At se pandemien om natten:Hvordan satellitter observerer mere end bare vejret

Da coronavirus -pandemien fortsætter ind i sin fjerde måned i USA, Amerikanerne har tilpasset sig radikalt forskellige omstændigheder. Mens mange nu arbejder hjemmefra, andre leder efter nyt job. Rejsen er bremset til en sild, og sociale sammenkomster, fra bryllupper til eksamen, er blevet aflyst.

Virkningen af ​​disse ændringer er mærkbar selv fra rummet. På Cooperative Institute for Research in the Atmosphere (CIRA) ved Colorado State University, forskere, der studerer Jorden ved hjælp af satellitter, ser drastiske fald i atmosfæriske forurenende stoffer, såsom nitrogendioxid og svovldioxid, jorden rundt. Luftkvaliteten er blevet markant forbedret, da emissioner fra køretøjer og industri dæmpes.

Men det er ikke kun renere luft, der markerer disse samfundsmæssige skift. Ved hjælp af en sensor, der registrerer lave niveauer af synligt lys om natten, forskere kan endda kortlægge ændringer i, hvor mennesker bor, og hvor de går.

En sensor, der ser lys

Day/Night Band (DNB) -sensoren, der flyver på to NOAA -satellitter, har været med til at opdage mange nye funktioner på vores planet. DNB ser også bylys - strålende markører for menneskelig civilisation, der lyser op i nattehimlen. Ombord på en satellit, der kredser om jorden hvert 90. minut, DNB kan registrere ændringer i disse lys mellem hver ny overgang - før og efter orkaner, for eksempel, se steder, hvor storme har slået elektrisk infrastruktur ud.

Forskere har opbygget en database med lyskilder for hele planeten, og ved at sammenligne disse langsigtede gennemsnit med det, der kan ses nu, de kan registrere ændringer i, hvordan folk reagerer på pandemikrisen. Steven Miller, en seniorforsker og vicedirektør for CIRA, sammen med partnere på Colorado School of Mines og University of Wisconsin, har behandlet flere sammenligningsbilleder, der blev præsenteret af NOAA.

"Day/Night Band har åbnet vores øjne for det natlige miljø på måder, som ingen anden sensor i rummet kan, "sagde Miller, WHO, med kolleger, arbejder på at give bureauer sammenligningsbilleder ved hjælp af DNB -data. "Men den eneste ting, der virkelig adskiller den fra andre slags satellitdata, er dens evne til at fange den menneskelige dimension - den byder på epifani af vores egen eksistens og sameksistens som en del af Jordens biosfære."

Hvor lysene er tændt, og slukket

En af de første ting, der kan ses fra disse før-og-efter-sammenligninger, er, hvor folk ikke er-lys, der er slukket på fabrikker, kommunale samlingsområder, og større rejse- og handelskorridorer, for eksempel. At se, hvor lysene er slukket, afslører de direkte sociale og økonomiske virkninger af lukninger og karantæne. På den anden side, over Beijing, bemærkelsesværdige og ensartede lysstigninger fra februar til marts indikerer en tilbagevenden til normalitet i regionen; ensartetheden af ​​lysforøgelsen demonstrerer den stærke centrale indflydelse fra den kinesiske regering i at drive social og økonomisk politik i selv fjerntliggende områder.

Ved hjælp af data indsamlet af Chris Elvidge ved Colorado School of Mines, vi kan se nærmere på Colorado, hvor det er muligt at sammenligne forskellen mellem lys i Denver International Airport og Buckley Air Force Base, kun få kilometer mod syd. Da flytrafikken til Denver lufthavn faldt af med indskrænket civil rejse, DNB -billeder viser et markant fald på nordsiden af ​​lufthavnen, hvor passagerterminalerne er placeret. I den sydlige ende, imidlertid, en stigning i lys tyder på en stigning i fragtflyvninger, måske forbundet med stigningen i online shopping, da køb i butikken er styrtdykket. De øgede lys fra Buckley AFB afslører, hvordan det kritiske nationale sikkerhedsarbejde i Buckley fortsat "lyser, "uformindsket.

Other shifts in human behavior are noted by where the lights are now brighter than before. Over New York City, the lights of apartments in Manhattan are dimmed, while in the exurbs of Long Island, summer houses and second homes belonging to the wealthiest residents of New York City are now blazing with light. For those with resources, the coronavirus pandemic marks a shift in their physical location – one large enough to be seen from space.

Eager for new satellite applications

As the impacts of the COVID-19 pandemic continue to play out, scientists at CSU and CIRA are eager to find new applications for the satellite data. The utility of these measurements could prove valuable to sociologists and public health services, providing data that directly map how people respond to situations that limit and alter their patterns of movement. Correlations between economic output and the measurable changes of light emitted could be valuable to economic researchers and government agencies. As many areas of the country prepare to reopen, while other regions hunker down for spikes in cases, seeing the differences from space could provide additional insight both now and for the future.

"It will be interesting to see, in retrospect, how 2020 plays out in the U.S.– will it be marked by a single March/April anomaly, or will it be a year bookended by dramatic changes to our lights, and to our lives?, " Miller commented. "There is a story, or perhaps riddle, behind each change that we see – tied to human behaviors, economic drivers, and vulnerabilities. What we learn from this latest bout with COVID-19 can help to inform planners on what to expect if there is a next time, and perhaps from a societal response perspective, lessons on how to duck and dodge at least some of its punches."

Regardless of changes, scientists at CSU be constantly monitoring, looking at the Earth from space, and ready to assist with new data from unexpected sources.