Földrengés nyomán felszínváltozás Horvátországban

Friss! A földrengés okozta elmozdulásokról további magyarázatokat és részleteket olvashatnak január 5-i újabb blogbejegyzésünkben.

December 29-én, ebédidőben pattant ki Magyarország déli határaitól nem messze a Richter-skála szerinti a 6,4-es erősségű földrengés, amelynek hatását hazánkban is érezni lehetett. A földrengés epicentruma a horvát fővárostól, Zágrábtól mintegy 50 km-re délkeletre volt. Már az előző napon, illetve azóta is voltak jelentős földmozgások a környéken. Ekkora rengés a térségünkben rendkívül ritka, lényegében a közvetlen környezetünk tektonikáját és a reológiáját tekintve a lehetséges maximumhoz közeli nagyságot képviseli. A katasztrófa következtében hét ember vesztette életét. Közel száz helységben keletkezett komoly anyagi kár. A horvátországi Petrinja kisváros egyes részei romba dőltek. Még Magyarországon is legalább százmillió forintos károkról számoltak be a biztosítók.

Magyarországon bizonyára elsőként, de a világon is az elsők között a Geo-Sentinel Kft. szakemberei térképezték fel a horvátországi földrengés okozta elmozdulásokat, a felszín maradandó deformációját. Az európai Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-1 apertúraszintézises radarműholdpárosa észleléseinek interferometrikus feldolgozása lehetővé teszi a felszínmozgások kimutatását. Az interferométeres módszer lényege, hogy a rengés előtt és után ugyanazon terület fölött végzett radarmérések fázisinformációjából előállítható az elmozdulás rendkívül részletes és pontos térképe.

A Sentinel-1A műhold a felszálló (azaz délről északi irányba tartó) pályaszakaszán a katasztrófát követő napon, december 30-án elrepült a terület felett. A fázisadatok interferometrikus összehasonlítását a földrengés utáni napon és 12 nappal korábban, december 18-án végzett észleléseken végeztük el. Később, a másik repülési irányban végzett műholdas radarmérések alapján lehetővé válik majd az elmozdulások térbeli komponenseinek még pontosabb meghatározása is.

Amint a Sentinel-1A műholdradaros adatok interferometrikus feldolgozásából készített deformációs képen látható, a felszín maradandó elmozdulása a törésvonal két oldalán megközelítette a fél métert is műholdirányban. A térképen kék színnel a távolság növekedése (délkeleti irányú elmozdulás, illetve süllyedés), pirossal a távolság csökkenése (északnyugati irányú elmozdulás, illetve emelkedés) látható Petrinja környékén. (Kép: Copernicus Sentinel adatok 2020 / feldolgozás: Geo-Sentinel Kft.)

 

Az interferogramon a deformáció mértékét a színskála érzékelteti, ahol a szivárvány színeinek egy ciklusa egy fél hullámhossznak (2,8 cm) felel meg. (Kép: Copernicus Sentinel adatok 2020 / feldolgozás: Geo-Sentinel Kft.)

Geo-Sentinel has mapped the co-seismic deformation of the M 6.4 2020 Petrinja (Croatia) earthquake, see above. It is based on the unwrapped differential interferogram created from Sentinel-1 ascending synthetic aperture radar (SAR) observations on 18 Dec 2020 and 30 Dec 2020. The two sides of the fault displaced by about 1 m in the satellite line-of-sight direction. For more detailed information, please contact us at info@geo-sentinel.eu.

Kapcsolódó linkek:

Új híd a Jangcén

December 11-én átadták Kínában az ország első kétszintes nagyvasúti és közúti függőhídját – olvashattuk a hírekben. A 6,4 km hosszú Vufengsan-híd (Wufengshan) a kelet-kínai Csiangszu (Jiangsu) tartományban található, a Jangce-folyó két partját köti össze. Ebből a folyó fölött átívelő szakasz 1432 m, a két torony között 1092 m a távolság. Az alsó szintjén futnak a vasúti vágányok, négy sínpár: kettőn akár 250 km/h sebességgel, a másik kettőn 200 km/h-val haladhatnak a vonatok. A felső szint az autóké, ott 2 × 4 sávon, 100 km/h sebességkorlátozással mehet a közúti forgalom.

