science >> Wetenschap >  >> Natuur

bosbranden, vulkanen en klimaatverandering - hoe satellieten het verhaal vertellen van onze veranderende wereld

Krediet:Shutterstock

De Environment Agency heeft onlangs aangekondigd dat de gemiddelde regenval in de eerste twee weken van juli in Engeland 6 mm was, terwijl er in heel juni slechts 15 mm viel. Om een ​​idee te geven hoe laag dit is, de definitie van een woestijn is een plaats met een gemiddelde regenval van 21 mm per maand.

Het Met Office illustreerde onlangs het effect van deze droogte op het VK met satellietbeelden die een gemiddelde kleurverandering van groen naar bruin laten zien in de loop van 12 weken, omdat het gebrek aan regen ervoor zorgde dat planten verwelken.

Beelden op grote hoogte van het aardoppervlak kunnen gebeurtenissen op grote schaal voor het publiek illustreren, zoals de recente hittegolf in het VK. Dit is geen recente ontwikkeling, satellietbeelden hebben echter een lange geschiedenis die begint met glasplaatcamera's op heteluchtballonnen in de 19e eeuw.

Technologische vooruitgang betekende dat tegen het begin van de 20e eeuw, camera's waren licht genoeg om aan duiven te bevestigen. Deze foto's gaven een zeldzame glimp van steden en landelijke landschappen van bovenaf, ook al bevatten ze soms een gevederde vleugel of kop.

Naarmate de menselijke vlucht vorderde, nam ook het aantal luchtfoto's toe, waarbij de US Geological Survey toegang heeft tot afbeeldingen van landgebruik uit de jaren dertig. Hoewel deze nuttig waren voor het in kaart brengen, de vorderingen werden gedreven door een militaire behoefte aan verkenning tijdens de Tweede Wereldoorlog en de Koude Oorlog.

De voortgang van de ontbossing in de Amazone, gezien vanuit de ruimte. Krediet:NASA

Het oog in de lucht helpt de hand

Iedereen is nu gewend om beelden van satellieten te zien, of het nu in weerberichten staat, Google Earth, of berichtgeving. De meest voor de hand liggende afbeeldingen zijn afhankelijk van zichtbaar licht voor zaken van algemeen belang, zoals het niveau van bebouwd land in het VK in vergelijking met groene gebieden, of hoeveel zandstranden er in de wereld zijn.

Satellietbeelden zijn ook essentieel in wetenschappelijk onderzoek en worden gebruikt om veranderingen in de omgeving in kaart te brengen. Klimaatmonitoring, het volgen van ontbossing en het registreren van arctisch zee-ijsverlies is allemaal mogelijk met satellieten.

De voor en na satellietbeelden van natuurrampen laten ons de omvang van de verwoesting begrijpen, zoals bij de recente vulkaanuitbarsting van Kilauea op Hawaï of de bosbranden in Griekenland.

Rook van de recente bosbranden in Griekenland laat een signaal achter dat satellieten kunnen traceren. Krediet:NASA

Ook de schade van aardbevingen en tsunami's kan worden gevolgd. Zelfs de effecten van olielozingen zijn zichtbaar vanuit de ruimte, met beeldvorming die de omvang van de lekkage en de bijbehorende opruimingsinspanningen laat zien.

Beeldvorming voorbij zichtbaar licht

Zichtbaar licht is niet het einde van het verhaal, echter. Het gebruik van golflengten zoals infrarood kan een idee geven van de temperatuur van een object, en kan zowel 's nachts als overdag beelden produceren. Ze kunnen worden gebruikt om standaard weerpatronen en extreme gebeurtenissen zoals orkanen te volgen.

Infraroodbeelden kunnen ook worden gebruikt om stedelijke hitte-eilanden te analyseren, aangeven hoeveel warmte er in een stad wordt geproduceerd en hoe effectief de koelmethoden zijn.

Orkaan Odile komt aan land in Mexico, September 2014. Krediet:Wikimedia Commons

Langere golflengten zoals microgolven en radiogolven kunnen radarbeelden produceren, informatie geven over het hoogteprofiel van het aardoppervlak door te meten hoe lang het duurt voordat een signaal het oppervlak bereikt en terugkeert. Wanneer over water, dit systeem kan beelden genereren van de oppervlakteruwheid van het water, wat op zijn beurt een idee geeft van de windsnelheid.

Deze langere golflengten hebben ook het voordeel dat ze wolken doordringen en waterdamp detecteren, het verbeteren van de weersvoorspelling. Golflengten korter dan zichtbaar licht zoals ultraviolet, röntgenfoto, en gammastraling worden zelden gebruikt om de aarde vanuit de ruimte in beeld te brengen terwijl de atmosfeer ze verstrooit. Hoe korter de golflengte, hoe meer verstrooiing optreedt. Daarom is de hemel overdag blauw - het is de kleur van het zichtbare lichtspectrum met de kortste golflengte.

Beeldvorming als hulpmiddel voor verandering

Met al deze positieve toepassingen, valt er iets te vrezen van satellietbeelden? Een recente weersatelliet, de WorldView 4 heeft een beeldresolutie van 31 cm op het aardoppervlak. Hoewel dit niet voldoende is om een ​​persoon te identificeren of een kentekenplaat te lezen, in combinatie met andere surveillance kan het gemakkelijk worden gebruikt om individuen of groepen te volgen. Met ruimtelijke resoluties zo hoog als deze, zorgen over een "Big Brother"-staat zijn niet zo bizar.

Stikstofdioxide-emissies van de verbranding van fossiele brandstoffen zijn ook detecteerbaar door satellieten. Krediet:NASA

Dit is niets nieuws, Hoewel. Tijdens de Koude Oorlog, men beweerde dat satellieten de kop van een krant vanuit de ruimte konden lezen, hoewel de beeldtechnologie op dat moment niet krachtig genoeg was. In feite, zonder een enorme gemonteerde camera zal dit waarschijnlijk nooit het geval zijn, simpelweg vanwege de hoogte waarop satellieten moeten draaien en het verstrooiingseffect van de atmosfeer. Dus voorlopig zouden we veilig moeten zijn.

Dit mag ons er niet van weerhouden satellieten te gebruiken, maar we moeten meer nadenken over wat onze doelen zijn met beeldvorming. Een goed begin zou zijn om na te gaan hoe observatie van onze planeet vanuit de ruimte helpt om milieuproblemen te contextualiseren. Het EarthNow-project, die constante videofeeds van de aarde vanuit een baan om de aarde biedt, zou het antwoord kunnen bieden. Deze satellieten kunnen ons veranderende klimaat en de duurzaamheidskwesties illustreren die in detail misschien abstract lijken, maar duidelijk worden zodra we uitzoomen. Wie weet, ze kunnen zelfs de Flat Earth-gemeenschap ervan overtuigen dat de wereld rond is.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.