Középiskolai Fizikatanári Ankét – Kaposvár, 2009 Kolláth Zoltán (MTA KTM CsKI, MCSE)

Az előadások a következő témára: "Középiskolai Fizikatanári Ankét – Kaposvár, 2009 Kolláth Zoltán (MTA KTM CsKI, MCSE)"— Előadás másolata:

1

2 Középiskolai Fizikatanári Ankét – Kaposvár, 2009 Kolláth Zoltán (MTA KTM CsKI, MCSE)

3 Miért nem látjuk a csillagokat? Az égbolt mesterséges fénylése!

4 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

5 Optikai mélység (  ) •Átjutó és bemenő intenzitás aránya: I/I 0 = exp (-  ) •Zenitben:  =0.3-0.4 •  fotonok 25-33%-a szóródik •A horizont irányában 30x nagyobb:  ≈ 10 •  fotonok 99,99%-a szóródik

6 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…

7 A fény légkörben megtett útja ● A látható tartományban dominál a szórás (IR: abszorbció) ● τ gyorsan nő a zenittávolsággal Optikai mélység: τ τ(90) ≈ 30 τ(0)

8 Átjutó fény Szóródó fény

9 BudapestSvábhegy

10 Zselic

11 Pár szóban a mértékegységekről: •A szem által érzékelt fényesség:Fénysűrűség Mértékegysége: cd/m2 A csillagászatban: magnitúdó/ívmásodperc 2 Látható csillagok: 0-7 magnitúdó M ~ -2.5*lg(I)

12 Fénysűrűségek: Fénysűrűségek:cd/m 2 mag/arcsec 2 nappali látás határa:0,00120,2 fotopos éjszakai látás határa:0,000.00127,7 szkotopos term. éjszakai ég: 0,000.2521,8 telihold: 6.000,03,5 tiszta égbolt:10.000,02,8 Nap: 3.000.000.000,0-10,8 Átmeneti látástaromány: 0.03 – 3 cd/m 2 Alkalmazkodás a sötéthez: 15-30 perc

13 Átváltás az egységek között Cd/m 2 mag/ívmásodperc 2

14 BudapestSvábhegy

15 Cd/m 2

16 Zselic

17 Cd/m 2

18 Zselic Cd/m 2

19 Mátra Cd/m 2

20 Pankasz

21 Cd/m 2

22 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

23 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.

24 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.

25

26 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.

27 Mérések csillagászati célú CCD kamerával, vagy kalibrált digitális kamerával (DSLR nyers képek)  Mérési módszerek

28 Állatövi fény

29

30

31 A fényszennyezés felmérése  Objektív mérések  Unihedron Sky Quality Meter (SQM) – „Égbolt minőség mérő” – érzékeny fénymérő

32 Mérések a Zselicben ezüst bronz

33

34 7000 2500 800 <250 <50 Szabad szemmel látható csillagok száma

35 R (km) Égi háttérfényesség Kaposvár távolságának függvényében L narancs: 2007 február-május kék: 2007 június-augusztus Bronz Ezüst

36

37

38

39

40

41 A zavaró fény ökológiai hatásai

42 380 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

43

44 •Költési időszak –Költőhely választás –Bioritmus –Táplálkozás •Vonulási időszak –„Csapdába ejtő” fény –„Kényszerleszállás” –Ütközések kivilágított épületekkel Madarak: Mikor és mi a probléma?

45 Zavaró fény és madarak

46 A zavaró fény ökológiai hatásai → még sorolhatnánk…

47 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.

48 A zavaró fény okai

49 Van Gogh: Éj a Rhone-on (Arles, 1888)

50 Budapest fényei

51 Budapest déli része a Svábhegyről

52

53

54

55

56 Éjjel 1 óra

57 Az előbbi felvételek készítésének helyszínén a teljes égbolt látványa É D Ny K Centrum

58

59 11óra 58perc

60 0 óra 4 perc

61

62 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.

63 A díszvilágítás lekapcsolásakor:

64 --> Budapest díszvilágítása az égbolt kifényesedésének 5-15 százalékáért felelős!

65 A fényszennyezés okai Fotó: Hegedüs Tibor

66 A fényszennyezés okai Fotó: Hegedüs Tibor

67 A fényszennyezés okai Fotó: Gyarmathy István

68 A fényszennyezés okai

69

70

71

72

73

74

75 A fényszennyezés helyzete a Földön

76 Az éjszakai égbolt háttérfényessége a Földön Forrás: Cinzano et al. 2001

77

78 Tendencia: Európában eltűnhet a Tejút látványa 2025 2000 Forrás: Cinzano et al. 2001

79 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

80 1888 Van Gogh: Kávézó terasz éjjel

81 Hogyan védekezhetünk a fényszennyezés ellen?

82

83 Jó világítással !

84 Rossz világítás

85

86 Jó világítás

87 Csillagoségbolt-parkok

88 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.

89 Csillagoségbolt-park a Zselicben

90 A Zselici Tájvédelmi Körzet

91 Cinzano et al. 2001

92

93

94 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

95 •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

96 Nemzeti parkok, tájvédelmi körzetek: •Kezelési tervek kitérnek a fényszennyezésre •Ez a csillagoségbolt-parkok felterjesztésének utolsó lépése •Zselic, Hortobágy: felterjesztés rövidesen

97 "...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

98 Csillagnéző túrák a Zselicben

99 Éjszakai túrák a Zselicben

100 2007. február

101 2008.03.01

102 2008 október

103 2009.02.28

104

105 2009. 03. 28

106 Zselici galéria

107 Állatövi fény

108

109

110

111

112

113

114 Tűzgömb

115

116

117 Tejút…

118

119

120

121 Csillagnyomok a Hortobágyon

122 Ajánlott olvasmányok: fenyszennyezes.csillagaszat.hu www.astro-zselic.hu www.mcse.hu ddnpi.nemzetipark.gov.hu www.vilagitas.org