Vessünk egy pillantást a Vufengsan-híd építkezésének két mozzanatára, a Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-2 műholdjainak segítségével. Az első, 2017. novemberi, a valódi színeket visszaadó műholdképen még nem látszik semmi a Jangce fölött, bár a két hídfőnél már megkezdődtek az építkezések. A 2020. novemberi kép már az elkészült, átadás előtt álló függőhidat mutatja.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2017, 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A csúszka elmozdításával összehasonlítható műholdképek egyéb kisebb-nagyobb változásokat is mutatnak a két időpont közt eltelt három év alatt. Ezek egy része – eltűnő, feltűnő és átalakuló építmények – feltehetően a hídépítési munkálatokkal hozhatók kapcsolatba, mások a normális kínai nagyvárosi életmenet részei. A Jangce forgalmas vízi útján pedig a 2020 novemberében kibukkanó zátonyok sokkal alacsonyabb vízállásra utalnak, mint 2017 ugyanezen időszakában.

Kapcsolódó linkek:

Lappföld és Santa Claus hazája

Lappföld a Skandináv-fésziget legészakibb területein fekszik, jórészt az Északi-sarkkörön is túl. Területe Finnország, Norvégia, Svédország és az Oroszországhoz tartozó Kola-félsziget között oszlik meg. Itt élnek a számik (lappok). A területet nyugat felől a Norvég-tenger, észak felől a Barents-tenger, keletről a Fehér-tenger határolja.

Télen a tájat hótakaró borítja, a hőmérséklet tartósan fagypont alatt marad. Ez a vég nélküli sötét éjszakákat beragyogó északi fény vidéke is. A sarkkör jelöli azt a földrajzi szélességet, amely fölött előfordul, hogy télen akár egész napon át sötét van, nyáron viszont 24 órán át sem nyugszik le a Nap.

Az alábbi kép a Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-1 műholdjainak adataiból készült, három különböző tél végi és kora tavaszi időpontban végzett mérések összegzésével.

Lappföld három 2019-ben készült Sentinel-1 radarműholdas amplitúdókép kombinációjával. Az első kép (zöld) február 28-án, a második (vörös) március 11-én, a harmadik (kék) április 4-én készült. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2019 / feldolgozás: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO)

A táj nagy része nem azért fehéres színű, mert hó borítja. A három radarképhez rendelt három alapszín a megfigyelési időpontok között nem változó visszaverő felületeket így jeleníti meg. Ezzel ellentétben a jelentős változásokra az élénk színek utalnak, mint a kép bal alsó (délnyugati) részén. Itt a Balti-tenger legészakibb vizei, a Botteni-öböl egy része látható, ahol a műholdelhaladások közti időben megváltozott a jégtakaró. Az öböl partvidéke nyugaton Svédországhoz, keleten Finnországhoz tartozik. Olyan sok folyóvíz táplálja, hogy sótartalma különösen alacsony. A nagyobbak közül kettő, a határfolyó Torne és keletebbre a Kemijoki, Finnország legnagyobb folyója jól kivehető a radarképen. A Botteni-öböl jégtakarója akár öt hónapon át is megmaradhat. A kis szigetek közt, a jeges vizeken a hajózást jégtörők segítik – a jégtörőket pedig a radaros műholdak, amelyek napszaktól és időjárástól függetlenül is „lelátnak” a felszínig. A jégtörő hajók útvonalai a radarkép színes fertályán egyenes szakaszokként tűnnek fel.

Rovaniemi, Lappföld fővárosa a kép felső részén fedezhető fel. A hagyomány szerint itt lakik Santa Claus, az angolszász országokban és másutt is a karácsonyi ajándékokat hozó figura. Kinézetre hasonlít ugyan a mi Mikulásunkhoz, és ugyancsak Szent Miklós püspök legendájához kötődik az alakja, de a kettő mégsem keverendő össze.

A Lappföldről készült színes Sentinel-1 műholdkép-kombináció az Európai Űrügynökség (ESA) földmegfigyelési ismeretterjesztő videóinak sorozatában, a 2020 karácsonya előtti utolsó epizódban került a nézők elé. (Forrás: ESA)

Kapcsolódó linkek:

Repülőforgalom a járvány idején

2020 elején az Európai Űrügynökség (ESA) pályázatot hirdetett, amelynek keretében ötleteket vártak, hogyan lehetne a műholdas földmegfigyelési adatokat felhasználni a COVID-19 koronavírus-járvány hatásainak megfigyelésére, a változások követésére. Számos érdekes elképzelés született. A nyertes ötletek egyike például arra vállalkozott, hogy a Copernicus program Sentinel-2 műholdjainak képei segítségével megbecsülje a légi forgalom intenzitását kontinensünk légterében. Mostanra a kidolgozott és ellenőrzött módszerrel kapott eredményeket már az ESA és az Európai Bizottság által létrehozott internetes adatszolgáltató rendszerbe (Rapid Action on COVID-19 with Earth observation dashboard) is integrálták.

