Problematika svjetlosnog onečišćenja dio 2 prof. Željko Andreić Rudarsko-geološko-naftni fakultet Sveučilište u Zagrebu zandreic@rgn.hr http://rgn.hr/~zandreic/ Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 1
Sadržaj 1. svjetlo u prirodi danju i noću. 2. štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja na okoliš i ljude. 3. mjerenje svjetlosnog onečišćenja. Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 2
Zračenje crnog tijela W/(m 2 m) m W/m 2 c 1 = 3,7418 10-16 Wm 2 c 2 = 0,014388 m K σ = 5,67 10 8 W m 2 K 4 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 3
Zračenje crnog tijela Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 4
Zračenje crnog tijela žar plamen šibice plamen svijeće žarulja (W nit) ksenon-ov luk fluorescentno svjetlo: toplo bijelo bijelo hladno bijelo dnevno svjetlo sunčevo svjetlo dnevno svjetlo dnevno svjetlo, oblačno plavo nebo 1 000 K 1 700 K 1 850 K 2 700-3 300 K 4 100 K 3 000 K 3 500 K 4 000 K 5 000 K 5 900 K 5 500-6 000 K 6 500 K 9 000-12 000 K Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 5
Sunce solarna konstanta: 1 390 W/m 2 perihel: 1 438 W/m 2 afel: 1 345 W/m 2 Sunce u zenitu, horizontalna površina, na nivou mora: E = 1,24 10 5 lux Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 6
Dnevno svjetlo visina Sunca 90 o E = 1,24 10 5 lux 65 o 1,08 10 5 45 o 7,59 10 5 25 o 3,67 10 5 10 o 1,09 10 5 5 o 4 760 0 o 732-0,8 o 453 izlaz ili zalaz Sunca -6 o 3,4 kraj civilnog sumraka -12 o 0,0083 kraj nautičkog sumraka -18 o 0,00065 kraj astronomskog sumraka Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 7
Noćno svjetlo visina Mjeseca u kulminaciji ca. 25 o - 70 o prva četvrt E = 10-30 mlux uštap 80-250 zadnja četvrt 10-30 zvjezdano nebo bez Mjeseca: 0,7-2 mlux oblačna noć: 0,03-0,1 Venera (max.): 0,14 mlux Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 8
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Uništavanje noćnih krajolika. Na UNESCOvu listu zaštičenih kulturnih dobara mogu se upisati i posebni krajolici. Krajolici su uglavnom djelo prirode, čak i ako ih ljudska naselja donekle mijenjaju. Prekomjerna rasvjeta drastično uništava estetiku takvih krajolika. "Da se zvijezde, umjesto što sjaju uvijek nad našim glavama, mogu vidjeti samo s jedne točke zemaljske kugle, ljudi ne bi prestali u hrpama onamo putovati, da motre nebo i da se dive čudesima neba." Seneca, prije oko 2000 god. Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 9
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Biljke: svjetlo utječe na fotosintezu i rast biljaka, i potiće cvat, rast i mirovanje biljke. Umjetno svjetlo može značajno poremetiti prirodni ritam biljke. Prekratke noći mogu smanjiti ili zaustaviti cvat. Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 10
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Životinje: - utjecaj na orijentaciju (od poboljšanja do potpune dezorjentacije) - utjecaj na privlačnost/odbojnost, mijenja reproduktivne cikluse - promjena ili potpuna blokada biloških ritmova, vrlo kompleksne dugoročne posljedice - promjena kvalitete habitata. Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 11
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Kukci: - večina kukaca vidi UV svjetlo. Pokus hvatanja kukaca: HP živina žarulja: 8 400 kukaca flurescentna žarulja: 2 800 HP natrijeva žarulja: 1 760 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 12
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Ptice: - dezorijentacija - promjena migracijskog ritma/pokusaj prezimljavanja na krivom mjestu - zasljepljivanje i pogibija udarom u zgrade ili izvore svjetla - cjelonočna aktivnost (galebovi) Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 13
Štetno djelovanje svjetlosnog onečišćenja Ljudi: - promjerna diurnalnih ritmova (spavanje, periodi hranjenja, budnost/mamurluk, stalni umor). - promjene u sintezi melatonina, utjeću na izmjenu budnosti i spavanja, posebno pogađa žene - promjena sezonskog ritma, zbog umjetnog dugog dana i zimi. - kratkovidnost kod djece zbog spavanja u osvjetljenim prostorima? - i još? Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 14
Satellite imaging (Cinzano at al.) Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - satelitske slike Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 15
Satellite imaging + modelling (Cinzano at al.) Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - satelitske slike Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 16
Monitoring methods: Sky quality meter Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - sky quality meter Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 17
Monitoring methods: Sky quality meter Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - sky quality meter L poluširina kutne osjetljivosti: +-10 o osj. 20 o od osi: 1% max. Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 18
Monitoring methods: Sky quality meter Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - zvjezdane veličine Astronomska skala za mjerenje sjaja zvijezda. Skala je logaritamska: m 2 -m 1 = 2,5log(I 1 /I 2 ) ili I1/I2 = 2,512 Jedinica se zove magnituda (mag, ili m). Standard: Vega se uzima za m = 0,00. (m 2 - m 1 ) Sjaj neba mjeri se u mag/arcsec 2 (ekvivalentni sjaj 1 kvadratne lučne sekunde neba bez zvijezda). Veza: osvjetljenost u cd/m 2 = 1,08 10 5 10 (-0,4 m) gdje je m sjaj neba u mag/arcsec 2 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 19
Monitoring methods: all-sky cameras Mjerenje svjetlosnog onečišćenja - all-sky kamere Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 20
Mjerenje Monitoring svjetlosnog methods: onečišćenja all-sky cameras - all-sky 2 kamere mirror + digital WA lens + 35 mm film Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 21
Mjerenje Results 3 svjetlosnog - middle Istria onečišćenja - all-sky kamere Kanfanar Savičenta SQM: 20,8 21,0 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 22
Mjerenje Results 3 osvjetljenosti - middle Istria ploha - lux-metar Kanfanar Savičenta SQM: 20,8 21,0 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 23
Preporučena Results 3 - middle osvjetljenost Istria spomenic, fasade 1-2 lux javne površine Kanfanar Savičenta 20-50 skladišta, kuće, kazališta, arhive 150 lagani uredski posao, učionice 250 normali rad, rad na PCu, čitaonice, izložbe, laboratoriji 500 robne kuće, mehaničke radionice 750 crtanje, finomehaničke radionice, operacijske dvorane 1 000 precizno crtanje, vrlo precizni rad 1 500-2 000 dugotrajni rad s vrlo sitnim objektima, mali kontrast 2 000-5 000 posebno teški vizuelni rad s vrlo sitnim objektima SQM: malog 20,8 kontrasta do 21,0 20 000 Željko Andreić: Problematika svjetlosnog onečišćenja 2009, P2 24