נאס"א יכולה לראות את אורות החג שלך מהחלל

זה הזמן הזה בשנה שבה בעלי בתים שאפתניים לוקחים את הדשא והגגות שלהם כדי להערים על שכניהם במשחק של מי יכול להציף תחילה את רשת הכוח המקומית. התוצאות עשויות להשתנות מקני ממתקים בודדים לדרקונים קלילים מלאי חג. אבל בין אם אתה הולך במצערת ובין שאתה מעדיף תצוגה נמוכה של מעודדות לחג, דבר אחד נכון עכשיו: נאס"א צופה.

תוכן קשור

• אמא וולביס מעכבת לידות בגלל אורות בהירים
• הראה לנו את קישוטי החג בשכונה שלך

מדענים במרכז טיסת החלל גודארד במרילנד ובאוניברסיטת ייל בקונטיקט השתמשו בתמונות לוויין כדי לעקוב אחר דפוסי אור ב -1, 200 ערים במשך שנתיים וחצי. הם גילו כי האור הגובר התאם באופן מושלם עם עונות החגים של הרמדאן במזרח התיכון, כמו גם חג המולד וסילבסטר ברחבי העולם. הם גם ראו וריאציות כיצד ערים ושכונות בתוך אותן ערים חוגגות את החגים הללו, כך הודיע ​​הצוות השבוע בישיבה השנתית של האיחוד הגיאופיזי האמריקני בסן פרנסיסקו.

"מה שקורה בחגים הוא שהדפוסים שלנו משתנים", אומר מיגל רומאן, מדען פיזיקלי בגודארד של נאס"א. במערב אנו נשארים עד מאוחר ושותים ביצת ביצים וחוזרים הביתה מהעבודה מוקדם. "שינויים בהתנהגות אלה הם שינויים במיקומי הביקוש לשירותי אנרגיה." הבנת משמרות עונתיות כאלה עשויה בסופו של דבר לספר לנו מה מניע את פליטת הפחמן ברמה המקומית.

ברחבי ארצות הברית, החוקרים ראו עלייה חזקה יותר בכללי הפרברים והעיירות הקטנות בהשוואה למרכזים עירוניים. שינויים בתאורה מקודדים על ידי צבעים: ירוק פירושו עלייה, צהוב פירושו שטוח ואדום פירושו ירידה. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) סן פרנסיסקו עוקבת אחר דפוס הגידול בתאורה באזורים פרבריים בערים. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) אזורים ירוקים בצפון דאלאס, טקסס ואזורים פרבריים ביוסטון, טקסס, מעידים על עלייה בתאורת החג. "מה שאתה רואה זה אורות חג המולד מהחלל, " אומר רומאן. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) ניתן לראות עלייה בתאורת החג בפרברי אטלנטה, ויוצרת "סופגנייה" ירוקה ברחבי מרכז העיר. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) אזור DC-Baltimore מראה עלייה קלה יותר באיזור מחוזות הפרברים כמו לודון ופיירפקס בווירג'יניה, הידועות בזכות "מקמנסיון" גדולים ומשפחתיים עם חצרות גדולות המציעות הרבה מקום לאורות בחוץ. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) השימוש בתאורה ממופרת בערי פלורידה הציג עלייה במהלך חג המולד והראש השנה. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) בלוס אנג'לס, קליפורניה, מראה דפוסי תאורה משובצים בירוק וקבועים בצהוב ברחבי העיר, עם ירוק יותר בקצוות. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) הפניקס המגורים ביותר, אריזונה, לעומת זאת מציגה עליות ירוקות אפילו במרכז העיר. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א)

עם מאות לוויינים המסתובבים בכדור הארץ, נראה כי קל לצלם תמונה של מה בדיוק למטה. אבל קבלת תמונות ברזולוציה גבוהה באמת הייתה קשה, במיוחד כשנמצאים בסביבות עירוניות. בשנת 2011 הושק הלוויין Suomi-NPP עם מצלמה מפוארת על סיפונה. למצלמה הספציפית הזו יש חיישנים עם אור נמוך שיכולים להעלות על אורכי גל מירוק לאינפרא אדום וליצור תמונות אינטנסיביות יותר. המצלמה מאפשרת ל- Suomi-NPP לצלם את כדור הארץ בסביבות השעה 01:00 מקומית בכל לילה ברזולוציה גבוהה מאוד.

