Het is die tijd van het jaar waarin ambitieuze huiseigenaren naar hun grasvelden en daken gaan om hun buren te overtreffen in een spel waarin ze eerst het lokale elektriciteitsnet kunnen overweldigen. Resultaten kunnen variëren van eenzame snoepstokken tot volledig opgeblazen lichte vakantiedraken. Maar of u nu vol gas geeft of liever een low-key weergave van vakantiedag wilt, één ding is nu waar: NASA kijkt.
gerelateerde inhoud
- Moeder Wallabies stellen geboorten uit vanwege fel licht
- Toon ons de vakantiedecoraties in uw buurt
Wetenschappers van het Goddard Space Flight Center in Maryland en de Yale University in Connecticut gebruikten satellietbeelden om lichtpatronen in 1200 steden gedurende twee en een half jaar te volgen. Ze ontdekten dat toegenomen licht perfect correleerde met de feestdagen voor de Ramadan in het Midden-Oosten, maar ook met Kerst en Oud en Nieuw wereldwijd. Ze zagen ook variaties in de manier waarop steden en buurten in die steden deze feestdagen vieren, kondigde het team deze week aan op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco.
"Wat er tijdens de vakantie gebeurt, is dat onze patronen veranderen", zegt Miguel Román, een fysisch wetenschapper bij NASA Goddard. In het Westen blijven we laat op met het drinken van eierpunch en gaan we vroeg naar huis. "Die veranderingen in gedrag zijn veranderingen in de locaties van de vraag naar energiediensten." Het begrijpen van dergelijke seizoensverschuivingen kan ons uiteindelijk vertellen wat de CO2-uitstoot op lokaal niveau drijft.
In de Verenigde Staten zagen de onderzoekers een sterkere algehele lichttoename in buitenwijken en kleine steden vergeleken met stedelijke centra. Veranderingen in verlichting worden gecodeerd door kleuren: groen betekent een toename, geel betekent plat en rood betekent een afname. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
San Francisco volgt het patroon van verlichtingstoename in voorsteden van steden. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Groene gebieden in het noorden van Dallas, Texas en voorsteden van Houston, Texas, duiden op een toename van vakantieverlichting. "Wat je ziet zijn kerstlichten vanuit de ruimte", zegt Román. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Toename van vakantiebelichting is te zien in de buitenwijken van Atlanta, waardoor een groene "donut" rondom het stadscentrum ontstaat. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Het gebied DC-Baltimore vertoont een sterkere toename van het licht in de voorsteden, zoals Loudon en Fairfax in Virginia, die bekend staan om grote "McMansions" met één familie, met grote werven die voldoende ruimte bieden voor buitenverlichting. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Het gebruik van kaartverlichting in de steden van Florida is tijdens Kerstmis en Nieuwjaar toegenomen. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Los Angeles, Californië, toont geruite lichtpatronen in groen en constanten in geel in de stad, met meer groen aan de randen. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Het zeer residentiële Phoenix, Arizona, daarentegen, vertoont zelfs in het centrum groene stijgingen. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) Met honderden satellieten die rond de aarde cirkelen, lijkt het misschien eenvoudig om een foto te maken van wat er precies beneden is. Maar het is moeilijk om afbeeldingen met een zeer hoge resolutie te krijgen, vooral als je in een stedelijke omgeving komt. In 2011 werd de Suomi-NPP-satelliet gelanceerd met een fraaie schmancy-camera aan boord. Deze specifieke camera heeft weinig lichtsensoren die golflengtes van groen tot infrarood kunnen opvangen en intensere beelden kunnen creëren. Met de camera kan Suomi-NPP elke nacht rond 1.00 uur lokale tijd met zeer hoge resolutie foto's van de aarde maken.
“Het is extreem gevoelig. Door elke pixel overbelicht te laten, kunnen we het zwakste signaal als een vissersboot uit de kust van Somalië uitkiezen, evenals zeer heldere signalen zoals vulkanisch magma op het grote eiland Hawaï, ”legt Román uit.
In 2012 gebruikte NOAA de camera om 's nachts een samengesteld beeld te maken van enkele maanden licht. Om zo'n beeld te maken, moet je de onbewerkte gegevens door speciale algoritmen laten lopen, om te corrigeren voor witte ruis zoals branden, reflecterende aerosols en maanlicht. NASA wilde dit dagelijks kunnen doen, dus begon Román opties te verkennen. Om een basislijn te krijgen, keek hij naar landelijke gebieden met weinig lichtvervuiling en naar woestijnen. Maar toen hij wat initiële gegevens voor Egypte en de Sahara nam, zag er iets vreemd uit, alsof de lichten te verzadigd waren.
"Dit gebeurde in stedelijke gebieden, dus we hebben dat onderzocht en we realiseerden ons dat we zagen dat de toename van het signaal perfect overeenkwam met de Ramadan-kalender", herinnert Román zich. Hij mailde verstedelijkingsspecialisten in Yale en ze waren geïntrigeerd. En ja hoor, ze vonden het volgende jaar dezelfde piek. In de komende twee en een half jaar heeft het team gegevens gemeten voor drie vakantieperioden: drie jaar Ramadan in de zomer (in dit geval) en twee jaar Kerstmis plus Nieuwjaar vanaf de week van Thanksgiving tot de eerste week van januari. Aan de hand van een speciaal ontworpen algoritme vergeleken ze het lichtsignaal tijdens deze periodes met de rest van het jaar in drie geografische gebieden: het Midden-Oosten, Noord-Amerika en het Caribisch gebied.
