Klimat och miljö genom satelliters ögon 4/4

Agrikultur och urbana områden

fortmcmurray201605022

Fort McMurray, Alberta, Canada 2.5.2016. Sentinel-2A, band 8, 4 och 3. Infrarött.

Den första maj, 2016 utbröt en skogsbrand som småningom skulle leda till att 100 000 människor evakuerades från Fort McMurray. 5 800 km² eldhärjades. Bilden ovan är tagen 2:a maj och vi ser rök mitt i bilden. Vi ser också, trots den tidiga tiden på säsongen, att golfbanorna nära samhället grönskar. Just dessa våglängder, band 8: 842 nm, band 4: 665 nm och band 3: 560 nm, används för att man bäst ska kunna se var det växer bäst. 842 nm är utanför de våglängder vi ser med våra ögon, men skulle vi kunna se infraröda våglängder skulle de gröna växterna också i våra ögon ha den färgen. I den här bilden är fotosyntesen starkast i de områden som är rödast – golfbanorna.

Samma datum, men nu i det som beskrivs som ”False color (Urban)” på Sentinel Playground, ser vi brandens flammor ett dygn efter utbrottet.

fortmcmurray20160502urban2

Fort McMurray 2.2.2016, Sentinel-2A, band 12, 11, och 4.

landscape_view_of_wildfire_near_highway_63_in_south_fort_mcmurray_croppedVåglängderna 2190 nm, band 12, och 1610 nm, band 11, klassas som kortvågig infraröd strålning, SWIR. Vi ser hur olika informationen är i de olika våglängderna. Det är detta som gör att vi bör betrakta bilderna som ett effektivt sätt att presentera viss information. De är inte blott bilder tagna från ovan.

Bilden till höger skapades 3:e maj och visar pågående evakuering med branden i bakgrunden. Från marken får vi ingen överblick.

fortmcmurray20160512urban2

Fort McMurray 12.5.2016. Sentinel-2A, band 12, 11 och 4

I bilden från 21:e maj syns ett lätt molntäcke. Moln är något som gör att passiva instrument, vilka endast tar upp den strålning som jorden emitterar, inte alltid kan ge de bilder man skulle önska sig. Vi ser också i dessa bilder att informationen från området är inhämtad under flera ”svep” – flera olika varv som satelliten passerat. Gränsen syns tydligt i röken och molnen något till höger om mitten i bilderna.

fortmcmurray20160515urban

Fort McMurray 15.5. 2016. Branden har pågått drygt två veckor.

Denna brand var lätt att ”följa” mycket beroende på att händelsen följts i medierna så att vi har klara datum att gå på. Skogsbränder uppkommer naturligt runtom på jorden, men det finns också bränder som är anlagda för att röja skog eller sly till förmån för odlingsmark.

20160512soederfjaerden

Söderfjärden, Österbotten, Finland, 12.5.2016.

Söderfjärden, strax söder om Vasa vid Bottniska vikens östra kust, är en gammal meteoritkrater som länge erbjudit goda odlingsförhållanden. En kall maj månad på 63ºN tar växtligheten ännu inte fart trots god tillgång på ljus. Uppe till höger i bilden ser vi dock att golfbanorna grönskar – vilket syns i rött på denna bild som till stora delar byggts upp av information i NIR, nära infrarött. Inne i staden finns också klart röda områden vilka utgörs av idrotts och allaktivitetsplaner. Gräset på dem har övervintrat och växer gott i majsolens sken. Via denna länk kan ni själva gå in på Sentinel Playground och laborera med denna vy.

Bilden från Danmark nedan bygger på motsvarande data samma dag som bilden från Vasatrakten – 12:e maj 2016. Vi ser i denna bild ett landskap där odlingarna befinner sig i ett starkt tillväxtskede. Det är skillnad på 55ºN och 63ºN. Hur stor skillnaden är beträffande odlingar och grönska över lag kan vem som helst gå in när som helst och se. Att låta eleverna själva söka dylika bilder från olika ställen på vår jord kan mycket väl bredda insikten i vad begreppet klimatzoner och klimatförhållanden innebär.

20160512odense

Odense och norra Fyn, 15.5.2016

Klimat är inte bara en av livets grundbiltar i förändring, och människans sätt att ta land i besittning påverkar inte miljön enbart genom den mängden koldioxid som släpps fri. När städer växer växer också det fysiska trycket på moder jord. Det är inte bara New Orleans som sjunker.

oslo_train_station_on_the_move

Järnvägsstationen i Oslo sjunker ställvis med en dryg centimeter i året. Bilden baserar sig på modifierad data från Copernicus Sentinel data (2014–16) / ESA SEOM INSARAP study / InSAR Norway project / NGU / Norut / PPO.labs

Staden Oslo tycks i stort sett vila på solid grund, men området där tågen kommer in, står och vänder om, sjunker. Operahuset däremot står stabilt.

För bilder som ska visa förändringar i höjd används radar. Med en SAR, ”Synthetic Aperture Radar” sänds signaler till jordytan, eller byggnader på jordytan, som studsar tillbaka till satelliten. Detta gör att man kan ”se” både genom mörker och moln. Signalerna som används ligger i mikrovågsregistret med en våglängdpå exempelvis 5,6 cm. Upplösningen i höjd är då 2,8 cm – en halv våglängd.

Brukar man därtill interferrometri, lägger informationen från två överflygningar på varandra, uppstår mönster som direkt ger utslag ifall något har förändrats. En stor del av Norge, i synerhet områden med rasrisk, har kartlagts och övervakas på detta sätt.

norway_relief

Nordnorsk relief i ett interferrogram. TIll vänster syns nordspetsen av Andøya och längs till höger Lyngenalperna. Bild: Copernicus data (2014)/ESA/Norut-SEOM Insarap study

Under 2016 har det i synnerhet på Svalbard skett ras som direkt kunnat sättas i samband med en ovanligt lång varmperiod under hösten och förvintern. I områden med permafrost ändras förhållandena markant i samband med en period när temperaturer över vattnets fryspunkt rör sig längre ner i marken. Tidigare fastfrusna stenblock börjar glida och husgrunder ger vika. En aktiv övervakning från satellit gör att man har större chans att upptäcka de första små förändringar så att man hinner skrida till eventuella åtgärder innan det stora raset inträffar.

Klimatrelaterad forskning är av stor vikt, dels när det gäller att bygga upp förståelsen för livet och dess förutsättningar på den enda planet vi har att leva på, och dels när det gäller att kunna se när förutsättningarna förändras och planera åtgärder därefter. Att kunna bedriva forskning i fält är få förunnat. Däremot går det fint att från eget skrivbord, soffan eller från klassrummet bilda sig en egen överblick över det som sker och det som är. Kontrakten är skrivna. Data från Sentinel-satelliterna är öppna för allmänheten.

I tidigare avsnitt har vi sett på havsis och på glaciärer och De stora skogarna.


JanJan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.

Advertisements

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s