野火、火山和氣候變化——衛星如何講述我們不斷變化的世界的故事
英格蘭7月份前兩周的平均降雨量為6毫米,而整個6月份僅為15毫米。 為了了解這是多么低,沙漠的定義是每月平均降雨量為21毫米的地方。
英國氣象局最近通過衛星圖像顯示了這次干旱對英國的影響,顯示在12周的過程中平均顏色從綠色變為棕色,因為缺少雨水導致植物枯萎。
地球表面的高海拔圖像可以說明大規模向公眾發生的事件,如英國最近的熱浪。然而,這不是最近的發展 - 衛星成像歷史悠久,始于19世紀熱氣球上的玻璃板相機。
技術進步意味著到20世紀初,攝像機足夠輕,可以附著在鴿子身上。這些照片提供了一個罕見的城市和鄉村景觀從上面的一瞥,即使它們有時包含羽毛翼或頭部。
隨著人類飛行的進展,航空照片的數量也在增加,美國地質調查局可以獲得20世紀30年代的土地使用圖像。雖然這些對繪圖很有用,但這些進步是由于第二次世界大戰和冷戰期間軍事需要進行偵察。
空中的眼睛
現在每個人都習慣于看到來自衛星的圖像,無論是天氣報告,谷歌地球還是新聞報道。 最明顯的圖像依賴于可見光,用于公共利益項目,例如英國與綠地相比的發達土地水平,或世界上有多少沙灘。
衛星圖像在科學研究中也至關重要,用于描繪環境變化。 衛星可以進行氣候監測,跟蹤森林砍伐和記錄北極海冰損失。
來自自然災害的衛星圖像之前和之后使我們能夠理解破壞的規模,例如最近在夏威夷的基拉韋厄火山噴發或希臘的野火。
還可以監測地震和海嘯造成的破壞。 從太空可以看到石油泄漏的影響,成像顯示了泄漏的程度和所涉及的清理工作。
超出可見光的成像
然而,可見光不是故事的結尾。 使用像紅外線這樣的波長可以了解物體的溫度,并可以在夜間和白天產生圖像。 它們可用于監測標準天氣模式以及颶風等極端事件。
紅外圖像也可用于分析城市熱島,表明城市產生的熱量以及冷卻方法的有效性。
像微波和無線電波這樣的較長波長可以產生雷達成像,通過測量信號到達地面和返回所需的時間來提供有關地球表面高度輪廓的信息。當在水上時,該系統可以生成水的表面粗糙度的圖像,這反過來給出了風速的概念。
這些較長波長還具有穿透云層和探測水蒸氣的優勢,改善了天氣預報。當大氣散射時,很少使用比可見光短的波長,例如紫外線,X射線和伽馬射線,從太空對地球進行成像。波長越短,散射越多。這就是為什么白天的天空是藍色的 - 它是具有最短波長的可見光譜的顏色。
成像作為變革的工具
有了所有這些積極的用途,衛星成像有什么可擔心的嗎?最近的一顆氣象衛星,WorldView 4在地球表面的成像分辨率為31厘米。雖然這不足以識別個人或閱讀車牌,但與其他監控相結合,它可以很容易地用于跟蹤個人或團體。由于空間分辨率高,對“老大哥”狀態的擔憂并不那么古怪。
不過,這并不是什么新鮮事。 在冷戰期間,據稱衛星可以從太空讀取報紙的標題,盡管當時的成像技術還不夠強大。 事實上,如果沒有巨大的安裝攝像頭,很可能永遠不會出現這種情況,僅僅是由于衛星必須在軌道上運行的高度以及大氣的散射效應。 所以我們現在應該安全。
這不應該阻止我們使用衛星,但我們應該更多地考慮我們的成像目標。 一個好的開始是考慮如何從太空觀察我們的星球有助于環境問題的背景。 EarthNow項目從軌道上提供恒定的地球視頻輸入可以得到答案。 這些衛星可以說明我們不斷變化的氣候和可持續性問題,這些問題可能看起來很抽象,但一旦我們縮小就會變得清晰。 誰知道,他們甚至可能說服Flat Earth社區世界是圓的。

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