全球封城進行時:不只空氣品質變好了,連地震偵測也變準了

全球封城進行時:不只空氣品質變好了,連地震偵測也變準了

由於疫情的關係,人類活動的減少,研究人員發現,不同地區的空氣狀況都得到了相當程度的改善,地球的活動也受到了一定的影響。為了追蹤影響,Earter製作了一張互動地圖,用於對比疫情前後全球各地的空氣變化情況。

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至今仍未停止傳播的新冠肺炎病毒,讓全國一座座城市逐漸封閉起來,人們被要求蜷縮在家裡不能外出,由於人類的自肅,不少野生動物開始大搖大擺地進入城市,自由覓食、生活。

比如,英國的羊、日本的鹿、泰國的猴子、義大利的野豬等等。

全球封城進行時:人類行為最小化,地球自轉等活動受到影響

由於人類活動的減少,研究人員發現,不同地區的空氣狀況都得到了相當程度的改善,地球的自轉活動也受到了一定的影響。比利時皇家天文台地震學家Thomas Lecocq甚至表示,隨著地震噪聲(即地球地殼震動的活躍度)的下降,探測器能夠發現震級較小的地震,這促進了火山活動和其他地震活動的監測工作。

到底是怎麼回事?

更清新的空氣,你還習慣嗎?

來自中國(爆發的第一個國家)和義大利(第二個疫情重點國)的衛星數據顯示,由於封鎖限制了人員和貨物的流動以及工廠生產東西的能力,汙染大幅度下降。美國也面臨同樣的變化,隨著疫情的迅速傳播,市長和州長已宣佈相關措施要求人們自我隔離措施。

為了追蹤影響,Earter製作了一張互動地圖,用於對比疫情前後全球各地的空氣變化情況,該地圖在Google Earth Engine上運行,使用的是歐洲太空總署的Sentinel-5P衛星收集的數據,該衛星繞地球旋轉以捕獲各種類型的數據。

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由於二氧化氮最能夠反應人類活動,因此Sentinel衛星數據主要呈現的是二氧化氮的變化情況,互動地圖利用的數據來自2019年12月到2020年3月20日期間的四張快照(snapshots)。

在中國,研究人員評估了全國1,600個站點的空氣品質數據,並將其與各城市的官方記錄和冠狀病毒行動計畫進行了比較。他們發現,在採取了防冠狀病毒措施但沒有完全封鎖的城市,空氣明顯更清潔,汙染更少,這些城市的PM2.5水平每立方公尺下降了8.40微克(8%),PM2.5測量值降低了13.9微克/立方公尺(17%)。空氣汙染總量下降22.3微克/立方公尺,與正常水準相比下降了25%。

比如,由於空氣品質,之前科學家認為北京「不宜居住」,全國範圍內,由燃料和煤燃燒產生的煙霧覆蓋層不僅使視線模糊,每年甚至數千人因此死亡。但是從前後的衛星對比圖像中可以看到,與數百萬人被封鎖的一月初相比,二月二氧化氮的排放顯著下降。

美國太空總署的科學家說到,「這是我第一次看到大範圍內如此大的落差」。

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在美國,相關變化也同樣顯著。

比如加州,加州自3月19日起就要求人們就地庇護,許多地區甚至提前關閉。從下圖中可以看到,1月到3月,加州市區的汙染減少了,這也影響延伸到了邊境,在聖地牙哥不遠的提華納(Tijuana),汙染幾乎完全消失,厄爾巴索(El Paso)和華雷斯城(Juarez)的情況也是如此。

雖然沒有明令要求隔離,但鹽湖城、鳳凰城、拉斯維加斯等地的居民和企業的行為都受到了不同程度的限制,這也再次表明了人類行為對環境的影響。

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城市探測儀將能更好地探測餘震位置

就像車輛和工業機械的運動能造成震動,地震這類自然活動也會導致地球地殼活動,儘管單個震動源的影響比較小,但合在一起就產生了背景噪聲,而這些背景噪聲會削弱地震學家探測其他同頻訊號的能力。

Thomas Lecocq表示,通常來說,地震噪聲的下降僅發生在聖誕節左右,但是目前,在比利時的布魯塞爾,已經觀測到了噪聲下降。

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Lecocq說,天文台地震測量儀的數據顯示,布魯塞爾防控新冠病毒蔓延的措施使得人為產生的地震噪聲下降了大約三分之一,這些措施包括:從3月14日開始關閉學校、餐廳和其他公共場所;從3月18日開始禁止所有不必要的旅行。

他還補充道,目前地震噪聲的降低增強了天文台設備的敏感性,提升了對與噪聲相同高頻段波的探測能力,天文台設備的地表地震測量儀現在對小地震和採石場爆炸的敏感度幾乎和深埋100公尺鑽孔中的探測器一樣。

「現在的比利時真的變得非常安靜」。

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布魯塞爾居民被要求居家,城市街道空空蕩蕩。

Lecocq並不是唯一注意到封城影響的人。

倫敦帝國理工學院地球科學與工程系的教師史蒂芬‧希克斯(Stephen Hicks)在推特上發佈了一張圖表,從圖中可以看到,採取隔離措施後英國的平均地震噪聲水準較低:

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帕薩迪納加州理工學院地球物理學研究生Celeste Labedz在推特上稱,洛杉磯地震台也發現了相似的噪聲下降,她還說到,「這種下降非常不自然」。

全球封城進行時:人類行為最小化,地球自轉等活動受到影響

華盛頓特區地震學合作研究協會(Incorporated Research Institutions for Seismology)的地震學家Andy Frassetto說,如果未來幾個月繼續封城,全球的城市探測儀將能比以往更好地探測地震餘震位置,「研究人員可以收到攜帶更少噪聲的訊號,進而分離出更多的信息」。

噪聲減少對地震學家探測地殼也有好處,他們通常利用自然發生的背景震動,如海浪撞擊的震動,來開展工作,由於火山活動和地下水位變化會影響這些自然波的傳播速度,科學家可以通過監測震盪波到達給定探測器所需的時間來研究這些事件。

Lecocq說,人為噪聲的下降能提高探測器對相似頻率自然波的敏感度。這的確是個實現更好測量的好機會。

新墨西哥州阿爾伯克基市美國地質調查局的地質學家Emily Wolin說,不是所有的地震監測站都能發現像布魯塞爾觀測到的那麼明顯的影響。為了避免人類噪聲,許多監測站都有意坐落於偏遠地區或深埋地下的鑽孔中。

她說,就所記錄高頻噪聲的程度而言,這些監測站應該能發現小幅下降,或根本未發生變化。

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