ดาวเทียมของ NASA ได้จับภาพที่แสดงพื้นผิวโลกที่ส่องสว่างด้วยแสงประดิษฐ์ในเวลากลางคืน การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ ได้วิเคราะห์ข้อมูลนี้และแสดงให้เห็นว่ามีความกระจ่างใสทั่วโลกเพิ่มขึ้น 34% ในช่วงระยะเวลาที่ได้รับการประเมิน การวิจัยครอบคลุมเก้าปีและเน้นย้ำถึงความแตกต่างที่โดดเด่นในระดับภูมิภาค
งานนี้รวบรวมภาพถ่ายมากกว่า 1.16 ล้านภาพที่รวบรวมทุกวันโดยเซ็นเซอร์ VIIRS บนดาวเทียม การจับกุมดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อเวลาประมาณ 01.30 น. ตามเวลาท้องถิ่น อุปกรณ์ซึ่งมีขนาดเท่ากับตู้เย็น โคจรรอบดาวเคราะห์ด้วยความเร็วมากกว่า 25,000 กม./ชม. และตรวจจับแสงในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ที่มองเห็นได้จนถึงอินฟราเรด
ภาพเผยให้เห็นการเติบโตของแสงประดิษฐ์ในระดับโลก
ผลการวิเคราะห์ระบุว่าความสว่างโดยรวมในเวลากลางคืนเพิ่มขึ้นสุทธิ 16% ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติช่วยอธิบายส่วนหนึ่งของการเคลื่อนไหวนี้ โดยเฉพาะในภาคกลางของสหรัฐอเมริกา การขยายเมืองและโครงข่ายไฟฟ้าที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นก็มีส่วนช่วยเช่นกัน
ภูมิภาคในเอเชียมีการเติบโตสูงสุด จีนและอินเดียตอนเหนือเป็นผู้นำในการเพิ่มแสงประดิษฐ์ ปรากฏการณ์นี้สะท้อนถึงการขยายตัวของเมืองที่เร่งตัวขึ้นและการใช้พลังงานที่มากขึ้นในพื้นที่เหล่านี้
- ประเทศจีนและอินเดียตอนเหนือมีแสงสว่างในเวลากลางคืนเพิ่มขึ้นสูงสุด
- ความก้าวหน้าในการสกัดน้ำมันและก๊าซได้เพิ่มความสดใสในบางส่วนของสหรัฐอเมริกา
- เซ็นเซอร์ VIIRS อนุญาตให้ทำการเปลี่ยนแปลงแผนที่ทุกวันด้วยความละเอียดที่ละเอียด
- อัลกอริธึมใหม่ประมวลผลข้อมูลเพื่อแยกความเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจากการแปรผันแบบค่อยเป็นค่อยไป
นักวิจัยได้พัฒนาอัลกอริธึมเฉพาะเพื่อประมวลผลภาพรายวัน สิ่งนี้ทำให้เราสามารถระบุการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วซึ่งการเรียบเรียงประจำปีก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้ ผลลัพธ์ที่ได้นำเสนอมุมมองกิจกรรมของมนุษย์แบบไดนามิกมากขึ้น
พื้นที่บางส่วนของดาวเคราะห์มีความสว่างลดลง
ประเทศต่างๆ ในยุโรปมีความสว่างในเวลากลางคืนลดลง ฝรั่งเศสเห็นการลดลง 33% สหราชอาณาจักร 22% และเนเธอร์แลนด์ 21% มาตรการและนโยบายประสิทธิภาพพลังงานในการป้องกันมลพิษทางแสงอธิบายส่วนหนึ่งของการลดลงนี้
โซนระหว่างยูเครนและรัสเซียก็ลดลงเช่นกัน การขัดกันด้วยอาวุธส่งผลโดยตรงต่อรูปแบบแสงสว่างในภูมิภาค กรณีของการเกิดสีน้ำตาลเหล่านี้ช่วยชดเชยการเติบโตบางส่วนที่เห็นได้จากที่อื่น