A világjárvány és az azzal kapcsolatban hozott, a mobilitást korlátozó intézkedések jelentősen visszavetették többek között a légi forgalmat is. Egy tavaszi blogbejegyzésünkben mi magunk is összegyűjtöttük olyan Sentinel-2 műholdképeket, amelyek két nagy európai repülőtér, Frankfurt és Bécs példáján mutatták be a földre kényszerült, veszteglő utasszállító gépeket.

A pályázaton befutott ötlet gépi tanulási algoritmusok alkalmazásával Sentinel-2 optikai műholdfelvételeken keresi a légtérben közlekedő repülőgépek nyomát. A Sentinel-2 műholdpáros tagjainak fedélzetén repülő MSI (Multi-Spectral Instrument) berendezés ugyanis – a 13 színben egymás után készített felvételek rögzítési módjából és a felszínre végzett korrekció mellékhatásaként – a magasban repülő gépek látványát szivárványszínű „szellemképek” sorozataként jeleníti meg. A feltűnő jelenség magyarázatáról közel két éve, egy másik blogbejegyzésünkben részletesen írtunk.

Az EuroDataCube platformon elérhető Copernicus adatok feldolgozásával harminc, a normális időkben legforgalmasabb európai repülőtér (például London-Heathrow, Párizs-Charles de Gaulle, Frankfurt) környezetében vizsgálták, hogy alakult a forgalom az elmúlt évek egyes hónapjaiban. Természetesen az eredményeket független adatok, például repülőforgalmi nyilvántartások segítségével validálták.

A járvány hatása valóban drasztikus, a 2020-as év tavaszi hónapjaiban a legtöbb helyen 90%-oshoz közeli forgalomcsökkenést lehetett tapasztalni. Az adatbázisban összehasonlíthatjuk a havi értékeket az ugyancsak Sentinel-2 képek alapján megbecsült, az elmúlt évekre vonatkozó számokkal.

A nagy magasságban mozgó repülőgépek – és adott esetben a mögöttük húzódó kondenzcsíkok – a repülés irányától (zöld) és a műhold pálya menti mozgásának irányától (kék) függően többféle, de egyedi, többszínű csíkos mintázatot produkálnak a Sentinel-2 képeken. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok / EuroDataCube)

Kapcsolódó linkek:

Arecibo, újra

Amikor november végén bemutattuk, hogyan fest a Puerto Ricóban található ikonikus 305 m-es átmérőjű Arecibo rádióteleszkóp az űrből, Sentinel-2 műholdképeken, akkor még nem sejtettük, hogy ilyen rövid idő leforgása alatt vissza kell térjünk a témához. Az előző blogbejegyzésünkben megírtuk, hogy a közel hat évtizede üzemelő, számos világraszóló – köztük Nobel-díjat is hozó – tudományos eredménnyel büszkélkedő obszervatórium a bezárás és lebontás sorsára jutott. A szerkezetet az elmúlt években, és különösen idén augusztusban és novemberben olyan sérülések érték, amelyek az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja (National Science Foundation, NSF) ítélete szerint lehetetlenné tették a biztonságos felújítását.

Mostani Sentinel-2 műholdképeink szomorú aktualitását az adja, hogy december 1-jén újabb, az eddigieknél még komolyabb károk keletkeztek a szerkezetben. Szerencse a szerencsétlenségben, hogy emberi sérülés nem történt.

A helyszínen teleptett kamera és egy drón felvételein, ahogy a rádiótávcső fölött kifeszített, a fókuszkabint tartó drótkötelek állványzata összeomlott. A lezuhanó darabok további károkat okoztak az alul levő reflektáló felületben. (Forrás: Arecibo Observatory / NSF)

Az előző blogbejegyzésben mutatott 2019-es és 2020-as műholdképek összehasonlításával megfigyelhettük, hogy a karsztmélyedésbe telepített óriási antennatányér átlyukadása miatt kikandikált alóla a növényzet. Most ugyanilyen hamis színezésű, az élő növényzetet pirossal kiemelő képeket mutatunk. Az egyik 2020. november 13-án készült, vagyis megegyezik a múltkor látott utolsó képpel. A másik friss, december 8-áról, immár a tartószerkezet összeomlása utánról való.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A csúszka elmozdításával kivehető, hogy még kiterjedtebb lett a piros foltok jelezte sérülés az antennafelületen, és a második képen már nem látható a magasban lógó fókuszkabinnak az antennára vetülő árnyéka – hiszen a szerkezet időközben a mélybe zuhant. Ha valakinek még a novemberi döntés után is kétsége lett volna afelől, hogy az arecibói rádiótávcsövet tényleg lebontják, most már egészen biztos lehet benne, hogy többé nem fogják használható állapotba hozni ezt a különleges berendezést…

Kapcsolódó linkek:

Külszíni fejtés és felszínmozgás

Nemrég elkészítettük Magyarország első műholdradaros felszínmozgási adatbázisát és térképét, a Copernicus program Sentinel–1 műholdjainak 2014 októbere és 2020 szeptembere között végzett apertúraszintézises radarészleléseinek interferometrius módszert alkalmazó feldolgozásával. Az országos adatbázis mintegy 12 millió helyen, átlagosan 100 különböző időpontból származó, közel másfél milliárdnyi mozgásadatot tartalmaz. A térkép mellett készült egy kisatlasz is, amely a technika alapjai mellett néhány érdekes területre fókuszálva részletesebben is bemutatja az egyedülálló stabilitás- és mozgásvizsgálati adatbázis néhány alkalmazását.

A példák között bemutatott egyik helyszín Borsod-Abaúj-Zemplén megyében fekszik, Bükkábrány és Csincse községek között. Itt jelenleg is külszíni lignitfejtés folyik, ennek hatása pedig látványosan megmutatkozik a felszín – s vele együtt az építmények – mozgásában.

Csincse és tágabb környezete felszínmozgási térképe (balra fent), magának a településnek a mozgásviszonyai (jobbra lent), valamint az egyik kiválasztott pont részletes mozgástörténete Sentinel–1 adatok alapján, 2015 és 2019 között. A jobb oldalsó színskála az átlagos éves műholdirányú elmozdulás sebességét mutatja. Csincsén előfordulnak akár 1-2 cm/éves értékek is, a kiválasztott pontra vonatkozó grafikon alapján még a süllyedés gyorsulásáról is meggyőződhetünk. (Kép: Geo-Sentinel, adatok: Copernicus, háttér: Google Earth)

A Csincse környezetében lévő bányaüreg esetében 60 méternél mélyebbre kell vinni a talajvízszintet, hogy a külszíni lignitfejtésben termelni lehessen. Pumparendszer működtetésével vízmentesítenek, azaz kiszivattyúzzák a talajból a szükséges mélységig a vizet, ezért az szárad, a pórusnyomás csökken, a talaj kompaktálódik: a terület süllyed. Ahogy a bánya fejtése közeledik a településhez, a felszín süllyedésének mértéke ennek megfelelően gyorsul, amit a radaros szórópontok elmozdulásainak idősorai jeleznek (lásd a fenti példát). Amint látható, a már rekultivált nyugati részen, Bükkábránynál a szivattyúzás leállásával, a fejtés beszüntetésével a vízszint lassan visszaáll és a talaj emelkedni kezd.

Alább a Copernicus program másik, optikai műholdfelvételeket készítő műholdpárosa, a Sentinel–2 segítségével is képet alkothatunk róla, mi történt az elmúlt években a külszíni fejtés helyszínén. A négy év különbséggel, 2016-ban, majd 2020 őszén készített két, valódi színeket mutató műholdképet a csúszka elmozdításával hasonlíthatjuk össze. Valóban látható, hogy míg a fejtés keleti irányba, Csincse felé terjedt, addig a nyugati oldalon, Bükkábrány határában már tapasztalható a rekultiváció eredménye.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2016, 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A 2020-as képen, a tájseb északnyugati szélén, a korábbi meddőhányó rekultivált területén már jól kivehetők annak a napelemparknak a táblái, amelyet 2019-ben állítottak itt üzembe a a Mátrai Erőmű Zrt. leányvállalatának, a Bükkábrányi Fotovoltai­kus Erőmű Projekt Kft.-nek 5,4 milliárd forintos beruházásában. 22,6 MW beépített névleges kapacitásával ez lett az ország legnagyobb napelemes erőműve. Az éves termelés mintegy tízezer háztartás átlagos éves villamosenergia-igényét képes fedezni.

