Spørgsmål og svar: Nyt værktøj til sporing af lysforurening er en fysikers lyse idé

Hong Kong, Kina, flød med nattelys

iStock.com/LeeYiuTung

Spørgsmål og svar: Nyt værktøj til sporing af lysforurening er en fysikers lyse idé

Af David MalakoffMar. 6, 2019, 13:40

Tror du, det bliver sværere at se stjernerne over dit hjem? Nu kan du kontrollere, om nattehimmelen bliver lysere på et nyt websted, der viser ændringer i nattelyset over Jorden siden 1992.

Webstedet Radiance Light Trends, der blev lanceret i dag, er fysikeren Christopher Kyba fra det tyske forskningscenter for geovidenskaber i Potsdam. I årevis har Kyba analyseret data indsamlet af satellitter, der kigger ned på planeten, og måler glød fra gadelamper, neonskilt og andre former for natbelysning. Men traditionelt har det taget op til en dag at downloade, polere og kamme gennem numrene.

På det nye sted, der opdateres konstant, kan brugerne vælge områder på op til 5000 kvadratkilometer overalt på kloden og på blot få sekunder fremstille en graf over natthjælp over enhver periode i de sidste 25 år. Vælg f.eks. Dele af Puerto Rico, og du vil se, hvordan orkanen Maria slår ud af øens strømnettet i 2017. Eller vælg en hurtigt voksende by i Afrika eller Asien og se, hvordan byudspredning lyser nattehimlen.

Brugere kan også downloade dataene og vil til sidst have adgang til den underliggende softwarekode, der er produceret under det EU-finansierede GEOEssential-projekt, som kan bruges til at udføre lignende analyser af andre former for miljødata.

Værktøjet kan være nyttigt for en lang række brugere. Kyba og andre forskere har for eksempel dokumenteret spredningen af ​​natbelysning over hele kloden, hvor en undersøgelse, der konkluderer, at lysforurening nu påvirker næsten 80% af planeten. Forskere undersøger også, hvordan den kunstige glød påvirker menneskers sundhed og den naturlige verden; undersøgelser har allerede antydet, at det kan ændre undervandsøkosystemer og endda fremme spredning af infektionssygdomme. Økonomer er begyndt at bruge natlysdata til at studere økonomisk udvikling og virkningen af ​​regeringspolitikker og naturkatastrofer. Kommunale embedsmænd og mørkehimmelforkæmpere, der var bekymrede for natbelysning, kunne bruge værktøjet til at analysere virkningen af ​​ny udvikling, og amatørastronomer kunne finde lovende visningssteder.

Kyba talte for nylig med ScienceInsider om værktøjets oprindelse og nogle spændende observationer. Interviewet er redigeret for klarhed og kortfattethed.

Q: Hvor kom denne idé fra?

A: Jeg har arbejdet med lysforurening i lang tid. Generelt er jeg interesseret i, hvordan lysemissionerne ændrer sig. Men det var en vanskelig forretning at analysere datasættene. Du havde brug for en masse særlig viden, og det tog lang tid. Så vi begyndte at tænke over, hvordan man gør det lettere og hurtigere. Sidste september hyrede vi et eksternt firma til at begynde programmeringen, hvilket tog ca. 3 måneder. [Det resulterende værktøj] er virkelig forbløffende for mig som forsker. På mindre end et minut kan jeg foretage en analyse, der plejede at tage en halv time eller mere. Jeg tror, ​​at andre også finder det nyttigt.

Sp .: Hvor får du dataene?

A: To satellitter. Den ene blev betjent af det amerikanske militær, og disse data dækker 1992 til 2013. Men de var aldrig beregnet til forskningsformål, så det har krævet en masse arbejde at behandle. Men der er en nyere amerikansk satellit [Suomi National Polar-orbiting Partnership satellit], som er fantastisk for forskere. Fra 2012 har vi natlysdata fra et Suomi-instrument [Visible Infrared Imaging Radiometer Suite], som er utroligt følsom. Du kan se noget ned til så lille som omkring et dusin gadelygter.

Spørgsmål: Har du fundet nogen overraskelser, da du begyndte at lege med værktøjet?

A: Nå, webstedet giver dig mulighed for virkelig at se [lys udsendt fra kommercielle] drivhuse, som ser ud til at blive mere almindelige. De udsender mere lys, end du kunne forestille dig de er noget som 10 gange lysere end Times Square i New York City, hvilket virkelig er lyst. Jeg så for nylig et drivhus nær Salt Lake City, der var ansvarlig for en betydelig del af lyset fra det område. [Søg efter denne koordinat på kortet: -111.893241, 39.815426] Et andet er et stort drivhuskompleks i Rusland. [Koordinat: 34.522524, 53.810438]

Og det er en af ​​de dejlige ting ved applikationen: Du kan meget hurtigt sammenligne hvor meget lys der kommer fra noget som et drivhus sammenlignet med resten af ​​det omkringliggende område. Det kan være meget nyttigt for byadministratorer og andre mennesker, der er bekymrede for lysforurening og ønsker at forstå, hvor lyset kommer fra, og hvordan det ændrer sig.

Spørgsmål: Har du advarsler for brugere?

A: Natlysdata kan være komplekse. For eksempel offentliggjorde vi for et par år siden en undersøgelse, der antydede, at nattelys i USA har været temmelig fladt i de senere år. Faktisk er det sandsynligvis tilfældet, at USA er blevet lysere, men vi ser ikke det i satellitdataene, fordi mange [samfund] skifter til LED [gadelygter], og satellitten er mindre følsom overfor lysdioder.

Du skal også være lidt forsigtig, fordi dette er månedlige datasæt, så når du har kortvarige begivenheder, så som en ild, kan den samlede lysmængde, du ser, være lidt slukket. For eksempel er der disse færger, der krydser Østersøen og Middelhavet regelmæssigt om natten, så de har tendens til at være på de samme steder hver aften, og de kan dukke op i de sammensatte data. Men der er egentlig ikke et kontinuerligt lys der, bare en kortvarig lyskilde, der er regelmæssig nok til at den dukker op.

Men generelt vil applikationen gøre det meget lettere for folk at bruge denne type data uden at have brug for en masse meget specialiseret viden.