Въпроси и отговори: Новият инструмент за проследяване на светлинното замърсяване е ярка идея на физика

Хонконг, Китай, светещ с нощна светлина

iStock.com/LeeYiuTung

Въпроси и отговори: Новият инструмент за проследяване на светлинното замърсяване е ярка идея на физика

От Дейвид МалакофМар. 6, 2019 г., 13:40 ч

Мислите, че става все по-трудно да видите звездите над дома си? Сега можете да проверите дали нощното небе става по-светло на нов уебсайт, който показва промени в осветеността през нощта по цялата Земя след 1992 г.

Уебсайтът на Radiance Light Trends, който стартира днес, е рожба на физика Кристофър Киба от Германския изследователски център за геонауки в Потсдам. От години Киба анализира данни, събрани от спътници, които надничат към планетата, измервайки сиянието от уличните лампи, неоновите табели и други форми на нощно осветление. Но традиционно отнема един ден, за да изтеглите, да полирате и да сресвате номера.

На новия сайт, който се актуализира постоянно, потребителите могат да избират области до 5000 квадратни километра навсякъде по света и само за секунди да генерират графика на нощно сияние за всеки период от последните 25 години. Изберете например части от Пуерто Рико и ще видите как ураганът Мария нокаутира електропреносната мрежа на острова през 2017 г. Или изберете бързо разрастващ се град в Африка или Азия и станете свидетел как градското разрастване озарява нощното небе.

Потребителите могат също да изтеглят данните и в крайна сметка ще имат достъп до основния софтуерен код, произведен по финансирания от Европейския съюз проект GEOEssential, който може да се използва за извършване на анализи на други видове данни за околната среда.

Инструментът може да бъде полезен за широк спектър от потребители. Киба и други изследователи например документират разпространението на нощната осветеност по цялото земно кълбо, като едно проучване заключава, че светлинното замърсяване сега засяга почти 80% от планетата. Учените изследват също как това изкуствено сияние влияе върху човешкото здраве и естествения свят; проучвания вече предполагат, че може да промени подводните екосистеми и дори да насърчи разпространението на инфекциозни заболявания. Икономистите започнаха да използват данните от нощната светлина за проучване на икономическото развитие и въздействието на правителствените политики и природните бедствия. Общинските служители и защитниците на тъмното небе, загрижени за нощното осветление, биха могли да използват инструмента за анализ на въздействието на новото развитие, а любителите астрономи могат да намерят обещаващи места за гледане.

Киба наскоро говори с ScienceInsider за произхода на инструмента и някои интригуващи наблюдения. Интервюто е редактирано за яснота и краткост.

В: Откъде се появи тази идея?

A: I ve работиха върху светлинното замърсяване от дълго време. Като цяло, аз се интересувам от това как се променят светлинните емисии. Но анализирането на наборите от данни беше трудна работа. Трябваше ви много специални знания и това отне много време. И така, започнахме да мислим как да го направим по-лесно и по-бързо. Миналия септември наехме външна фирма, която да започне програмирането, което отне около 3 месеца. [Полученият инструмент] е наистина невероятен за мен като изследовател. След по-малко от минута мога да направя анализ, който отне половин час или повече. Мисля, че и други ще намерят полезно.

Въпрос: Откъде получавате данните?

О: Два спътника. Единият е бил експлоатиран от американските военни и тези данни обхващат 1992 - 2013 г. Но той никога не е бил предназначен за изследователски цели, така че е отнела много работа за обработка. Но има по-нов американски сателит [Национален спътник за полярно орбитално партньорство Suomi], който е изумителен за изследователите. От 2012 г. имаме данни за нощна светлина от инструмент Suomi [Visible Infrared Imaging Radiometer Suite], който е невероятно чувствителен. Можете да видите нещо до толкова малко, колкото около десетина улични светлини.

Въпрос: Попаднахте ли на изненади, когато започнахте да играете с инструмента?

A: Е, уебсайтът ви позволява наистина да видите [светлината, излъчвана от търговските] оранжерии, които изглежда стават все по-често срещани. Те излъчват повече светлина, отколкото бихте си представили. Те са нещо като 10 пъти по-ярки от Таймс Скуеър в Ню Йорк, което е наистина ярко. Наскоро видях оранжерия близо до Солт Лейк Сити, която беше отговорна за значителна част от светлината, идваща от този регион. [Търсете тази координата на картата: -111.893241, 39.815426] Друг е голям оранжериен комплекс в Русия. [Координат: 34.522524, 53.810438]

И това е едно от хубавите неща за приложението: Много бързо можете да сравните колко светлина идва от нещо като оранжерия в сравнение с останалата част от околността. Това може да бъде много полезно за градските администратори и други хора, които са загрижени за светлинното замърсяване и искат да разберат откъде идва светлината и как се променя.

Въпрос: Имате ли предупреждения за потребителите?

О: Данните за нощната светлина могат да бъдат сложни. Например, преди няколко години публикувахме проучване, което предполага, че нощната светлина в Съединените щати е доста плоска през последните години. Всъщност вероятно е случаят, че САЩ са станали по-ярки, но ние не виждаме това в сателитните данни, защото много [общности] преминават към LED [улични лампи], а сателитът е по-малко чувствителен към светодиодите.

Също така, трябва да сте малко предпазливи, защото това са месечни набори от данни, така че когато имате преходни събития Например, има тези фериботи, които преминават през Балтийско море и Средиземноморието редовно през нощта, така че те са склонни да бъдат на едни и същи места всяка вечер и те могат да се показват в съставните данни. Но всъщност няма непрекъсната светлина, а само преходен източник на светлина, който е достатъчно редовен, че се показва.

Но като цяло приложението ще направи много по-лесно хората да използват този вид данни, без да се нуждаят от много много специализирани знания.