Jan 12, 2016
Középiskolai Fizikatanári Ankét – Kaposvár, 2009
Kolláth Zoltán (MTA KTM CsKI, MCSE)
Miért nem látjuk a csillagokat?
Az égbolt mesterséges
fénylése!
Az éjszakai égbolt mesterséges fénylése
• Az égbolt megnövekedett fénysűrűsége, ami felhők megvilágításából illetve a levegő molekuláin és aeroszoljain szóródó mesterséges világítástól eredő fényből származik.
= fényszennyezés
Optikai mélység ()
• Átjutó és bemenő intenzitás aránya:
I/I0 = exp (-)
• Zenitben: =0.3-0.4 fotonok 25-33%-a szóródik
• A horizont irányában 30x nagyobb: ≈ 10 fotonok 99,99%-a szóródik
A fotonok szabad úthossza a légkörben
• s: a fény geometriai hossza
• l: szabad úthossz = s/l
• jó átlátszóság mellett: l =10-50km
• vizszintes irányban 300km-t haladva 7km magasra jutunk…
A fény légkörbenmegtett útja
● A látható tartományban dominál a szórás (IR: abszorbció)
● τ gyorsan nő a zenittávolsággal
Optikai mélység: ττ(90) ≈ 30 τ(0)
Átjutó fény
Szóródó fény
Budapest Svábhegy
Zselic
Pár szóban a mértékegységekről:
• A szem által érzékelt fényesség:
FénysűrűségFénysűrűségMértékegysége: cd/m2
A csillagászatban: magnitúdó/ívmásodperc2
Látható csillagok: 0-7 magnitúdó
M ~ -2.5*lg(I)
Fénysűrűségek:
Fénysűrűségek: cd/m2 mag/arcsec2
nappali látás határa: 0,001 20,2 fotoposéjszakai látás határa: 0,000.001 27,7
szkotoposterm. éjszakai ég: 0,000.25 21,8telihold: 6.000,0 3,5tiszta égbolt: 10.000,0 2,8Nap: 3.000.000.000,0 -10,8
Átmeneti látástaromány: 0.03 – 3 cd/m2
Alkalmazkodás a sötéthez: 15-30 perc
Átváltás az egységek között
Cd/m2 mag/ívmásodperc2
Budapest Svábhegy
Cd/m2
Zselic
ZselicZselic Cd/m2
Zselic Cd/m2
Mátra Cd/m2
Pankasz
PankaszCd/m2
Az éjszakai égbolt mesterséges fénylése
• Az égbolt megnövekedett fénysűrűsége, ami felhők megvilágításából illetve a levegő molekuláin és aeroszoljain szóródó mesterséges világítástól eredő fényből származik.
= fényszennyezés
Káprázás
• A látás kényelmetlensége és/vagy a tárgyak felismerhetőségének csökkenése, a fénysűrűség szokatlan eloszlásának vagy szokatlan értékének, illetve a térben vagy időben fellépő igen erős kontrasztnak a következtében (MSZ 9620-2 definíciója). Tipikusan ebbe a kategóriába tartoznak a gépjárművezetést és munkavégzést zavaró fények.
Birtokháborítás fénnyel
• Az a fény, amely a megvilágításra szánt területet övező ingatlanokra, épületekre esik, és ott káprázást, vagy egyéb kellemetlenségeket okoz. Ebben a kategóriában különösen fontos odafigyelni az ablakokon beszűrődő, az éjszakai pihenést zavaró fényekre. Ide tartozik ezen kívül a lámpatestekből közvetlenül a védett természeti területekre eljutó fény is.
Zavaró fény
• az a fény, amely káprázást, birtokháborítást, az égbolt mesterséges kifényesedését vagy bármi más nemkívánatos környezeti hatást okoz.
• zavaró fénynek tekintjük a megvilágítás azon részét, ami nem a megvilágítandó felületre, irányba és nem a megfelelő időszakban jut. De zavaró fényt jelent a szükséges szintnél lényegesen nagyobb megvilágítás is.
Mérések csillagászati célú CCD kamerával, vagy kalibrált digitális kamerával (DSLR nyers képek)
Mérési módszerek
Állatövi fény
A fényszennyezés felmérése
Objektív mérések Unihedron Sky Quality Meter (SQM) –
„Égbolt minőség mérő” – érzékeny fénymérő
Mérések a Zselicben
ezüst
bronz
7000
2500
800
<250
<50
Szabad szemmel látható csillagok száma
R (km)
Égi háttérfényesség Kaposvár távolságának függvényében L
narancs: 2007 február-május
kék: 2007 június-augusztus
Bronz
Ezüst
A zavaró fény ökológiai hatásai
380 VÉDETT és 31 FOKOZOTTAN VÉDETT rovarfaj
Ezek harmada repül fényre!
+ azok a rendkívül nagy egyedszámú csoportok, amelyek között védett faj nincs, de ökológiai jelentőségük megkérdőjelezhetetlen.
Potenciális károsodások:• Élőhelytől, táplálkozó helytől való elcsalogatás• Szaporodó partnerek szeparálása• Nagyobb kitettség a ragadozóknak • Egyedek közvetlen vagy közvetett elhullása• Populáció összeomlása, lokális kipusztulás
A fényszennyezés negatív hatása a hazai rovarvilágra
• Költési időszak– Költőhely választás– Bioritmus– Táplálkozás
• Vonulási időszak– „Csapdába ejtő” fény– „Kényszerleszállás”– Ütközések kivilágított
épületekkel
Madarak: Mikor és mi a probléma?
