全球封城进行时:人类行为最小化,地球自转等活动受到影响

大数据文摘出品

作者:马莉、刘俊寰

至今仍未停止传播的新冠肺炎病毒,让全国一座座城市逐渐封闭起来,人们被要求蜷缩在家里不能外出,由于人类的自肃,不少野生动物开始大摇大摆地进入城市,自由觅食、生活。

比如,英国的羊、日本的鹿、泰国的猴子、意大利的野猪等等。

由于人类活动的减少,研究人员发现,不同地区的空气状况都得到了相当程度的改善,地球的自转活动也受到了一定的影响。比利时皇家天文台地震学家Thomas Lecocq甚至表示,随着地震噪声(即地球地壳震动的活跃度)的下降,探测器能够发现震级较小的地震,这促进了火山活动和其他地震活动的监测工作

到底是怎么回事,和文摘菌一起来看看吧~

更清新的空气,你还习惯吗?

来自中国(爆发的第一个震中)和意大利(第二个疫情重点国)的卫星数据显示,由于封锁限制了人员和货物的流动以及工厂生产东西的能力,污染大幅度下降。美国也面临同样的变化,随着疫情的迅速传播,市长和州长已宣布相关措施要求人们自我隔离措施。

为了追踪影响,Earter制作了一张互动地图,用于对比疫情前后全球各地的空气变化情况,该地图在Google Earth Engine上运行,使用的是欧洲航天局的Sentinel-5P卫星收集的数据,该卫星绕地球旋转以捕获各种类型的数据。

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由于二氧化氮最能够反应人类活动,因此Sentinel卫星数据主要呈现的是二氧化氮的变化情况,互动地图利用的数据来自2019年12月到2020年3月20日期间的四张快照(snapshots)。

在中国,研究人员评估了全国1,600个站点的空气质量数据,并将其与各城市的官方记录和冠状病毒行动计划进行了比较。他们发现,在采取了防冠状病毒措施但没有完全封锁的城市,空气明显更清洁,污染更少,这些城市的PM2.5水平每立方米下降了8.40微克(8%),PM2.5测量值降低了13.9微克/立方米(17%)。空气污染总量下降22.3微克/立方米,与正常水平相比下降了25%。

比如,由于空气质量,此前科学家认为北京“不宜居住”,全国范围内,由燃料和煤燃烧产生的烟雾覆盖层不仅使视线模糊,每年甚至数千人因此死亡。但是从前后的卫星对比图像中可以看到,与数百万人被封锁的一月初相比,二月二氧化氮的排放显著下降。

美国宇航局的科学家说到,“这是我第一次看到大范围内如此大的落差”。

在美国,相关变化也同样显著。

比如加州,加州自3月19日起就要求人们就地庇护,许多地区甚至提前关闭。从下图中可以看到,1月到3月,加州市区的污染减少了,这也影响延伸到了边境,在圣地亚哥不远的蒂华纳(Tijuana),污染几乎完全消失,埃尔帕索(El Paso)和华雷斯(Juarez)的情况也是如此。

虽然没有明令要求隔离,但盐湖城、凤凰城、拉斯维加斯等地的居民和企业的行为都受到了不同程度的限制,这也再次表明了人类行为对环境的影响。

城市探测仪将能更好地探测余震位置

就像车辆和工业机械的运动能造成震动,地震这类自然活动也会导致地球地壳活动,尽管单个震动源的影响比较小,但合在一起就产生了背景噪声,而这些背景噪声会削弱地震学家探测其他同频信号的能力。

Thomas Lecocq表示,通常来说,地震噪声的下降仅发生在圣诞节左右,但是目前,在比利时的布鲁塞尔,已经观测到了噪声下降

Lecocq说,天文台地震测量仪的数据显示,布鲁塞尔防控新冠病毒蔓延的措施使得人为产生的地震噪声下降了大约三分之一,这些措施包括:从3月14日开始关闭学校、餐厅和其他公共场所;从3月18日开始禁止所有不必要的旅行。

他还补充道,目前地震噪声的降低增强了天文台设备的敏感性,提升了对与噪声相同高频段波的探测能力,天文台设备的地表地震测量仪现在对小地震和采石场爆炸的敏感度几乎和深埋100米钻孔中的探测器一样。

“现在的比利时真的变得非常安静”。

布鲁塞尔居民被要求居家,城市街道空空荡荡。

Lecocq并不是唯一注意到封城影响的人。

伦敦帝国理工学院地球科学与工程系的教师斯蒂芬·希克斯(Stephen Hicks)在推特上发布了一张图表,从图中可以看到,采取隔离措施后英国的平均地震噪声水平较低:

帕萨迪纳加州理工学院地球物理学研究生Celeste Labedz在推特上称,洛杉矶地震台也发现了相似的噪声下降,她还说到,“这种下降非常不自然”。

华盛顿特区地震学合作研究协会(Incorporated Research Institutions for Seismology)的地震学家Andy Frassetto说,如果未来几个月继续封城,全球的城市探测仪将能比以往更好地探测地震余震位置,“研究人员可以收到携带更少噪声的信号,从而分离出更多的信息”。

噪声减少对地震学家探测地壳也有好处,他们通常利用自然发生的背景震动,如海浪撞击的震动,来开展工作,由于火山活动和地下水位变化会影响这些自然波的传播速度,科学家可以通过监测震荡波到达给定探测器所需的时间来研究这些事件。

Lecocq说,人为噪声的下降能提高探测器对相似频率自然波的敏感度。这的确是个实现更好测量的好机会。

新墨西哥州阿尔伯克基市美国地质调查局的地质学家Emily Wolin说,不是所有的地震监测站都能发现像布鲁塞尔观测到的那么明显的影响。为了避免人类噪声,许多监测站都有意坐落于偏远地区或深埋地下的钻孔中。

她说,就所记录高频噪声的程度而言,这些监测站应该能发现小幅下降,或根本未发生变化。

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