Kapcsolódó linkek:

Arecibo: végzetes sérülések

November közepén bejárta a világsajtót a szomorú hír, hogy az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja (National Science Foundation, NSF) a Puerto Ricó-i Arecibo rádiótávcső bezárása mellett döntött. A tudománytörténet ikonikus, nem mellesleg több mozifilmben is szerepet kapott, 305 m átmérőjű rádióteleszkópja 57 éve üzemel. Megfigyeltek innen a Tejútrendszer pulzárjaitól kezdve a rejtélyes gyors rádiókitöréseken át a legtávolabbi aktív galaxismagokig mindenféle égi rádióforrást. Radaros módszert használtak a Föld közelébe kerülő kisbolygók részletes vizsgálatára, de küldtek innen rádiójeleket a hipotetikus idegen civilizációknak is.

Az arecibói sokáig a világ legnagyobb antennatányérjának számított, amíg Kínában 2016-ban át nem adták az 500 m-es FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) rádiótávcsövet – azt egy korábbi blogbejegyzésünkben be is mutattuk egy műholdképen. Mind a FAST, mind az arecibói obszervatórium antennája egy karsztmélyedés „kibélelésével” épült. Így maguk az antennák nem mozgathatók, csak a fókuszban elhelyezett vevőberendezések elmozdításával lehet a zenittől kissé távolabb – de nem túl messze – elhaladó égitesteket megfigyelni.

Úgy tűnik, hogy a fókuszkabint kifeszítő drótkötelek okozzák most Arecibo végzetét. Bár az obszervatórium bezárásának gondolata – pénzügyi okokból – fel-felmerült az elmúlt években, az egyedülálló tudományos programok, amelyeket végrehajtottak itt, eddig megmentették Arecibót.

2017-ben a Maria nevű hurrikán hagyott maga után súlyos pusztítást Puerto Ricón.  Alig hogy sikerült elvégezni az emiatt szükséges javításokat, idén augusztusban egy tartókábel mozdult ki a helyéről, sérüléseket okozva az antenna reflektáló felületét alkotó panelekben és a tartószerkezetben. A tudományos munka természetesen leállt. A károk felmérésének közepette jött a második hasonló baleset, november elején újabb kábel pattant el. A szakértők annyira instabilnak ítélték a szerkezetet és balesetveszélyesnek a javítási munkálatokat, hogy az NSF inkább az obszervatórium bezárása, a nevezetes antenna lebontása mellett döntött.

Az első komoly sérülés az arecibói antenna tányérján 2020. augusztus 10-én keletkezett. (Kép: University of Central Florida)

Az arecibói rádiótávcső antennája Sentinel műholdképeken is látható. Nem sokkal a második kábelszakadás után, november 13-án készült az egyik felhőmentes (bár egy felhő árnyékát azért tartalmazó) Sentinel-2 optikai műholdkép. Összehasonlításul egy egy évvel korábbi, 2019. novemberi képet is megmutatunk. Mindkét esetben olyan színezést használtunk, amely piros színnek kiemeli a növényzetet. A karibi szigetországban, az obszervatórium környékén dús növényzet jellemző. A növényzet segít abban, hogy a csúszka elmozdításával a 2020-as időpontban észrevegyük a tányáron ütött jókora lyukat. Ott ugyanis, az antenna délkeleti részén a normális esetben amúgy takarásban levő, a szerkezet alatt elhelyezkedő növényzet láthatóvá vált a műhold kamerája számára.


(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2019–2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

Az antennatányér átellenes oldalán mindkét időpontban látható sötét színű folt egyébként a fókuszkabin árnyéka.

A Sentinel-2 képek legjobb felszíni felbontása 10 m-es. Ennél finomabb felbontású űrfelvételek is napvilágot láttak a hír nyomán. Itt egy olyat mutatunk be, amelyet a kaliforniai székhelyű Planet cég kereskedelmi Dove földmegfigyelő műholdflottájának egyik tagja készített.

Arecibo sérült antennája nagyfelbontású műholdképen, november 17-én. (Kép: Planet)

Kapcsolódó linkek:

Példa nélküli részletességgel feltérképeztük Magyarország felszínmozgásait

Elkészült Magyarország első részletes felszínmozgási térképe és műholdradaros mozgásmonitorozási rendszere.

Az Európai Unió Copernicus programja és az Európai Űrügynökség Sentinel–1 műholdpárosának 2014 októbere és 2020 szeptembere között végzett apertúraszintézises radarészleléseinek feldolgozásával a hazai felszínmozgásokat a Geo-Sentinel Kft. térképezte fel. A műholdas észlelési adatok feldolgozásához a legkorszerűbb, speciális interferometrikus módszert használtuk. Az eredmény eddig példa nélküli: az országos adatbázis mintegy 12 millió helyen, átlagosan 100 különböző időpontból származó, közel másfél milliárdnyi mozgásadatot tartalmaz!

Magyarország felszínmozgástérképe. (Kép: Geo-Sentinel Kft.)

A magyarországi felszínmozgási térkép mellett készült egy kisatlasz is, amely a technika alapjai mellett néhány érdekes területre fókuszálva részletesebben is bemutatja az egyedülálló stabilitás- és mozgásvizsgálati adatbázis néhány alkalmazását. Mindez demonstrálja a műholdradaros mozgásvizsgálatban rejlő példátlanul hatékony és változatos lehetőségeket, ami számos területen nyújthat segítséget. Nagy pontosságú, nagy térbeli és időbeli felbontású adatokkal segíteni lehet többek között az olyan emberi tevékenységhez köthető felszínmozgások detektálását, vizsgálatát és monitorozását, mint a vízkivétel, gáz- és olajkitermelés, mélyépítés, bányászati tevékenység és utóhatásai. Nyomon követhető egyes nagyfontosságú létesítmények, infrastruktúra-elemek sajátmozgása, deformációja. De természetes eredetű mozgások is vizsgálhatók, mint például földcsuszamlás, talajcsúszás, természetes kompakció vagy akár erózió. A deformációk korai felismerésével a későbbi komoly problémák, akár katasztrófák is megelőzhetők.

Mindezen alkalmazásokra látványos magyarországi példákat sorakoztat fel az atlasz, térképekkel és az objektumok mozgástörténetét részletesen feltáró grafikonokkal illusztrálva. Budapesten és környékén például több nagyobb mozgásanomália is detektálható. Ezen kiterjedt felszínmozgások jelentős része felszín alatti víz kitermeléséhez köthető. Ugyanakkor Debrecen és környezete stabilnak tekinthető. Itt sok évtizeddel ezelőtt még intenzív süllyedés volt tapasztalható, a víztermelés mérséklődése miatt azonban a süllyedés már régen megállt, sőt helyenként enyhe felszínemelkedésbe fordult.

A Borsod-Abaúj-Zemplén megyei Csincse mellett végzett külszíni lignitfejtés miatt alacsonyra levitt talajvízszint jelentős felszínsüllyedést okoz. A legsötétebb bordó pontok a műholdirányban 1 cm/évet meghaladó sebességű távolságnövekedést jeleznek. (Kép: Geo-Sentinel Kft., háttér: Google Earth)

A műholdradaros mozgásadatok több helyen utalnak jelentős felszínmozgásokra a lignit- és szénhidrogén-bányászattal összefüggésben. De az izgalmas példagyűjteményben szerepel műemlék, közúti, vízügyi létesítmény is. A környezeti folyamatok közül említésre méltó, hogy a Duna mentén, Rácalmásnál látványosan és részletesen feltárul a műholdas mozgásadatokban a folyó menti magaspart csúszása. A Hernád árterében pedig egész települések süllyedése mutatható ki. Az elmozdulás idősorokból meghatározott sebességértékek átlagos pontossága az országos adatbázisban egyébként szinte hihetetlen, fél mm/év alatti!

