Wpływ zapylenia atmosfery na jasność nocnego nieba

• Authors: Tomasz Ściężor , Marek Kubala

Title variants

EN

Impact of the particulate matter on the night sky brightness

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Za jasność nocnego nieba odpowiada wiele czynników, zarówno naturalnych, jak pochodzenia sztucznego. W przypadku nieba zachmurzonego głównym źródłem oświetlenia powierzchni Ziemi są chmury odbijające wadliwie ukierunkowane sztuczne światła naziemne. Autorzy pracy postawili tezę, że za sezonowe zmiany jasności nocnego, bezchmurnego nieba w warunkach zanieczyszczenia świetlnego odpowiada przede wszystkim pył zawieszony, pochodzący głównie ze źródeł niskiej emisji, zwłaszcza w okresie zimowym. Efekt ten jest szczególnie widoczny w Krakowie i okolicach, będących jednym z najbardziej zapylonych miejsc w Europie. Przeprowadzone na terenie aglomeracji krakowskiej ponad roczne pomiary pozwoliły ustalić liniową zależność między wartością wskaźnika koncentracji pyłów zawieszonych w atmosferze PM10 a jasnością nocnego, bezchmurnego nieba. Podobną zależność stwierdzono dla punktu pomiarowego znajdującego się przy Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Pedagogicznego im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, położonym na górze Suhora w Gorczańskim Parku Narodowym. Wstępnie stwierdzono występowanie podobnych zależności dla innych uprzemysłowionych obszarów w Polsce.

EN

The brightness of the night sky depends on many factors of both natural and artificial origin. In the case of overcast sky the clouds are the main source of lighting the earth's surface, bouncing incorrectly targeted artificial lights. In the case of a cloudless sky there are noticeable differences in its brightness, not only in the year, but also in a short timescale. The authors put the thesis that the main factor affecting the brightness of the cloudless, light polluted night sky is the particulate matter (PM), deriving mainly from low-emission, especially in winter. This effect is particularly evident in Krakow and its surroundings, one of the most PM polluted places in Europe. Over the year measurements made in the Krakow agglomeration allowed to establish a linear relationship between the concentration of PM and brightness of the night, cloudless sky. A similar effect was found for the measurement point near the Mount Suhora astronomical observatory in the Gorce Mountains National Park. The preliminary observations indicate that similar correlations occur for the other industrialized areas in Poland.

