Arrojando luz sobre el desarrollo urbano
En los últimos 20 años, los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS, en inglés) han tomado millones de fotografías de la Tierra y en particular de muchas ciudades en la noche
La colección ofrece más que vistas extraordinarias de nuestro planeta de origen; es una herramienta valiosa para los investigadores
Christopher Small, de la Universidad de Columbia, ha descubierto que las imágenes nocturnas son especialmente esclarecedoras. Al analizar imágenes de la Tierra por la noche, está trabajando para comprender cómo crecen y evolucionan las ciudades.
Small ha estado trabajando para caracterizar los diferentes tipos de iluminación utilizados en una variedad de áreas urbanas. Específicamente, quiere cuantificar cosas como el brillo relativo, el color y la abundancia de áreas de diferentes tipos de luces de la ciudad. Ha clasificado cientos de fotos de ciudades tomadas desde la ISS, buscando específicamente ciudades con luces en una amplia gama de colores y configuraciones espaciales.
El montaje de arriba muestra 18 ciudades, desde Londres hasta Singapur y Phoenix, con paisajes de luces nocturnas especialmente diversos. Las imágenes también tienen una resolución relativamente alta: cada una fue tomada con una lente de 400 milímetros capaz de resolver luces individuales. Small luego calibró cada una de las imágenes para que tuvieran la misma temperatura de color , de modo que pudieran compararse directamente. Este montaje se calibró a 5500 º Kelvin, aproximadamente la misma temperatura de color que la luz solar.
Luces y sus colores: descubrimientos
En general, los colores naranja y amarillo más cálidos de las fotografías son probablemente luces de sodio de alta presión. Chicago, por ejemplo, es conocida desde hace mucho tiempo por su resplandor anaranjado generalizado. (Sin embargo, eso está empezando a cambiar en los últimos años , a medida que la ciudad cambia a más LED).
Los verdes y azules más fríos son probablemente luces de vapor de mercurio. Los LED también podrían contribuir al color.
Una parte clave de la investigación de Small ha sido tratar de determinar cuánta luz proviene de las vías públicas (carreteras y calles de la ciudad) en comparación con las luces individuales (luces de estacionamiento, luces de fachadas y vallas publicitarias). Ha descubierto que “la luz en los entornos urbanos proviene casi en su totalidad de la iluminación exterior y no de la luz transmitida desde el interior de los edificios. Y la mayor parte de esta luz está en calles y carreteras ".
Las fotografías de la ISS de París (arriba) y la ciudad de Kuwait (abajo) se han calibrado a una temperatura de color de 2200 º Kelvin, típica de las luces de sodio de alta presión. Estas dos ciudades muestran configuraciones espaciales y de color muy diferentes.
La luz en París proviene casi en su totalidad de las farolas, principalmente amarillas, pero también azules y verdes. Avenue des Champs-Elysées parece blanca, probablemente porque el brillo de las luces de la calle y los edificios saturaron esta parte de la imagen. "París es probablemente el mejor ejemplo de la diversidad de colores y configuraciones espaciales que estamos tratando de cuantificar", dijo Small.
En la ciudad de Kuwait y los vecindarios circundantes, la iluminación en desarrollos más nuevos como Abdullah Mubarak Al-Sabah parece verde, probablemente farolas de vapor de mercurio. Las luces más brillantes, rodeadas por luces más tenues y distribuidas de manera más uniforme, probablemente sean mezquitas.
La capacidad de resolver fuentes de luz individuales y su color, a partir de fotografías de alta resolución de la ISS, junto con observaciones repetidas del brillo de la luz nocturna, de sensores satelitales de menor resolución como VIIRS, están ayudando a los científicos a comprender mejor el crecimiento urbano. “El brillo y el color de los diferentes tipos de iluminación pueden ayudarnos a distinguir diferentes tipos de infraestructura relacionados con la forma y función del desarrollo urbano”, dijo Small. "Esto informa nuestra comprensión de cómo las redes espaciales de desarrollo evolucionan durante el crecimiento urbano".
Small dice que la investigación ya está mostrando que las luces en la mayoría de las ciudades tienden a mostrar estructuras de red comunes y, a menudo, "emergen sin una planificación o diseño centralizados", lo que podría implicar que las ciudades siguen procesos de crecimiento similares sin importar dónde se encuentren. “La sugerencia de que el proceso de comportamiento emergente parece ser similar en ciudades de todo el mundo es interesante en sí misma”, señaló Small.
La fotografía de astronauta ISS032-E-17635 (Ciudad de Kuwait) fue adquirida el 9 de agosto de 2012 con una cámara digital Nikon D4 que utiliza una lente de 400 milímetros. La imagen fue tomada por un miembro de la tripulación de la Expedición 32. La fotografía de astronauta ISS043-E-93480 (París) fue adquirida el 8 de abril de 2015 con una cámara digital Nikon D4 que utiliza una lente de 400 milímetros. La imagen fue tomada por un miembro de la tripulación de la Expedición 43. Las imágenes se han recortado, calibrado con tintes comunes y balance de blancos, y se han corregido para detectar pérdidas de transmisión atmosférica dependientes de la longitud de onda. Ambas fotos fueron proporcionadas por la Instalación de Observaciones de la Tierra de la tripulación de la ISS y la Unidad de Ciencias de la Tierra y Teledetección del Centro Espacial Johnson. Las imágenes adicionales tomadas por astronautas y cosmonautas se pueden ver en NASA / JSC Gateway to Astronaut Photography of Earth. Historia de Kathryn Hansen.
NASA Earth Observatory