A Fejér megyei Rácalmás keleti részén a Duna menti magaspart egy blokkja csúszik a folyó felé egy a sebességtérképen jól kivehető elválási felület mentén. A zöld pontokra stabilitás jellemző. A kelet felé, alacsony szögben csúszó löszpart a műholdirányban az észlelés geometriáját figyelembe véve közeledést jelent (kék pontok). A sebesség lejtőirányba átszámítva eléri a több cm/évet. A csúszó löszblokk határánál, az elválási felületnél süllyedésre utaló mozgások is detektálhatók (piros pontok). (Kép: Geo-Sentinel Kft., háttér: Google Earth)

Az alkalmazott technika ideális nagy területek vizsgálatára, de akár egyes fontos építmények lokálisabb, fókuszált stabilitás- és mozgásvizsgálatára, mozgástörténetük feltárására is. A módszer használatával távolról, helyszíni terepi mérések nélkül is megismerhetők valamely terület vagy létesítmény térben és időben részletes és precíz stabilitás- és mozgásviszonyai.

Kapcsolódó linkek:

Tengeri rezervátum

A világ egyik legnagyobb, teljes védelmet élvező tengeri övezetét hozták létre az Atlanti-óceán déli részén fekvő, Nagy-Britanniához tartozó Tristan da Cunha-sziget körül – számoltak be róla nemrég a híradások. Emberekből nem sok található a környéken, így a környezet védelme szerencsére ezen nem fog múlni. Tristan da Cunha egyetlen települése, Edinburgh of the Seven Seas ugyanis a világ legelszigeteltebb lakott települése, a legközelebbi falu több mint 2000 kilométerre északra, Szent Ilona szigetén található. A Szent Ilona, Ascension és Tristan da Cunha brit tengerentúli terület részét képező szigeteket 1816-ban vették birtokba a britek. Tristan da Cunha lakosait 1961-ben kitelepítették egy vulkánkitörés miatt, de a szigetlakók 1963-ban visszaköltöztek.

A mindössze 245 állandó lakossal rendelkező Edinburgh of the Seven Seas a sziget északnyugati csücskében található, az alábbi Sentinel-2 műholdképeken alig kivehető. A Copernicus program optikai távérzékelő műholdpárosának egyik tagja 2019. december 8-án készítette a kétféle színezéssel is bemutatott képet, azon ritka alkalmak egyikén, amikor a Tristan da Cunha-szigetet éppen nem borítják felhők (legfeljebb néhány kisebb fehér felhőpamacsot lehet észrevenni itt-ott).

A 13 km átmérőjű, vulkáni eredetű Tristan da Cunha-sziget Sentinel-2 műholdképen. Az egyik kép a valóságoshoz közeli színezéssel, a másik a növényzetet pirossal, a vízfelületeket sötétkékkel kiemelő hamis színezéssel készült ugyanazokból az adatokból. A Sentinel-2 műholdak MSI (Multi-Spectral Instrument) kamerái 13 látható és infravörös hullámhosszon érzékenyek, ezekből lehet „kikeverni” a kívánt színezést. (Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2019 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A szigetet alkotó pajzsvulkán 2060 m-rel emelkedik a tengerszint fölé. A képen körben a part mentén a fehér sávot az óceán hullámverése nyomán keletkező tajték rajzolja ki, a szél felőli oldalon.

Tristan da Cunha és a hozzá tartozó kis szigetcsoport több mint 3700 km-re található az antarktiszi partoktól. Valamivel közelebb van Afrika (a kontinens legdélibb pontjáig kb. 2800 km a távolság) és Dél-Amerika (több mint 3000 km). A sziget nevezetes a madárpopulációjáról. Fontos fészkelőhelyet találnak itt például az albatroszok, a pingvinek, a viharmadarak és a vészmadarak.

Most közel 630 ezer négyzetkilométernyi óceánt, a szigetcsoport körüli vizek 90%-át nyilvánította természetvédelmi területté a brit kormány, ahol tilos az ártalommal járó halászat és bányászat. A Tristan da Cunha-i a legnagyobb tengeri rezervátum az Atlanti-óceánon és a negyedik legnagyobb a Földön. A terület védetté nyilvánítása biztonságos élőhelyet nyújt a tengeri madarak mellett a bálnáknak, cápáknak és fókáknak.

Kapcsolódó linkek:

Hajók légszennyezése

Minket itt Magyarországon, a tengerektől távol nem érint közvetlenül a probléma, de talán nem érdektelen megtudni, hogy most először már az egyes egyedi tengerjáró hajók kibocsátotta nitrogén-dioxid-szennyezés megfigyelésére is van módszer az űrből. A kutatók ehhez a Copernicus program Sentinel-5P műholdja Tropomi (Tropospheric Monitoring Instrument) műszerének adatait használták.