การศึกษานี้ติดตามช่วงเวลาตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2022 แต่ละสถานที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงบันทึกการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันโดยเฉลี่ย 6.6 ครั้งตลอดเก้าปี ความผันผวนเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะหลังปี 2563 โดยได้รับผลกระทบจากวิกฤติเศรษฐกิจและสุขภาพ
แสงกลางคืนทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมของมนุษย์
นักวิทยาศาสตร์ใช้แสงประดิษฐ์เพื่อติดตามการไหลของพลังงานผ่านโครงข่ายไฟฟ้าและห่วงโซ่อุปทาน วิธีการนี้ทำงานแบบเรียลไทม์และแสดงรูปแบบที่ข้อมูลแบบเดิมไม่แสดง
ทีมงานของมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัตเป็นผู้นำงานนี้ร่วมกับ NASA เซ็นเซอร์เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Black Marble ซึ่งประมวลผลข้อมูลเพื่อสร้างภาพข้อมูลทั่วโลก
ย่อหน้าที่ยาวขึ้นจะช่วยกำหนดบริบทของขอบเขตการค้นหา ดาวเทียมที่ดำเนินการโดย NASA และ NOAA ร่วมกันให้ความคุ้มครองเกือบทั้งหมดของโลกที่มีคนอาศัยอยู่ แต่ละพิกเซลครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 500 ตารางเมตร ความแม่นยำช่วยให้ตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงเล็กๆ เช่น ตู้เก็บค่าผ่านทางบนถนนที่มืดมิด
วิธีการรายวันนี้เอาชนะข้อจำกัดของรูปภาพรายเดือนหรือรายปี โดยจะบันทึกความผันผวนที่เชื่อมโยงกับเหตุการณ์เฉพาะ เช่น การก่อสร้าง ไฟฟ้าดับ หรือการเปลี่ยนแปลงทางการเมือง ชุดข้อมูลดังกล่าวปูทางไปสู่การศึกษาวิวัฒนาการของเมือง การเปลี่ยนแปลงพลังงาน และผลกระทบทางนิเวศน์ของแสงในเวลากลางคืน
ความผันผวนบ่งบอกถึงรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงของแสง
ความกระจ่างใสที่เพิ่มขึ้นโดยรวม 34% ถูกชดเชยบางส่วนด้วยการลดลง 18% ในพื้นที่ที่มืดลง ผู้เขียนกล่าวว่าไดนามิกนี้สร้างเอฟเฟกต์ของ “หัวใจที่เต้น” ของโลก ภูมิภาคที่มีการเติบโตอย่างเข้มข้นอยู่ร่วมกันพร้อมกับภูมิภาคอื่นๆ ที่เสื่อมถอย
การวิจัยเน้นว่าทั้งการทำให้สว่างขึ้นและมืดลงได้ทวีความรุนแรงมากขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ปัจจัยต่างๆ เช่น การขยายตัวของเมือง นโยบายสาธารณะ และวิกฤตการณ์ทั่วโลก อธิบายถึงความผันผวนดังกล่าว งานนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature และรวมความร่วมมือจากสถาบันต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาและเยอรมนี
ภาพสุดท้ายที่ถ่ายโดยดาวเทียมแสดงให้เห็นดาวเคราะห์ที่มีคอนทราสต์คมชัด พื้นที่สีทองบ่งบอกถึงแสงที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่โทนสีม่วงหมายถึงบริเวณที่สูญเสียความสว่างไป โซนสีขาวบันทึกตำแหน่งที่มีการเคลื่อนไหวทั้งสองในช่วงเวลานั้น
แผนที่เหล่านี้ช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่ากิจกรรมของมนุษย์กระจายไปในตอนกลางคืนอย่างไร นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการติดตามผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมจากการขยายแสงประดิษฐ์