Szkiełko i oko

Powyżej: obrączkowe zaćmienie Słońca z 15 stycznia 2010, obserwowane z orbity, w zakresie ultrafioletu przez satelitę Proba-2. Fot.ESA/RBO

Nie z Ziemi, bo z jej orbity, niemniej jednak w ujęciu zapierającym dech w piersiach. Słońce, jak to Słońce jest źródłem niemal całej energii zasilającej ziemska biosferę, hydrosferę i atmosferę. Choćby z tego względu jest na celowniku heliofizyków. Na ich potrzeby powstają kosmiczne obserwatoria słoneczne, jak słynne SOHO, pracujące obecnie sondy STEREO, planowana Solar Dynamics Observatory. ESA również bierze udział w tych badaniach i aktualnie testuje technologie, które zostaną wdrożone przy budowie przyszłych teleskopów słonecznych. Testy odbywają się w ramach projektu Proba-2, małego satelity wyposażonego w „Sun Watcher using APS and Image Processing" (SWAP) - czyli ultrafioletową kamerę słoneczną. Rutynowe obserwacje SWAP uchwyciły m.in. obrączkowe zaćmienie Słońca z połowy stycznia tego roku. Niby zaćmienie, jak zaćmienie (choć to podobno było najdłuższym w tym tysiącleciu), ale po raz pierwszy widzę jego obraz wykonany z orbity, w ultrafiolecie, i to tak, iż widać doskonale strukturę fotosfery.

Powyżej: strona główna Fundacji im. Anny Pasek: www.annapasek.org

Będzin, 1 lutego 2010. Laureatem drugiej edycji konkursu stypendialnego Fundacji im. Anny Pasek, kierowanego do najzdolniejszych doktorantów polskich jednostek naukowych, został Piotr Tompalski, przedstawiciel Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Zaproponowany przez niego projekt pozwoli na najdokładniejsze jak dotąd zbadanie drzewostanu w obszarze miejskim.

Stypendium naukowe Fundacji przyznawane jest od roku 2009 i ma za zadanie wspierać młodych, wyróżniających się naukowców, którzy realizują innowacyjne badania o znaczeniu praktycznym, a jako podstawowe narzędzie swojego warsztatu stosują techniki oraz narzędzia Systemów Informacji Geograficznych (GIS) i teledetekcji środowiska.

Piotr Tompalski, zwycięzca tegorocznej edycji konkursu, jest doktorantem laboratorium GIS i Teledetekcji w Katedrze Ekologii Lasu Wydziału Leśnego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. W centrum jego zainteresowań znajdują się techniki obrazowania lidarowego - jednej z najnowocześniejszych technik teledetekcyjnych, pozwalającej uzyskiwać w pełni trójwymiarowe obrazy terenu z niezwykle wysoką rozdzielczością przestrzenną - nawet kilkunastu centymetrów i większą. „W swoich badaniach skupiam się w szczególności na wykorzystaniu lotniczego i naziemnego skaningu laserowego w celu określania wybranych cech taksacyjnych drzew, drzewostanów oraz roślinność wysokiej terenów miejskich. Prowadzone badania pozwolą na opracowanie nowych wskaźników opisujących strukturę roślinności oraz sposobu wypełnienia przez nią przestrzeni” - tłumaczy zdobywca stypendium.

Zaproponowany przez Piotra Tompalskiego projekt, finansowany w ramach Stypendium grantem badawczym w wysokości 20 000 złotych, pozwoli na charakteryzowanie drzewostanu na obszarze Krakowa, w sposób bardziej obiektywny i bardziej precyzyjny, niż kiedykolwiek dotąd. W ręce planistów, urbanistów, ekologów trafi narzędzie idealnie nadające się zarówno do inwentaryzacji roślinności wysokiej miasta, jak również pozwalające na różnego rodzaju waloryzacje przestrzeni miejskiej, ze względu na tego typu roślinność - przykładowo, każdy mieszkaniec będzie mógł się dowiedzieć, z jak wieloma sąsiadami musi „dzielić się” jednym drzewem. Wynik analizy danych z zobrazowań laserowych znajdzie również zastosowanie we wspomaganiu rekultywacji silnie zdegradowanych obszarów poprzemysłowych. Obok grantu badawczego, laureat otrzyma również imienne, roczne stypendium w wysokości 25 000 złotych. Łączna kwota stypendium zamyka się sumą 45 000 złotych.

Honorowy patronat nad Stypendium objęli Dyrektor Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego - uczelni, która jako pierwsza w Polsce wprowadziła GIS na sale wykładowe - oraz ESRI Polska, przedstawiciel świtowego lidera oprogramowania GIS. Nabór wniosków do kolejnej edycji konkursu rozpocznie się wiosna bieżącego roku. O szczegółach bieżąco informuje strona Fundacji - www.annapasek.org.

Fundacja im. Anny Pasek powstała na początku 2008 roku z inicjatywy Rodziców i najbliższych Anny ku jej pamięci. Celem Fundacji jest wspieranie rozwoju nauki polskiej w zakresie Systemów Informacji Geograficznej (GIS) i teledetekcji środowiska. Fundacja realizuję także działania profilaktyczne i edukacyjne w zakresie bezpiecznej eksploracji górskiej. W działaniach podejmowanych na rzecz bezpieczeństwa w górach, łączy doświadczenie w ratownictwie górskim z potencjałem najnowszych technologii.

Anna Pasek (1982-2007) geograf, doktorantka w Instytucie Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, studentka geologii w Instytucie Nauk Geologicznych Uniwersytetu Jagiellońskiego, podróżnik i fotograf.

