S PREMINJANJE SIJA NOČNEGA NEBA V OBDOBJU 1992–1998

Kot prvi korak pri analizi podatkov posnetkov kometov smo vseh 294 grobih rezultatov meritev iz obdobja 1992-1998 prikazali na spodnjem grafu št. 1. Graf prikazuje spreminjanje sija nočnega neba v odvisnosti od časa. Zdi se, da sij neba narašča, a ker so točke v grafu precej razpršene, smo v nadaljevanju poskušali pojasniti vzrok prevelikih odstopanj nekaterih meritev od povprečja. Te meritve smo v primeru, da smo poleg umetnih virov svetlobe našli še kakšen drug vzrok za povečan sij neba, izločili.

Graf 1: Sij neba v odvisnosti od časa za vseh 294 meritev iz obdobja 1992–1998. Narisane so tudi meritve, ki smo jih zaradi kontaminacije z naravnimi viri svetlobe ali nejasnega vremena kasneje izločili.

Najprej smo preverili zapiske astronomov, avtorjev posnetkov, ki so v evidenco opazovanj poleg datuma, ure, imena kometa, opreme, s katero so snemali, in časa osvetlitve vpisovali tudi vremenske razmere, ki bi lahko vplivale na kvaliteto posnetkov. Na podlagi te evidence smo izločili posnetke, na katerih je bil povečan sij neba posledica Lune nad obzorjem, velikosti kome kometa na posnetku, oblakov oz. cirusov in meritev, ki so preveč razsute (več kot 10-odstotno standardno odstopanje v programu Fitspro). Izločili smo 67

20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 23 -

meritev, ki so v priloženi tabeli v prilogi obarvane sivo. Tudi pri nekaterih posnetkih ostalih kometov vrednost odčitanega sija neba izstopa, a Luna in drugi vplivi niso omenjeni, zato jih za sedaj nismo izločili.

Preden nadaljujemo, naj še enkrat poudarimo, da vrednosti sija neba iz tega obdobja ne bomo mogli primerjati s tistimi iz obdobja 2005–2013. Že v predhodnem poglavju smo omenili, da smo v izračunu sija neba v magnitudah na kvadratno ločno sekundo za gostoto svetlobnega toka primerjalne zvezde uporabili neke vrste konstantno vrednost zvezde z magnitudo 0 in ne dejanske vrednosti gostote svetlobnega toka ene izmed zvezd na posnetku. Morda so zato vrednosti iz tega obdobja malo višje oz. je sij neba precej manjši kot v obdobju 2005–2013, v katerem se vrednosti sija neba gibljejo nekje od 20. do 22.

magnitude na kvadratno ločno sekundo. Vrednosti iz obdobja 1992-1998 so višje (torej naj bi bilo nebo temnejše) tudi od tistih, ki jih je dobil avtor članka, ki ga predstavljamo v naslednjem poglavju, za področja na Poljskem v približno enakem obdobju. To pomeni, da lahko vrednosti iz obdobja 1992–1998 primerjamo med seboj, za kaj več pa bi se morali ponovno lotiti pregledovanja posnetkov in odčitavanja podatkov z njih.

Graf 2: Sij neba v odvisnosti od časa za meritve iz obdobja 1992–1998 po izločitvi nekaterih meritev zaradi Lune nad obzorjem, oblakov ...

Iskanje trenda spreminjanja sija neba smo nadaljevali s preostalimi 227 meritvami, ki smo jih predstavili na grafu št. 2. Iz grafa je razvidno, da izstopajo meritve iz leta 1997.

20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 24 -

Na večini posnetkov iz prvih štirih mesecev leta 1997 je komet Hale-Bopp (z oznako C/1995 O1). Zaradi velike kome kometa Hale-Bopp, ki zavzema večji del posnetka, smo na posnetku težko našli mesto za odčitek vrednosti sija neba. Lahko rečemo, da je cel posnetek svetlobno onesnažen zaradi kometove kome. Iz nadaljnjih analiz smo zato v naslednjem koraku izločili še vse tiste posnetke kometa, ki jih nismo že predhodno izločili zaradi drugih razlogov in ki so bili narejeni med januarjem in majem 1997, ko je bil komet najsvetlejši in se je gibal nizko nad obzorjem. Po izločitvi nam je ostalo 209 meritev, ki so prikazane na grafu št. 3.