Keywords

PL

zanieczyszczenie świetlne; sztuczna poświata niebieska; pył zawieszony

• Journal: Kosmos
• Year: 2015
• Volume: 64
• Issue: 4
• Pages: 579-587

Dates

published

2015

Contributors

author

Tomasz Ściężor

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

author

Marek Kubala

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

References

• Berry R. L., 1976. Light Pollution in Southern Ontario. J. Royal Astronomical. Soc. Canada 70, 97-115
• Bertiau F. C., de Graeve E., Treanor P. J., 1973. The artificial night-sky illumination in Italy. Vatican Observ. Publ. 1, 159-179.
• Bielec-Bąkowska Z., Knozová G., Leśniok M., Matuszko D., Piotrowicz K., 2011. High suspended dust concentrations in Brno, Sosnowiec and Krakow (the year 2009 as an example). Prace Geograficzne, IGiGP UJ 126, 67-84.
• Cieśla G., Bryja A., 2010. Sprawozdanie z badań zanieczyszczenia powietrza metodą wskaźnikową w zakresie NO2 i SO2 w ramach monitoringu regionalnego w 2009 roku. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Krakowie, Delegatura w Nowym Sączu, Nowy Sącz
• Cristaldi S., Foti S., 2000. A method to measure the night sky luminosity. Memorie della Societa Astronomica Italiana, 71, 167-192.
• Duriscoe D. M., Luginbuhl C. B., Moore C., 2007. Measuring night-sky brightness with a wide-field CCD camera. Publ. Astronom. Soc. Pacific 119, 192-213.
• EEA Report 2013. Air quality in Europe - 2013 report. European Environment Agency, URL: http://www.eea.europa.eu/publications/air-qualityin-europe-2013.
• Godłowska J., Kaszowski W., Hajto M. J., Tomaszewska A. M., 2012. Wpływ sposobu przygotowania meteorologicznych danych wejściowych w systemie FAPPS na jakość pola wiatru i głębokości mieszania. Konsekwencje dla prognozy PM10. [W:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce T.2. Konieczyński J. (red.). Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze, 75-88.
• Hajto M. J., Godłowska J., Kaszowski W., Tomaszewska A. M., 2012. System prognozowania rozprzestrzeniania zanieczyszczeń powietrza FAPPS - założenia, mozliwości, rozwój [W:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce. T.2. Konieczyński J. (red.). Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze, 89-96.
• Ho M. S., Nielsen C. P., 2007. Clearing the Air: The Health and Economic Damages of Air Pollution in China. MIT Press
• Isobe S., Kosai H., 1998. Star watching observations to measure night sky brightness. [W:] Preserving the Astronomical Windows. Isobe S., Hirayama T. (red.). Astronomical Society of the Pacific Conference Series, 175-184.
• Kerber F., Querel R. R., Rondanelli R., Hanuschik R., van den Ancker M., Cuevas O., Smette A., Smoker J., Rose T., Czekala H., 2014. An episode of extremely low precipitable water vapour over Paranal observatory. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 439, 247-255.
• Kermani M., Naddafi K., Shariat M., Mesbah A. S., 2003. Chemical composition of TSP and PM10 and their relations with meteorological parameters in the ambient air of Shariati Hospital District. Iranian J. Public Health 32, 68-72.
• Kolláth Z., 2008. The effects of artificial lights at the Zselic Landscape Protection Area. Przegląd Elektrotechniczny 84, 76-79.
• Kolláth Z., 2010. Measuring and modelling light pollution at the Zselic Starry Sky Park. [W:] 5th Workshop of Young Researchers in Astronomy & Astrophysics. Forgács-Dajka E., Plachy E., Molnár L. (red.). J. Physics Conference Series, 218, 012001-012008.
• Kosai H., Isobe S., 1991. Organised Observations of Night-sky Brightness in Japan during 1987-1989. [W:] Fifth Asian-Pacific Regional Astronomy Meeting. Ashley M. C. B., Caswell J. L., Couch W. J., Hunstead R. W., Proust K. M. (red.). Astronom. Soc. Australia, Proc. 9, 180-183.
• Kubala M., Ściężor T., Dworak T. Z., Kaszowski W., 2009. Artificial Sky Glow in Cracow Agglomeration. Polish J. Environ. Studies 18, 194-199.
• Kyba C. C. M., Ruhtz T., Fischer J., Hölker F., 2011. Cloud coverage acts as an amplifier for ecological light pollution in urban ecosystems. PLoS ONE, 6, e17307.
• Kyba C. C. M., Ruhtz T., Fischer J., Hölker F., 2012. Red is the new black: how the colour of urban skyglow varies with cloud cover. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 425, 701-708.
• Pun C. S. J., So C. W., 2012. Night-sky brightness monitoring in Hong Kong: a city-wide light pollution assessment. Environ. Monit. Assess. 184, 2537-2557.
• Schreuder D. A., 2001. Sky Glow Measurements in the Netherlands. [W:] Preserving the Astronomical Sky. Kohen R. J., Sullivan III W. T. (red.). Int. Astronom. Union Symposium 196, Astronom. Soc. Pacific, 130-133.
• Ściężor T., 2013. A new astronomical method for determining the brightness of the night sky and its application to study long-term changes in the level of light pollution. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 435, 303-310.
• Ściężor T., Kubala M., 2014. Particulate matter as an amplifier for astronomical light pollution. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 444, 2487-2493.
• Ściężor T., Kubala M., Kaszowski W., Dworak T. Z., 2010. Zanieczyszczenie świetlne nocnego nieba w obszarze aglomeracji krakowskiej. Analiza pomiarów sztucznej poświaty niebieskiej. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków.
• Ściężor T., Kubala M., Kaszowski W., 2012. Light Pollution of the Mountain Areas in Poland. Archiv. Environ. Protect. 38, 59-69.
• Thrall A. D., Hudiszevskyj A. B., 1984. An update on the use of particulate ratios to access likely PM10 attainment status. EPA-450/4-84-013.
• Treanor P. J., Salpeter E., 1972. A Portable Night-Sky Photometer. Observatory 92, 96-99.
• Walker M. F., 1970. Light Pollution in California and Arizona. Publ. Astronom. Soc. Pacific 82, 672-698.
• Walker M. F., 1977. The effects of urban lighting on the brightness of the night sky. Publ. Astronom. Soc. Pacific 89, 405-409.