NO2-kibocsátás a Földközi-tenger fölött 2018. július 2-án, Sentinel-5P adatok alapján. A gáz oszlopsűrűsége annál nagyobb, minél inkább sárgák vagy vörösek a képpontok. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2018 / Georgoulias et al.)

A tengeri áruszállítási forgalom közvetlen hatással van a part menti térségek, kikötővárosok levegőszennyezésére. A kereskedelmi hajók fosszilis üzemagyagot (olajat) égetnek, ennek nyomán számos különféle szennyező anyag kerül a levegőbe. Korábbi tanulmányok megállapításai szerint világszerte évente kb. 400 ezer korai haláleset köthető a hajók emissziójához tüdőrák, illetve szív- és érrendszeri betegségek formájában, és a gyermekkori asztmában szenvedők száma egyedül emiatt 14 millióra becsülhető.

Az elmúlt évtizedben emiatt igyekeztek szabályozást kidolgozni a tengeri hajózás által kibocsátott szennyezés csökkentésére. 2020 januárja óta például a hajók üzemanyagnak kéntartalmát 0,5%-ban maximálták (korábban ez az érték 3,5% volt). Az elkövetkező években várható, hogy a nitrogén-dioxid (NO2) kibocsátására is határértékeket vezetnek be.

Ugyanakkor az előírások betartásának hatékony ellenőrzése még mindig nem megoldott. A nyílt óceán ráadásul hatalmas, nem lehet minden hajó mellé egy ellenőrt állítani. Ilyen esetekben jöhetnek jól a műholdas mérések. Egészen mostanáig a hajózási útvonalak légszennyezés alapján való azonosításához hónapok, vagy akár évek során gyűjtött mérési adatok összegzésére volt szükség, vagyis a hajóknak az összesített hatását lehetett csak feltérképezni, azt is csak a legforglmasabb útvonalak mentén.

A Holland Királyi Meteorológiai Intézet (KNMI) munkatársai vezette kutatócsoport a közelmúltban az Environmental Research Letters folyóiratban publikált egy tanulmányt, amelyben eddig nem használt, sőt „selejtesnek” számító adatok felhasználásával eredtek a probéma nyomába. A tengerek, óceánok felszínén időnként úgy csillan meg a napfény, hogy az az éppen a műholdas érzékelők irányában verődik vissza. A víz felszíne ugyanakkor nem tükörsima, így a műholdképeken fényes sávok jelennek meg. Az automatikus képfeldolgozó algoritmusok ezeket gyakran – tévesen – felhősávokként azonosítják.

Az algoritmusok azonban egyre kifinomultabbak, egy tavalyi fejlesztés nyomán például a magasság becslése és a felszín topográfiájával való összevetése alapján sikerült egy módszert kidolgozni a hó és jég, valamint a felhőzet megkülönböztetésére. Ezt az eljárást a tengerek fölött használva, a víz csillogása és a felhők ugyancsak megkülönböztethetők. A kutatók a csillogó vízfelszínekről készített képeken könnyen tudtak azonosítani a napi Sentinel-5P mérésekben egyes egyedi tengeri hajók útvonala mentén a kibocsátott NO2-felhőket. Az információt kombinálva a hajók pozícióméréseivel, valamint az aktuális szélirányra és -sebességre vonatkozó adatokkal, az emisszió mértéke egyértelműen hozzárendelhető volt konkrét járművekhez.

A légköri nitrogén-dioxid „mintázata” a vízfelszínen megcsillanó napfény körülményei között. A tengeri hajók rádiós azonosítására szolgáló rendszer (Automatic Identification System, AIS) adatai és az Európai Középtávú Előrejelző Központ (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) 10 m-es térbeli felbontású szélmodellje segítségével a kibocsátásért felelő konkrét hajók is megtalálhatók. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2018 / Georgoulias et al.)

Jelenleg még inkább a nagyobb méretű, valamint az egymás közelében, konvojban haladó hajók ellenőrizhetők ezen a módon, és egyelőre nyilván nem is szolgálatszerűen, csak egy ilyen utólagos tudományos analízis nyomán. De az eredmények a közeljövőre tervezett, még érzékenyebb műholdas érzékelőkre gondolva biztatóak. A Copernicus egyik tervezett új típusú műholdja például az elsősorban a szén-dioxid mérésére szánt CO2M (Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring), amely alkalmas lehet majd ilyesfajta mérésekre.

Kapcsolódó linkek: