktiskt, utan en enorm monterad kamera kommer detta sannolikt aldrig att bli fallet, helt enkelt på grund av höjden som satelliter måste kretsa kring och atmosfärens spridningseffekt. Så vi borde vara säkra för nu.

    Detta bör inte hindra oss från att använda satelliter, men vi bör tänka mer på vad våra mål är med bildbehandling. En bra början skulle vara att överväga hur observation av vår planet från rymden hjälper till att kontextualisera miljöproblem. EarthNow-projektet, som ger konstanta videoflöden av jorden från omloppsbana kan ge svaret. Dessa satelliter kan illustrera vårt förändrade klimat och hållbarhetsfrågorna som kan verka abstrakta i detalj men blir tydliga när vi zoomar ut. Vem vet, de kan till och med övertyga Flat Earth-gemenskapen att världen är rund.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com