"זה רגיש ביותר. כדי לאפשר חשיפה מוגזמת של כל פיקסל בודד, אנו יכולים לבחור את האות הקלוש ביותר כמו סירת דייג מחופי סומליה, כמו גם איתותים בהירים מאוד כמו מאגמה וולקנית באי הגדול בהוואי, "מסביר רומאן.

בשנת 2012, NOAA השתמשה במצלמה כדי ליצור תמונה מורכבת של אורות בשווי של כמה חודשים בלילה. כדי ליצור תמונה כזו עליכם להריץ את הנתונים הגולמיים באמצעות אלגוריתמים מיוחדים, כדי לתקן רעש לבן כמו שריפות, אירוסולים רפלקטיביים ואור ירח. נאס"א רצתה להיות מסוגלת לעשות זאת על בסיס יומיומי, ולכן רומאן החל לבחון אפשרויות. כדי לקבל קו בסיס, הוא הביט באזורים הכפריים עם מעט זיהום אור ובמדבריות. אך כאשר לקח כמה נתונים ראשוניים על מצרים וסהרה, משהו נראה מוזר, כאילו האורות היו רוויים יתר על המידה.

"זה קרה באזורים עירוניים, אז בדקנו את זה. מה שהבנו הוא שמה שאנחנו רואים הוא שהגידול באות מתוזמן בצורה מושלמת עם לוח השנה של הרמדאן, " נזכר רומאן. הוא שלח דוא"ל למומחי עיור בייל, והם הסתקרנו. בטח, הם מצאו את אותה ספייק בשנה הבאה. בשנתיים וחצי הבאות מדד הצוות נתונים במשך שלוש תקופות חג: שלוש שנים של רמדאן בקיץ (במקרה זה) ושנתיים של חג המולד פלוס השנה החדשה משבוע ההודיה לשבוע הראשון בינואר. בהפעלת התמונות באמצעות אלגוריתם שעוצב במיוחד, הם השוו את אות האור בתקופות אלה לשאר השנה בשלושה אזורים גיאוגרפיים: המזרח התיכון, צפון אמריקה והקריביים.

השלג התגלה כבעיה גדולה. במבט על הסבב הראשון של נתוני חג המולד מארצות הברית המרכזית, רומאן ראה דוקרן ענק בדנוור בשנת 2012. אבל זה לא היה רק ​​אורות חג המולד, זה היה אור המנורה המשקף את השלג הרענן, ולכן הם היו צריכים להוציא את רוב הערים צפונה מסנט לואיס. ובכל זאת, הם הצליחו להבחין במספר מגמות כלליות, והפיקו מפות לתקופות החגים.

ב -70 ערים ברחבי ארה"ב, האורות נצצו בהירים יותר במהלך חג המולד והראש השנה, ללא קשר לגורמים כלכליים או אחרים. "[זה] עוקב אחר המסורת הלאומית המשותפת הזו", אומר רומאן. בפרברי העיר בפרט הראו עלייה בעוצמת התאורה בין 30-50 אחוזים, ואילו ברוב המרכזים העירוניים נרשמה עלייה של 20 עד 30 אחוז. זה כנראה מכיוון שחצר גדולה יותר פירושה מקום רב יותר לסנטות המפוצצות ולאיילים זוהרים באפילה.

הצוות בדק דפוסי אור עבור 30 הערים המאוכלסות ביותר בפורטו ריקו. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א)

גם בפורטו ריקו, ילידת רומאן, התגלה דפוס חג המולד. בעזרת האלגוריתם שלהם החוקרים הצליחו למעשה לקבץ מרכזי תרבות של פסטיבלי חג, ערי תעשייה ועיירות כפריות נוספות על בסיס הרגלי האנרגיה של האזרחים. "[אנו] מסוגלים כעת לסווג ערים כפונקציה להתנהגויות האנרגיה של תושביה. התנהגויות המבוססות על הנורמות, על זהותה של תרבות, " מסביר רומאן. "זו דרך מגניבה יותר מאשר לראות אורות חג המולד מהחלל."