Powyżej: trend w (kolejno od lewej) początku sezonu topnienia, końcu sezonu topnienia i długości trwania sezonu topnienia lodów morskich Arktyki, na podstawie obserwacji z lat 1979-2007 wykonanych sensorem SSM/I. Dolny wykres pokazuje zmianę średniego czasu trwania okresu topnienia. Ryc. R. Simmon/NASA/GSFC.

Zima w Polsce ma się w tym roku wyjątkowo dobrze. Jednak z perspektywy ostatnich trzech dekad zimy mają to do siebie, że są coraz cieplejsze i mniej śnieżne. Te same problemy dotyczą zimy w Arktyce, w efekcie czego maleje maksymalny zasięg polarnych lodów, maleje też ich miąższości. Wydłuża się także okres topnienia, czego dowodzą opublikowane ostatnio wyniki obserwacji mikrofalowego radiometru SSM/I, pracującego od 1979 roku na serii amerykańskich wojskowych satelitów meteorologicznych DMSP.

Trzy przedstawiane dzisiaj mapy pokazują kiedy zaczyna się (Melt onset) i kończy się (Freeze onset) sezon topnienia arktycznego lodu. Bardziej precyzyjnie - mapy mówią jaki jest trend dla początku i końca sezonu topnienia. I cóż można zauważyć? Lody zaczynają topnieć co raz wcześniej, średnio co 3-4 dni wcześniej każdego roku po stronie atlantyckiej, bardziej otwartej na dopływ energii z niższych szerokości. Również co raz później zaczynają woda zaczyna zamarzać - obok wschodnich wybrzeży Grenlandii zaznacza się tu silnie okolica Cieśniny Beringa - średnio 3-4 dni później każdego roku. W efekcie, w ujęciu całej Arktyki każdego roku okres, w czasie którego lodu ubywa wydłuża się i obecnie wynosi około 123 dni, podczas gdy w pierwszych latach obserwacji oscylował wokół 103. Obserwowany trend regionalnie jest silniejszy, co pokazuje ostatnia z map.

Powyżej: Fobos widziany oczyma kamery HRSC sondy Mars Express, 22 stycznia 2007. W tle Mars. Fot: ESA/DLR/FU Berlin.

Mars Express, europejska sonda badająca Czerwoną Planetę, 26 stycznia 2010 dokonała 7777 obiegu wokół planety. Nie jest to liczba okrągła, ale trudno odmówić jej jakiejś wewnętrznej gracji. Informacje o tym wydarzeniu ESA opatrzyła zdjęciem marsjańskich księżyców - Fobosa i Deimosa. Szczególne zainteresowanie wzbudza Fobos, do którego Mars Express zbliży się 3 marca na zaledwie 50 km. Żadna inna sonda z tak bliska nie obserwowała dotąd największego naturalnego satelity Marsa. Jeśli się uda, będę donosił o wynikach. A póki co jedno ze zdjęć Fobosa, wykonane przez HRSC, czyli kamerę wysokiej rozdzielczości sondy Mars Express. Jak dla mnie jedno ze zdjęć z najwyższym „wow factor”.

O tym, co zaszło ostatnio na Haiti słyszał chyba każdy nie odizolowany się od rzeczywistości człowiek - jedno z najbiedniejszych państw świata spotkało jedno z silniejszych trzęsień ziemi. O ile fatalnym stanem ekonomiczny Haiti można obarczyć lokalnych polityków (choć zapewne także i polityków krajów najbogatszych), to trzęsienia ziemi są już specyfiką charakteru ziemskiej litosfery. Haitańskie 7 stopni w otwartej skali Richtera to nic nadzwyczajnego - takie trzęsienia zdarzają się na świecie średnio raz w miesiącu. Jednak tym razem epicentrum znajdowało się blisko terenów zabudowanych, więc... efekt znamy wszyscy.

Satelity od razu skierowały swoje oczy na region katastrofy. W większości były to obserwacje wizualne, podobne do fotografii lotniczych. Nie wzbudziły u mnie zbyt wielkiego zainteresowania, bo średnio interesuje mnie informacja „był budynek - nie ma budynku”, itp. To wszystko można zobaczyć w TV. Czekałem na to, co właśnie pokazali Japończycy - dane radarowe z instrumentu Phased Array Type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR), pracującego na pokładzie satelity ALOS (Daichi).

Powyżej: Haiti - deformacje litosfery to trzęsieniu ziemi, dane PALSAR. Epicentrum - czerwona gwiazda; Port-au-Prince - biała kropka. Ryc. JAXA.

W wyniku trzęsienia Ziemi powstają deformacje litosfery, widoczne jako zmiany topografii (hipsometrii), możliwe do dokładnego zmierzania za pomocą techniki zwanej dyferencyjną interferometrią radarową (DInSAR). Japoński radar PALSAR doskonale się do tego nadaje. Potrzebne były dane (interferogramy) „przed” (zebrane 10 marca 2009) i „po” (zebrane 26 stycznia 2010). Po złożonej analizie, otrzymujemy obraz, jak poniżej. Prążki interferometryczne mówią nam jak podniosła/opadła powierzchnia ziemi w stosunku do stanu przed trzęsieniem ziemi. W przypadku Haiti zmiana sięgała miejscami nawet +70 cm. Tego nie zobaczymy na typowych „fotkach”, nawet jeśli mają rozdzielczość 1 cm.

Powyżej: Haiti - deformacje litosfery to trzęsieniu ziemi, rejon Port-au-Prince. Epicentrum - czerwona gwiazda; Port-au-Prince - biała kropka. Ryc. JAXA.