Városi fények
(Rovat: Az űrállomás és az USA, Környezetünk védelme , A hét képe - 2021.12.07 07:15.)

A városi fényeket az ISS-ről készített felvételek alapján elemezve egy amerikai kutató arra a következtetésre jutott, hogy a városfejlődés során hasonló struktúrák jelennek meg.

Az elmúlt húsz évben a Nemzetközi Űrállomás űrhajósai több millió felvételt készítettek a Földről. A gyűjtemény igazi kincsesbánya a kutatók számára – Christopher Small (Columbia Egyetem) az éjszakai felvételeket találta különösen érdekesnek. Elemzésükkel betekintést nyert abba, ahogyan a városok növekednek és fejlődnek.

Small a különböző városi területeken a világítás típusait osztályozta. Elsősorban a városi fények relatív fényességét, színét és a különböző típusú világítótestek gyakoriságát akarta számszerűsíteni. Munkájához az ISS űrhajósainak felvételei közül sok száz olyant választott ki, amelyek kivilágított városokról készültek, és amelyeken széles skálát ölelt fel a fények színe és térbeli eloszlása.

Tizennyolc nagyváros éjszakai fényei. (Kép: NASA Earth Observatory, Kathryn Hansen)

Az első összeállításon Londontól Szingapúron át Phoenixig 18 olyan város éjszakai képe látható, amelyek éjszakai látványa nagyon különböző. Mindegyik felvétel nagy felbontású, a 400 milliméter fókusztávolságú teleobjektív az egyes fényforrások elkülönítését is lehetővé teszi. Small ezután úgy kalibrálta a felvételeket, hogy azonos legyen a színhőmérsékletük (5500 K, vagyis a napfény színhőmérséklete), így közvetlenül összehasonlíthatók legyenek egymással. A képeken a narancssárga és sárgás szín általában a nagy nyomású nátriumlámpáknak tulajdonítható. Chicago például hosszú ideje kiterjedt, narancssárga fényléséről volt ismert, bár ez az utóbbi időben kezd megváltozni, amint a város egyre nagyobb részén térnek át a LED-es közvilágításra. A hidegebb, zöld és kék árnyalatú fényt valószínűleg a higanygőz lámpák bocsátják ki, de ehhez a színhez a LED lámpák is hozzájárulnak.

Kutatása kulcsfontosságú részében Small megpróbálta meghatározni, a fény mekkora hányada származik a közvilágításból (az autópályák, országutak és városi utcák megvilágításából), és hányad részét adják az egyéni fényforrások (parkolóhelyek megvilágítása, homlokzatok fényei és a fényreklámok). Megállapította, hogy a városi fények legnagyobb része a köztéri világításból származik, aminél jóval kisebb a házak belsejéből kijutó fény. Előbbiek legnagyobb részét az utcák és az utak megvilágítása teszi ki.

Az ISS043-E-93480 jelű felvételt Párizsról az ISS 43. alaplegénységének egyik űrhajósa készítette 2015. április 8-án, Nikon D4 digitális fényképezőgéppel, 400 milliméter fókuszú objektívvel. (Kép: NASA Earth Observatory, ISS Crew Earth Observations Facility és Earth Science and Remote Sensing Unit, Johnson Space Center)

Az ISS fedélzetéről Párizsról és Kuvaitvárosról készített képeket 2200 kelvin színhőmérsékletre kalibrálta, ami a nagy nyomású nátriumlámpák jellemző színhőmérséklete. A két városnak nemcsak a színe nagyon különböző, hanem a téri struktúrája is. Párizs fényei szinte teljes egészében az utcai közvilágításból erednek, jellemzően sárga, de kék és zöld árnyalatok is előfordulnak. A Champs Elysées viszont fehérnek látszik, de csak azért, mert az épületek és a sugárút nagyon erős megvilágítása miatt a képnek ez a része telítődött. Small szerint Párizs a legjobb példa a színek és a térbeli struktúrák sokféleségére, amit vizsgálataiban számszerűsíteni próbált. Kuvaitvárosban és a környező településeken a világítás újabb fejlesztésű, például az Abdullah Mubarak Al-Sabah városrész határozottan zöld színűnek látszik, valószínűleg a higanygőz közvilágítás miatt. A fényesebb, halványabb udvarral körülvett pontok valószínűleg mecsetek.

Az ISS032-E-17635 jelű felvételt Kuvaitvárosról az ISS 32. alaplegénységének egyik űrhajósa készítette 2012. augusztus 9-én, Nikon D4 digitális fényképezőgéppel, 400 milliméter fókuszú objektívvel. (Kép: NASA Earth Observatory, ISS Crew Earth Observations Facility és Earth Science and Remote Sensing Unit, Johnson Space Center)

Az egyes fényforrások azonosítása és színük megállapítása az ISS-ről készített nagy felbontású felvételeken, kiegészítve azokat kisebb felbontású szenzorokkal, például a VIIRS műszerrel, segíti a városok növekedési trendjeinek jobb megértését. Megkülönböztethetők a különböző típusú infrastruktúrák, ami segít azonosítani a térbeli struktúrák növekedését a város fejlődése során. Small megállapítása szerint a hálózatok gyakran hasonló struktúrákat mutatnak, anélkül, hogy ezt valamilyen központi tervezés előírná, tehát újonnan megjelenő (emergens), mégis hasonló struktúrákat látunk a különböző városokban, ami Small szerint önmagában is érdekes fejlemény.