Slovenský tím fyzikov prispel k riešeniu problematiky svetelného znečistenia

10. mar. 2018 • Fyzikálne vedy

Slovenský tím fyzikov prispel k riešeniu problematiky svetelného znečistenia

Tím fyzikov Ústavu stavebníctva a architektúry Slovenskej akadémie vied a Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave pod vedením Mgr. Miroslava Kocifaja, PhD., dosiahol významné výsledky v oblasti vysvetlenia faktorov určujúcich množstvo svetelného znečistenia v životnom prostredí.

Jeden z najvýznamnejších projektov tohto tímu je zameraný na modelovanie svetelného znečistenia v okolí miest. Metódy, ktoré vyvinuli, umožňujú napríklad vypočítať zmeny úrovne svetelného znečistenia vyvolané rekonštrukciou alebo akoukoľvek zmenou technických parametrov verejného osvetlenia a tiež dať do súvisu tieto zmeny s aktuálnym stavom znečistenia atmosféry. Vďaka tomu je možné reálne posúdiť aj plánované zmeny.

„Svetelné znečistenie, teda presvetlenie oblohy a terénu mimo mesta svetlom unikajúcim z miest, nie je len ekonomickým problémom alebo problémom astronómov, ktorým znemožňuje pozorovania. Ukazuje sa, že presvetlenie životného prostredia narušuje životný rytmus, správanie sa a veľkosť populácie mnohých nočných živočíchov“, vysvetlil doc. RNDr. František Kundracik, CSc., z FMFI UK. Dodal, že obavy vzbudzuje aj vplyv zvýšených emisií modrého svetla na zníženie produkcie melatonínu u ľudí, čo by mohlo viesť k zvýšenému riziku vzniku niektorých ochorení.

Výpočet svetelného znečistenia v oblasti medzi Devínskou Novou Vsou a Marcheggom

Výpočet svetelného znečistenia v oblasti medzi Devínskou Novou Vsou a Marcheggom

To, koľko svetla z mesta sa v atmosfére rozptýli späť smerom k zemi, závisí najmä od momentálneho stavu atmosféry, ako je hmla a opar, prítomnosť prachu a drobných častíc atmosférického aerosólu – produkovaných napríklad spaľovacími motormi alebo pochádzajúcich z priemyselnej činnosti – alebo aj oblačnosť. Predpovedať, aké bude svetelné znečistenie pri zmene poveternostných podmienok alebo po modernizácii osvetlenia v meste, je zložitou fyzikálnou úlohou.

„Ide o to, že zmena priestorového rozloženia a typu svietidiel alebo typu aerosólových častíc v atmosfére môže zásadne ovplyvniť zložitosť výpočtov. Napr. vyššia koncentrácia častíc vo vzduchu vedie k účinnejšiemu rozptylu svetla v atmosfére, ale súčasne aj k výraznejšiemu oslabeniu jeho intenzity. Tieto dva efekty majú protichodné pôsobenie a od konkrétnych okolností závisí, ktorý z nich bude dominantný. Vo výsledku je tak potrebné nájsť vhodný kompromis medzi presnosťou výpočtu a jeho časovou náročnosťou,“ priblížil doc. Kundracik.

Tím fyzikov dosiahol v oblasti modelovania svetelného znečistenia niekoľko prelomových výsledkov. Práca publikovaná vo februárovom čísle prestížneho časopisu Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer dala definitívnu odpoveď na roky diskutovanú otázku, koľko rádov rozptylu svetla je potrebné zahrnúť do výpočtov, aby výpočet úrovne svetelného znečistenia bol dostatočne presný, ale pritom čo najkratší. O význame tohto článku svedčí skutočnosť, že ho komunita vedcov zaoberajúcich sa modelovaním svetelného znečistenia ocenila ako najzásadnejší prínos k problematike a vydavateľ ho dočasne bezplatne sprístupnil celej vedeckej komunite.

Program SkyGlow vyvinutý v Ústave stavebníctva a architektúry Slovenskej akadémie vied a na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave je v súčasnosti najrýchlejším a pritom dostatočne presným simulátorom svetelného znečistenia za rôznych atmosférických podmienok.

V spolupráci s International Dark-Sky Association v Tucsone (USA) a Consortium for Dark Sky Studies (Univerzita v Utahu, USA) bol použitý na predpoveď vplyvu výmeny žlto svietiacich sodíkových svietidiel za biele LED svietidlá v meste Tucson na svetelné znečistenie v jeho okolí. Prvé merania po výmene ukazujú, že predpovedaná zmena úrovne svetelného znečistenia dobre zodpovedá reálne nameraným zmenám.

Profil svetelného znečistenia v okolí mesta Zohor

Profil svetelného znečistenia v okolí mesta Zohor

Vedúci tímu Mgr. Miroslav Kocifaj, PhD., pripomenul, že sa venujú aj praktickým meraniam svetelného znečistenia a vyžarovacích charakteristík miest. Vyvinuli prototyp unikátneho celooblohového skenera, ktorý je ľahko prenosný a napájaný z autobatérie, má vysokú citlivosť aj pri meraní nízkych úrovní svetelného znečistenia a kombinuje v sebe aj denný spektrometer pre určenie množstva a typu aerosólov v atmosfére.

Rektor Univerzity Komenského v Bratislave prof. RNDr. Karol Mičieta, PhD., k úspechu výskumného tímu uviedol: „Teší ma výrazná miera využitia výskumu svetelného znečistenia v praxi, ktorú dosiahol náš výskumný tím vďaka novým metódam merania s dopadom nielen na ekonomické parametre, plánovanie logistiky verejného osvetlenia, ale hlavne na prevenciu možných negatívnych dopadov na človeka, narúšanie životného prostredia a vplyvu na prírodu a živočíchov. Radosť nám robí aj publikovanie práce v prestížnom vedeckom časopise, ako aj spolupráca špičkových pracovísk u nás aj v USA. Som totiž presvedčený o potrebe spájania sa popredných vedeckých inštitúcií a špičkových vedcov i tímov na spoločných výskumných projektoch doma aj vo svete.“

 

Informácie poskytli:

Mgr. Miroslav Kocifaj, PhD., Ústav stavebníctva a architektúry SAV a Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave
Mgr. Lenka Miller, Oddelenie vzťahov s verejnosťou Univerzity Komenského v Bratislave

Spracovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR  

Ilustračné foto: pixabay.com

Súvisiace:

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Prechod VK na VND - jeseň
TVT 2018
kúpa časopisov jún 2016
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
TVT 2018 články
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Do roku 867 bolo možné slúžiť bohoslužby len v troch jazykoch: latinčine, gréčtine a hebrejčine.
Zistite viac