במזרח התיכון, אורות הערים הגדולות בערו בהירים יותר במהלך חודש הרמדאן הקדוש, והגיעו בדרך כלל לשיא שנקשר לחגיגות עיד. באופן כללי, האורות התפוצצו במרכז העיר עם פעילויות תפילה קבוצתיות בשעות הלילה ואנשים שהלכו לעבוד מוקדם יותר.

ההבדלים בין המדינות בלטו. בערב הסעודית הייתה עליית הרמדאן העזה ביותר, ואילו אורות איסטנבול היו מעט חלשים יותר. סעודיה שמרנית יותר ואילו טורקיה חילונית יותר. "אורות ליליים באמת עוקבים אחר ההבדלים התרבותיים בין הערים הללו למדינות המארחות אותן", אומרת אלינור סטוקס, סטודנטית לתואר שני בייל, ששיתפה פעולה במחקר. בתל אביב, במיוחד לא הייתה עלייה בתאורה במהלך החודש הקדוש המוסלמי. וערים בעירק ובלבנון ראו טבילות באורות הלילה, שהחוקרים מקשרים לחשמל לא אמין. בסוריה, ירידות באור הלילה בחלב ובדמשק תואמות ככל הנראה אי שקט פוליטי וצבאי. "אורות הלילה האלה באמת הם במובנים מסוימים כמו ה- EKG של עיר, " אומר סטוקס.

במצרים, החוקרים בדקו מקרוב את 20 שכונות קהיר ומצאו כי אזורים עניים יותר רואים פסגה קטנה יותר במהלך הרמדאן, ובחרו להשאיר את האורות מסיבות כלכליות או אולי תרבותיות. "אתה יכול לראות את ההטבעות החברתיות והתרבותיות הללו בחתימות האנרגיה עצמן", אומר סטוקס.

השימוש הקל בערים ערב הסעודיות, כמו ריאד וג'דה, גדל בערך 60 עד 100 אחוז במהלך חודש הרמדאן. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) השימוש הקל בערים טורקיות, כמו איסטנבול, הראה גידול אך קטן יותר. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א) בקהיר, מעבר לרחוב, דפוסי התאורה הגיעו לשיא במהלך חודש הרמדאן, במיוחד במרכז העיר. עמאן, ירדן, הציגה דפוס גידול דומה. באופן לא מפתיע, אורות תל אביב, ישראל, נשארו די קבועים. (ג'סי אלן, מצפה הכוכבים של נאס"א)

הנתונים אינם נותנים להם מדד מדויק לשימוש הכולל באנרגיה בגוש העיר, אולם האורות מספקים פרוקסי למעקב אחר דפוסי השימוש באנרגיה. "זה הגורם הרגיש ביותר להתנהגות אנושית. כשאנשים מדליקים את האורות, הדבר הבא שהם הולכים להדליק הוא הטוסטר והתנור, "אומר רומאן. "דפוסי ההתנהגות האלה אנו מנסים לראות."

אזורים עירוניים מהווים נתח עצום של שימוש ופליטת אנרגיה, ולכן החוקרים מקווים להניח את הנתונים על פליטות פחמן ונתוני צריכת אנרגיה בעתיד. "פליטת פחמן דו חמצני נותנת לך את המועד, היכן וכמה. אבל זה לא אומר לך מה מניע אותו, " אומר רומאן. התבוננות בנתוני התאורה נגד פליטות עשויה לעזור בבניית אסטרטגיות מקלות יותר להפחתת אקלים. רומאן מציין: "מה שהולך לעבוד בניו יורק לא בהכרח הולך לעבוד אצל אמארילו, טקסס."

באופן זה התמונות מספקות הרבה יותר מתמונות יפות של כדור הארץ מהחלל.

הערה: מאמר זה עודכן כך שישקף את העובדה כי אין קוואנואים פעילים בקוואי.