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地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

2017年05月08日 15:41 来源:国家地理中文网  
纵使地球表面的景观千差万别,但倘若在夜间从太空望去,眼中可见的也只有光明与黑暗的简单画面。各大洲的轮廓犹如幽灵般若隐若现,其间点缀以光网,呈现出一幅美丽而宁静的景象。

  纵使地球表面的景观千差万别,但倘若在夜间从太空望去,眼中可见的也只有光明与黑暗的简单画面。各大洲的轮廓犹如幽灵般若隐若现,其间点缀以光网,呈现出一幅美丽而宁静的景象。

  纵使地球表面的景观千差万别,但倘若在夜间从太空望去,眼中可见的也只有光明与黑暗的简单画面。各大洲的轮廓犹如幽灵般若隐若现,其间点缀以光网,呈现出一幅美丽而宁静的景象。然而美却并非我们唯一所获,这些影像资料还能揭示地球上的人类活动,以及因此而引发的种种变化。

  4月初,NASA依据截止到2016年的地球影像数据,制作并发布了一张全新的全球夜景图,制图师John Nelson将此图与2012年的全球夜景图进行了对比,并对二者的差别产生了兴趣。NASA的滑动图能够展示某段时间内,地球某一地点的夜间光照情况,从而揭示光照强度或灯光数量的变化。正因如此,Nelson决定用地图来体现这些变化。

  “我来回拉动滚动条,对发生变化的地区产生了兴趣,于是我就想,一张变化检测图可能会更直观的将变化显示出来。”他说道。

  Nelson是绘图软件公司Esri的一名制图师,他对两张地图上的相同位置进行了比较,并将二者的亮度值相减计算出差值。接着,Nelson依据这些差值制作了一张地图,将2016年更亮的地方标记为蓝色,更暗的地方标记为粉红色。

地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

  图中粉红色区域展示的是自2012年至今夜间变暗的地区,蓝色区域展示的是夜间变亮的地区。叙利亚出现大片粉红色地区,表明持续的内战使该国大部分地区受到影响。

  绘图:John Nelson

  Nelson最终绘制出了这种地图,还颇具萤火虫风格,而图中就展示了4年来地球上夜间照明的变化情况,揭示了一些重大变化。其中一些变化很容易便可理解,比如上图中,中东地区饱受战争摧残的叙利亚,在夜间照明方面就有所减弱。

  以及,从下图中大面积的蓝色区域可以看出印度的夜间明显变亮,但这也不足为奇。毕竟在印度,无电人口远超正常比例,印度政府也一直在采取措施解决这个问题,比如建设农村电网项目、大力投入可再生能源。虽然还有很多工作要做,但从Nelson的地图来看,印度已经取得了十足的进步。

地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

  图中蓝色的区域展示了与2012年相比,2016年印度夜间照明增强的地区。

  摄影:John Nelson

  但地图上另一些地区的变化,解释起来就有了一些难度,比如一些发达地区的夜间照明有所减弱。“美国和欧洲的夜间照明总体有所减弱,这令我感到吃惊。我猜测这可能与更高效的照明技术有一定关系,” Nelson说道。

  从下面的地图可以看到,英国的不少地区在夜间照明方面有所增强,但欧洲大部分地区的夜间照明情况则正向着相反方向发展。越来越多的人意识到光污染的问题,并为此举行了各种抗议活动,而且这些活动已经开始产生影响,或许正是这个原因才让欧洲大部分区域出现了上述的发展势头。

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  与2012年相比,2016年欧洲的夜间照明有所减弱。

  绘图:John Nelson

  Miguel Román是NASA的地球科学家,负责带领团队分析Suomi-NPP卫星获取的夜间光照数据。他认为,对Nelson的地图展示的变化做解释时应持谨慎的态度,不能将变化原因简单的归结为地球上发生的特定事件。如果一个地区的光照增强,可能是因为该地区有了电,“不过也有可能是因为更换了不同型号的路灯,”他补充了一句。

  类似这样的地图非常适合展示性质上的变化。但是要想彻底研究变化原因,Román表示,最佳方式是用辐射率测量每一个地区的变化幅度,因为这种方式考虑了视角等因素。

  “如果你试图将变化原因归结为人力驱动的模式或进程,那么你就应该深入到像素级进行研究。这也是夜间卫星研究的研究领域,科学家从未开展过的最前沿研究,真是太令人心潮澎湃了!”他这样说道。

地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

  与2012年相比,2016年美国东海岸地区既有夜间变亮的区域,也有变暗的地区。

  绘图:John Nelson

  Nelson制作的地图非常适合探索地区的发展情况。从上面的地图中可以看出,美国东部的夜间照明情况发生了许多变化。为何南北卡罗莱纳州的夜间照明增强,而乔治亚州的夜间照明却减弱?是什么原因导致墨西哥湾沿岸地区的夜间光照减弱?

  为了找到答案,Román表示追踪某地区一段时间内的夜间光照变化或能起到帮助。NASA正致力于绘制每日地球夜景图,并将会向科学家开放数据。NASA表示,每日地球夜景图有多种用途,如侦查非法捕捞、应对灾害、寻找光污染源以及保护易危生态系统等等。

地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

  从图中可以看出,与2012年相比,2016年朝鲜的夜间照明几乎没有变化。

  绘图:John Nelson

  “NASA提供的数据实在是太棒了,我非常喜欢他们从事的工作,” Nelson说道。

  Nelson在刚一看到最新版“黑色大理石”地球夜景图时就产生了灵感,随即开始绘制地图。“我看到一个数据集,思考之后发现一些现象和规律,然后立刻用地图将其体现出来,这类地图一般都很有趣,而且很有价值。”

  Nelson负责的其它项目包括绘制一幅关于海洋化学大数据的地图。“我简直不敢相信自己靠制图为生。我觉得研究令人惊叹的数据,然后找到一个合适的方式将其呈现出来乐趣多多。我手头上有很多酷炫的制图项目,完全不用担心空图期。”他说道。

地球夜景图:黑夜下拉开帷幕的光影大片

  非洲西海岸的亮粉红色和蓝色区域可能暗示着近海石油钻探活动的变化。蓝色部分可能暗示着该区域开展了新的石油钻探活动。

  绘图:John Nelson

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