V PNAS uverejnili revolučnú metódu charakterizovania svetelného znečistenia

, Autor:
Medzinárodný trojčlenný tím pod vedením slovenského autora publikoval v časopise PNAS revolučnú metódu, ktorá predstavuje novú fázu v celosvetovom charakterizovaní svetelného znečistenia.

Emisná funkcia CEF získaná na 3 farebných filtroch. Rozdiely medzi RGB zložkami súvisia so svetelnými zdrojmi a s odrazivosťou okolitého terénu v Los Mochis.

Svetelné znečistenie je v súčasnosti novou vážnou hrozbou pre prostredie, predovšetkým v blízkom okolí veľkých miest. Množstvo svetla emitovaného zo zemského povrchu v noci je také veľké, že ho možno bez problémov detegovať aj zo satelitov a nadmerné presvetlenie prostredia sa už dávno netýka len vyspelých častí sveta, ako sú Európa alebo USA. V synergii s vyššími úrovňami znečistenia vzduchu v mestách sú dôsledky na okolie ešte výraznejšie, pretože aerosól a prachové častice rozptyľujú svetlo oveľa efektívnejšie než plynné zložky atmosféry a prispievajú tak zvýšeniu úrovne osvetlenia inak tmavých oblastí.

Príspevok veľkých miest k difúznemu svetlu oblohy je pozorovaný aj na veľké vzdialenosti, v ojedinelých prípadoch až 100 km a štruktúra svetelného poľa závisí predovšetkým od kumulatívnej emisnej funkcie všetkých zdrojov svetla v meste (CEF). Táto funkcia je v drvivej väčšine prípadov neznáma a jej priame určenie je viac-menej nemožné vzhľadom na bezpočet lokálnych svetelných zdrojov, ich zložité priestorové rozloženie, svetelné emisie s rozdielnymi spektrami či smerovou redistribúciou fotónov. Na druhej strane CEF je kľúčovým elementom pri modelovaní šírenia svetelného znečistenia v prostredí nočnej atmosféry a bez tejto funkcie je akákoľvek predpoveď nemožná. CEF určuje mieru, s akou sa jas oblohy mení so vzdialenosťou, preto potreba metód umožňujúcich stanovenie tejto funkcie kdekoľvek na svete pomocou jednoduchých experimentálnych nástrojov sa stáva stále naliehavejšou.

Na Ústave stavebníctva a architektúry SAV sme vyvinuli revolučný teoretický model a numerické riešenie, ktoré umožňuje získanie CEF z pozemných meraní jasu/žiary oblohy ako funkcie zenitného uhla a vzdialenosti od zdroja. Tieto merania sú ľahko realizovateľné jednak cenovo dostupnými DSLR fotoaparátmi s patričnou kalibráciou, ako aj špecializovanými spektrorádiometrami. Metóda prináša možnosť systematického monitorovania CEF v rámci veľkého územia a môže tak iniciovať novú fázu výskumu zdrojov svetelného znečistenia v globálnom meradle. Teoretický model bol experimentálne overený na dátach získaných v okolí mesta Los Mochis v spolupráci s kolegami z Mexika a USA.

Viac informácií možno nájsť TU.

Miroslav Kocifaj, ÚSaA SAV