Zavaró fény és madarak
A zavaró fény ökológiai hatásai
→
még sorolhatnánk…
Az ember is veszélyeztetett…
• Alvás közben kevés fény (különösen a kék tartományban)– Bekapcsolva hagyott TV– Erős fényű kijelzők– Biztonsági fények– Ablakon beszűrődő fény
• Elfojtja a melatonin termelést
Valószínű kapcsolat egyes daganatos megbetegedésekkel.
A zavaró fény okai
Van Gogh: Éj a Rhone-on (Arles, 1888)
Budapest fényei
Budapest déli része a
Svábhegyről
Budapest déli része a
Svábhegyről
Éjjel 1 óra
Az előbbi felvételek készítésének helyszínén a teljes égbolt látványa
É
D
Ny
K
Centrum
11óra 58perc
0 óra 4 perc
0 óra 4 perc
A díszvilágítás lekapcsolásakor:
Az égbolt mesterséges fénylése relatív értékének alakulása.
Az egyes görbékhez tartozó értékek a zenittávolságok fokban mérve. A fénysűrűség értékeket 30 másodperc expozícióval
készült égbolt fényképek alapján határoztuk meg. A méréseket Budapest irányában végeztük.
A díszvilágítás lekapcsolásakor:
A díszvilágítás lekapcsolásakor:
--> Budapest díszvilágítása az égbolt kifényesedésének 5-15 százalékáért felelős!
A fényszennyezés okai
Fotó: Hegedüs Tibor
A fényszennyezés okai
Fotó: Hegedüs Tibor
A fényszennyezés okai
Fotó: Gyarmathy István
A fényszennyezés okai
A fényszennyezés okai
A fényszennyezés okai
A fényszennyezés okai
A fényszennyezés helyzete a Földön
Az éjszakai égbolt háttérfényessége a Földön
Forrás: Cinzano et al. 2001
Tendencia: Európában eltűnhet a Tejút látványa
2025
2000
Forrás: Cinzano et al. 2001
fekete: telített, piros:erősen növekedett, sárga növekedett, szürke: kis változás
kék: csökkent, cyán: detektálási szint alatt
A világűrbe távozó fényáram növekedése 1992/93 és 2000 között
1888
Van Gogh:
Kávézó terasz éjjel
Hogyan védekezhetünk a fényszennyezés ellen?
Hogyan védekezhetünk a fényszennyezés ellen?
Hogyan védekezhetünk a fényszennyezés ellen?
Jó világítással!
Rossz világítás
Rossz világítás
Jó világítás
Csillagoségbolt-parkok
Csillagoségbolt-parkok
Feltételek:
Védett, közösségi tulajdonú vagy használatú területek, melyeket állami, vagy helyi köztestületek kezelnek. Ezek lehetnek nemzeti parkok, más kategóriájú védett területek.
Lehetőség biztosítása az éjszakai látogatásra.
A parknak kiemelkedően jó minőségű és zavarásmentes éjszakai égbolttal kell rendelkeznie (a Tejút jól látható, a határmagnitúdó legalább 5 mag.)
Ha a park nagyobb mint 50 000 ha, egy kisebb része is kijelölhető.
Csillagoségbolt-park a Zselicben
A Zselici Tájvédelmi Körzet
Cinzano et al. 2001
Együttműködések
• 2006: MCSE – DDNPI– Csillagos égbolt rezervátum létrehozása a
Zselici Tájvédelmi körzetben
• 2007: MEE VTT – Zselica Sz. – DDNPI – MCSE– Kistérségi települések bevonása, helyi
szabályozás, VTT iránymutatása
• 2007 május-augustus: SEFAG – DDNPD – VTT
“Ökoturisztikai centrum” (Vadászház felújítása kibővítése) Kardosfapusztán. A külső világítási rendszer teljesen ernyőzött, “csillagos égbolt barát”. A beruházás a védett területen a mesterséges fények többségét jelenti – jól megvalósítva
Nemzeti parkok, tájvédelmi körzetek:
• Kezelési tervek kitérnek a fényszennyezésre
• Ez a csillagoségbolt-parkok felterjesztésének utolsó lépése
• Zselic, Hortobágy: felterjesztés rövidesen
"...Védett természeti területen a helyhez kötött kültéri mesterséges megvilágítást külterületen, illetve beépítésre nem szánt területen - a közcélú közlekedési létesítmények biztonságos üzemeltetéséhez szükséges megvilágítástól eltekintve - úgy kell kialakítani, hogy a védett vagy a közösségi jelentőségű állatfajokat ne zavarja, veszélyeztesse, károsítsa."
• Kezelési tervek
• Nemzeti Természetvédelmi Alapterv
2008. évi XCI. törvény 19. §-a
Csillagnéző túrák a Zselicben
Éjszakai túrák a Zselicben
Éjszakai túrák a Zselicben
2007. február
2008.03.01
2008 október
2009.02.28
2009. 03. 28
Zselici galéria
Állatövi fény
Állatövi fény
Tűzgömb
Tejút…
Csillagnyomok a Hortobágyon
Ajánlott olvasmányok:
fenyszennyezes.csillagaszat.hu
www.astro-zselic.hu
www.mcse.hu
ddnpi.nemzetipark.gov.hu
www.vilagitas.org