Landsat 5 25岁了

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>[ScienceDaily](http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090302112924.htm#) (2009-03-02) -- Like a trusty watch counting up the minutes, the Landsat 5 satellite keeps on ticking, orbit after orbit around Earth. Still observing the Earth after 25 years -- 22 beyond its three-year primary mission lifetime -- Landsat 5 collects valuable scientific data daily. Some attribute the satellite's longevity to over-engineering. Others say it's a long run of good luck. Whatever the reason, no one who attended the satellite's March 1984 launch could have expected it would still be working today.

Landsat 5 于1984年3月1日发射升空，是 NASA 和 NOAA 的地球观测项目 Landsat 卫星系列中的第5颗，原本设计使用寿命仅3年的它已工作了25年，收集了超过70万帧图像[1. The Landsat Program - News]。考虑到 Landsat 6 的发射失败，以及 Landsat 7 在1999年才发射，如果 Landsat 5 不是这么长寿，Landsat 图像将有最长达12年的断档。来自同一颗卫星的图像序列对基于遥感技术的研究有特别重要的意义，因为它意味着研究者不需要考虑对不同传感器和轨道参数带来的图像变化进行校正，而只需要弥补传感器老化带来的偏差。

Landsat 5 在轨的这25年并非一帆风顺，它出过大大小小22次故障，目前只有基本的TM传感器还在继续观测，被形容成太空中“满身绷带的木乃伊”。但是 NASA 计划的 Landsat 后续任务 [LDCM](http://ldcm.gsfc.nasa.gov/about.html) 还要等到2011年（一说2012年）才会发射新的卫星替代 Landsat 5 和 Landsat 7。在那之前，我们只能期待 Landsat 7 和 Landsat 5 都能继续坚持工作。在 NASA 网站上有一个 Landsat 5 图像[画廊](http://www.nasa.gov/topics/earth/features/landsat25/index.html)，讲述了 Landsat 5 是怎样记录25年来的历史（很遗憾，主要是美国历史）。

维京人在格陵兰的覆灭与两种适应

[caption id="" align="alignnone" width="130" caption="Book cover via Amazon"][/caption]

昨天爱丁堡大学的 Andrew Dugmore 教授到本校来做了一个讲座，主题是讨论格陵兰岛的维京人的 resilience 和 adaptation。因为和我做的课题有关，而且这几天我在看 Jared Diamond 的 Collapse 这本书，正好也看到关于格陵兰岛维京人的章节，所以对这个讲座很感兴趣。而且这好像还是我在英国第一次看到做 resilience 这方面研究的教授，以前看文献的时候总以为这个东西只有美国和澳大利亚的一小撮人在研究，现在知道离自己相对较近的地方也有人做这个还是挺高兴的。

Andrew 一上来还是从 panarchy 的概念入手，着重介绍了其中的跨尺度（inter-scale）作用，包括大尺度的慢过程对小尺度的快过程的影响（remember），以及小尺度过程的反作用（revolt），事实上维京人与格陵兰岛环境的互动也可以用这两种作用概括。Andrew 与 Jared Diamond 似乎有过接触，他也提到了 Collapse 这本书里对维京人的描述。Andrew 和 Jared 都注意到，一个不可忽视的事实是维京人的环境管理与我们想象的不同，虽然他们一开始对冰岛和格陵兰岛的树木都进行了破坏性的砍伐，但他们都很快意识到树木对草地和他们赖以生存的畜牧业的重要性，并停止了砍伐，并通过调整畜群结构建立起了基本可持续的畜牧业（冰岛可以认为是半可持续地发展了上千年，目前是欧洲生活水平最高的国家之一），但为什么格陵兰岛的维京人没有取得像在冰岛那样的成功，并最终消失了？

一个重要的原因是格陵兰岛的气候比冰岛的更寒冷，但 Andrew 指出，事实上维京人一直适应得很好，建立了完善的社区，并且许多牧场一直保持了良好的状态。他们几乎做对了每一件事情，但无法预见到公元1400年左右的小冰期的出现。气候和植被模型显示在小冰期植被的生长季变短，使得秋季可用的牧场面积局限于较低海拔的区域，而已有的牲畜数量在有限的草场上造成了破坏，而从破坏发生到变得可见再到采取措施都需要相当长的时间，维京人一度适应得非常好的畜牧和狩猎生产方式没有能适应这个突然的变化，其发达的畜群不能在短时间内减小规模，因为适应于畜牧的维京人找不到替代的生产方式，结果导致了其社会在十三世纪初的崩溃。

[caption id="" align="alignright" width="240" caption="The "East Settlement" of Vikings in Greenland"][/caption]

这个理论的警示意义是明显的。和维京人一样，今天的我们也没有对于未来可能发生的突然变化的知识。当变化发生时，我们对已有条件的极度发达的适应可能反而让我们在变化面前无所适从。一个简单的例子是粮食生产，当粮食剩余实际上依赖于大量的能源和化工产品投入的时候，如果生产必需的资料突然出现极度的短缺或者失效，就可能造成严重的影响。而且这种突然的变化出现的可能性，并不因为我们今天的社会比维京人更发达而减小。

在维京人覆灭的同时，因纽特人在格陵兰岛上取得了成功，以至于十六世纪重返格陵兰的欧洲探险者以为因纽特人是格陵兰岛唯一的原住民。Andrew 对于因纽特人的成功的解释是，不同于定居的，农业文化的维京人，因纽特人适应了游猎式的生活方式，他们的流动性（mobility）使得他们能够接触更广阔多样的环境，从而在变化面前有更强的适应能力。活动范围大，意味着因纽特人有更多的选择，这也使得他们的社会更加 resilient。

从这里我想到，当我们讨论社会和人群的适应时，我们说的 adaptation 有两层含义，其一是对现有环境的适应，这种适应是小尺度过程对大尺度过程的 remember 作用的反应，用 adaptive cycle 来解释的话，对应其 r 阶段和 K 阶段；其二是对变化本身的适应，即变化发生时能否及时调整为另一种模式，同时保持系统的关键功能的存在，对应 adaptive cycle 的 $$\Omega$$ 和 $$\alpha$$ 阶段。理想化地说，第一种适应不应当以第二种适应为代价，在改善对某种特定环境的适应的同时，我们也应当维持适应另一种或多种完全不同的条件的可能性，或者至少延缓这种可能性的消失。

不能否认的是我们仍然像维京人一样没有意识到这个问题，我们的生活方式的进步往往导致了适应变化的可能性的丧失，这体现在物种的消失和对个别资源的过度依赖上。至于对第二种适应非常必要的 mobility，在人口日益增长的今天似乎也越来越难保证。虽然在全球化的今天个人可以越来越容易地迁移，但人类还是一种不喜欢陌生环境的动物，结果全球化只带来了趋同的城市和中国城韩国街意大利区这样的聚落的存在，都不利于人类适应变化的环境。维护文化的多样性，同时鼓励与外来人群的交流，以及维护自然环境的多样性，对于人类的第二种适应，我认为将同等重要。

听完 Andrew 的讲座后我又赶场去听了 Tindall Centre 的 Mike Hulme 的讲座，关于“Why we don't agree on climate change”。与他人不同的是他不讨论气候变化的原因或者解决方法或者争议，而是探询为什么存在争议。他指出这是一个文化和思维方式的问题，四种思维范式─怀旧、恐惧、改变自然的骄傲和对社会正义的诉求导致了目前关于气候变化的复杂叙事的出现。也许“我不同意”确实是人类的天性，这也许也能解释为什么人类在突然的变化面前总是要一段时间才能采取行动吧……但这正是让我们成为人类的重要的特质，我们也许不应该为了更好的适应而抛弃它。

Climate undulation may accelerated vanishing of Fremont Indian

[http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/318/5856/1540](http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/318/5856/1540)


This may not be the most exciting archaeology discovery in the history. As we already know that some tribes Indians have lived on the high cliffs in Utah which were virtually unreachable. However, the disappearing of these tribes from those cliffs reveals an unsettling question: was climate the driving factor?

Evidences show that the possibility is significant, as the article tells. However, what raised my interest to blog it was this paragraph:

> The impact was all the harder because of the previous and intervening wet years, researchers suspect. There's evidence that after each drought the Fremont rebounded as climate improved. "Each time they did that, there seems to be a population boom," says Steven Simms, a Fremont scholar and archaeologist at Utah State University in Logan. But those extra mouths to feed demanded more crops, leaving the culture even more vulnerable to the next dry spell.

This leads my thought to my research area, which was also struck by snowstorms and/or droughts almost every year. Nowadays the people there barely manage to recover after the disasters, therefore the population is only slowly increasing according to official census data. However, the case would be different if they are changed to another mode of life which is more resistant against natural disasters. Could a similar pattern appear afterwards? Will they become more resistant but less resilient and suddenly become fragile in the face of a major disaster? Or, anything similar has happened in the history?