Sneeuw bleek een groot probleem te zijn. Kijkend naar de eerste ronde met kerstgegevens uit de centrale VS, zag Román in 2012 een enorme piek in Denver. Maar het waren niet alleen kerstverlichting, het was lamplicht dat weerkaatste op verse sneeuw, dus moesten ze de meeste steden ten noorden uitschakelen van St. Louis. Toch konden ze een aantal algemene trends oppikken en kaarten voor de vakantieperioden produceren.
In 70 steden in de VS flonkerde het licht feller tijdens Kerstmis en Nieuwjaar, ongeacht economische of andere factoren. "[Het] volgt deze nationale gedeelde traditie", zegt Román. Vooral de buitenwijken van de steden lieten een toename van de lichtintensiteit zien met 30 tot 50 procent, terwijl de meeste stedelijke centra een toename van 20 tot 30 procent zagen. Dat is waarschijnlijk omdat een grotere tuin meer ruimte betekent voor opgeblazen Santa's en glow-in-the-dark rendieren.
Het team keek naar lichtpatronen voor de 30 meest bevolkte steden in Puerto Rico. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) In Román's geboorteplaats Puerto Rico ontstond ook het kerstpatroon. Met behulp van hun algoritme konden de onderzoekers culturele centra van vakantiefestivals, industriële steden en meer landelijke steden groeperen op basis van de energiegewoonten van de burgers. "[Wij] kunnen steden nu classificeren als een functie van het energiegedrag van haar inwoners. Gedrag dat is gebaseerd op de normen, op de identiteit van een cultuur, " legt Román uit. "Dit is veel cooler dan kerstlichten vanuit de ruimte te zien."
In het Midden-Oosten brandden de lichten van grote steden feller tijdens de heilige maand Ramadan, meestal met als hoogtepunt een piek in verband met Eid-festiviteiten. Over het algemeen namen de lichten in het stadscentrum toe met groepsgebedactiviteiten 's nachts en mensen die eerder gingen werken.
Verschillen tussen landen waren opvallend. Saoedi-Arabië kende de meest intense ramadangroei, terwijl de lichten van Istanbul wat zwakker waren. Saoedi-Arabië is conservatiever, terwijl Turkije seculierer is. "Nachtelijke lichten volgen echt de culturele verschillen tussen deze steden en de landen waar ze worden gehost", zegt Eleanor Stokes, een afgestudeerde student aan Yale die aan het onderzoek heeft meegewerkt. Met name Tel Aviv had geen toename van verlichting tijdens de islamitische heilige maand. En steden in Irak en Libanon zagen dips in nachtlicht, die de onderzoekers koppelen aan onbetrouwbare elektriciteit. In Syrië kwam afname van het nachtlicht in Aleppo en Damascus waarschijnlijk overeen met politieke en militaire onrust. "Deze nachtelijke lichten zijn echt in sommige opzichten zoals het ECG van een stad", zegt Stokes.
In Egypte onderzochten de onderzoekers de 20 buurten van Caïro en ontdekten dat armere gebieden een kleinere piek zagen tijdens de Ramadan, en kozen ervoor om het licht uit te laten om financiële of misschien culturele redenen. "Je kunt die sociale en culturele indrukken zien in de energiehandtekeningen zelf", zegt Stokes.
Lichtgebruik in Saoedi-Arabische steden, zoals Riyad en Jeddah, steeg met ongeveer 60 tot 100 procent in de loop van de maand Ramadan. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Lichtgebruik in Turkse steden, zoals Istanbul, liet een toename zien, maar een kleinere. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) 
Over de hele linie piekten in Cairo de lichtpatronen tijdens de Ramadan-maand, vooral in het stadscentrum. Amman, Jordanië, vertoonde een vergelijkbaar stijgingspatroon. Het is niet verwonderlijk dat de lichten van Tel Aviv, Israël, redelijk constant bleven. (Jesse Allen, Earth Observatory van NASA) De gegevens geven hen geen exacte maat voor het totale energieverbruik op een stadsblok, maar de lichten bieden wel een proxy voor het volgen van patronen van energieverbruik. “Dit is de factor die het meest gevoelig is voor menselijk gedrag. Wanneer mensen het licht aandoen, is het volgende wat ze aan gaan doen, de broodrooster en de verwarming, ”zegt Román. "Het zijn die gedragspatronen die we proberen te zien."
Stedelijke gebieden zijn goed voor een groot deel van het energieverbruik en de uitstoot, dus de onderzoekers hopen de gegevens in de toekomst te kunnen overlappen met gegevens over koolstofemissies en energieverbruik. "Kooldioxide-uitstoot geeft je het wanneer, waar en hoeveel. Maar het vertelt je niet wat het drijft", zegt Román. Kijken naar de verlichtingsgegevens tegen emissies kan helpen meer gelokaliseerde klimaatbeperkende strategieën op te bouwen. Román merkt op: "Wat er in New York City gaat werken, hoeft niet noodzakelijkerwijs te werken voor Amarillo, Texas."
Op deze manier bieden de afbeeldingen veel meer dan mooie foto's van de aarde vanuit de ruimte.
Opmerking: dit artikel is bijgewerkt om aan te geven dat er geen actieve vocanoes op Kauai zijn.
