野火、火山和气候变化——卫星如何讲述我们不断变化的世界的故事

分类:卫星影像-2018/09/17-

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英格兰7月份前两周的平均降雨量为6毫米,而整个6月份仅为15毫米。 为了了解这是多么低,沙漠的定义是每月平均降雨量为21毫米的地方。

英国气象局最近通过卫星图像显示了这次干旱对英国的影响,显示在12周的过程中平均颜色从绿色变为棕色,因为缺少雨水导致植物枯萎。

地球表面的高海拔图像可以说明大规模向公众发生的事件,如英国最近的热浪。然而,这不是最近的发展 - 卫星成像历史悠久,始于19世纪热气球上的玻璃板相机。

技术进步意味着到20世纪初,摄像机足够轻,可以附着在鸽子身上。这些照片提供了一个罕见的城市和乡村景观从上面的一瞥,即使它们有时包含羽毛翼或头部。

随着人类飞行的进展,航空照片的数量也在增加,美国地质调查局可以获得20世纪30年代的土地使用图像。虽然这些对绘图很有用,但这些进步是由于第二次世界大战和冷战期间军事需要进行侦察。

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空中的眼睛

现在每个人都习惯于看到来自卫星的图像,无论是天气报告,谷歌地球还是新闻报道。 最明显的图像依赖于可见光,用于公共利益项目,例如英国与绿地相比的发达土地水平,或世界上有多少沙滩。

卫星图像在科学研究中也至关重要,用于描绘环境变化。 卫星可以进行气候监测,跟踪森林砍伐和记录北极海冰损失。

来自自然灾害的卫星图像之前和之后使我们能够理解破坏的规模,例如最近在夏威夷的基拉韦厄火山喷发或希腊的野火。

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还可以监测地震和海啸造成的破坏。 从太空可以看到石油泄漏的影响,成像显示了泄漏的程度和所涉及的清理工作。

超出可见光的成像

然而,可见光不是故事的结尾。 使用像红外线这样的波长可以了解物体的温度,并可以在夜间和白天产生图像。 它们可用于监测标准天气模式以及飓风等极端事件。

红外图像也可用于分析城市热岛,表明城市产生的热量以及冷却方法的有效性。

像微波和无线电波这样的较长波长可以产生雷达成像,通过测量信号到达地面和返回所需的时间来提供有关地球表面高度轮廓的信息。当在水上时,该系统可以生成水的表面粗糙度的图像,这反过来给出了风速的概念。

这些较长波长还具有穿透云层和探测水蒸气的优势,改善了天气预报。当大气散射时,很少使用比可见光短的波长,例如紫外线,X射线和伽马射线,从太空对地球进行成像。波长越短,散射越多。这就是为什么白天的天空是蓝色的 - 它是具有最短波长的可见光谱的颜色。

成像作为变革的工具

有了所有这些积极的用途,卫星成像有什么可担心的吗?最近的一颗气象卫星,WorldView 4在地球表面的成像分辨率为31厘米。虽然这不足以识别个人或阅读车牌,但与其他监控相结合,它可以很容易地用于跟踪个人或团体。由于空间分辨率高,对“老大哥”状态的担忧并不那么古怪。

不过,这并不是什么新鲜事。 在冷战期间,据称卫星可以从太空读取报纸的标题,尽管当时的成像技术还不够强大。 事实上,如果没有巨大的安装摄像头,很可能永远不会出现这种情况,仅仅是由于卫星必须在轨道上运行的高度以及大气的散射效应。 所以我们现在应该安全。

这不应该阻止我们使用卫星,但我们应该更多地考虑我们的成像目标。 一个好的开始是考虑如何从太空观察我们的星球有助于环境问题的背景。 EarthNow项目从轨道上提供恒定的地球视频输入可以得到答案。 这些卫星可以说明我们不断变化的气候和可持续性问题,这些问题可能看起来很抽象,但一旦我们缩小就会变得清晰。 谁知道,他们甚至可能说服Flat Earth社区世界是圆的。


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