Graf 3: Sij neba v odvisnosti od časa za meritve iz obdobja 1992–1998 po nadaljnji izločitvi posnetkov, tokrat posnetkov kometa Hale-Bopp (januar 1997–maj 1997).

Točke v grafu so še vedno precej razpršene kljub računski obdelavi podatkov, s katero smo izločili vpliv različne snemalne opreme na rezultate, ter izločitvi posnetkov zaradi prevelike napake meritev, Lune nad obzorjem, oblakov ter kontaminacije posnetka zaradi prevelike kome kometa. Posnetki, ki jih obdelujemo, sicer niso bili narejeni z namenom spremljanja sija neba oz. stopnje svetlobne onesnaženosti neba, temveč je bilo snemanje usmerjeno v spremljanje kometov. Komete pa so snemali na različnih višinah, v različnih smereh, v različnih vremenskih razmerah, v različnih letnih časih, v različnih stopnjah Sončevega cikla ter ob različnih časih, zato je vso to množico podatkov res težko spraviti na nekakšen »skupni imenovalec« ter podati končne ugotovitve. Pri izločanju vplivov na

20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

spreminjanja vrednosti sija neba smo si na koncu pomagali tudi z ugotovitvami in s kriteriji za obdelavo opazovanj, ki jih je navedel avtor članka, ki ga predstavljamo v naslednjem poglavju – on je v izogib takšnim težavam »izumil« novo metodo določanja sija nočnega neba ter nam posledično v prihodnje olajšal določanje trenda spreminjanja sija neba.

Vpliv Sončevega cikla smo lahko zanemarili, saj je v članku, ki ga omenjamo v naslednjem poglavju, navedeno, da je bilo obdobje 1994–1998 obdobje minimalne aktivnosti Sonca, za obdobje november 1992–december 1993 pa nam je po dosedanjem izločanju tako ali tako ostalo le 14 meritev od začetnih 20-ih. Od teh 14-ih meritev pa bomo, kot razlagamo v naslednjem odstavku, 3 meritve lahko izločili še pri upoštevanju vpliva višine nad obzorjem na meritve.

Po nasvetu astronomov z AGO smo se odločili, da bomo za določanje trenda spreminjanja sija neba uporabili posnetke kometov, katerih višina je bila v trenutku opazovanja večja od 30° nad obzorjem. Avtor članka iz naslednjega poglavja je sicer za svojo metodo uporabil opazovanje kometov z višino večjo od 45° nad obzorjem, ker jo je verjetno potreboval zaradi specifičnosti svoje metode. A če primerjamo spodnja grafa (št. 4 in 5), ki prikazujeta sij neba v odvisnosti od časa za posnetke nad višino 30° in 45°, vidimo, da se razlikujeta predvsem po številu točk; število teh je pričakovano večje na prvem grafu, vzorca porazdelitve točk pa sta si zelo podobna.

Graf 4 (levo): Sij neba v magnitudah na kvadratno ločno sekundo v odvisnosti od časa za posnetke z višino nad obzorjem nad 30° (obdobje 1992–1998).

Graf 5 (desno): Sij neba v magnitudah na kvadratno ločno sekundo odvisnosti od časa za posnetke z višino nad obzorjem nad 45° (obdobje 1992–1998).

Z uporabo posnetkov z višino opazovanih kometov nad 30° nad obzorjem se bomo v veliki meri izognili vplivu azimuta na sij neba na posnetkih. Posnetke z višino opazovanih kometov do vključno 30° nad obzorjem pa bomo naknadno uporabili za preverjanje vpliva azimuta na sij neba na posnetkih.

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 26 -

Še vedno pa se zdi, da sij neba tudi po vseh dosedanjih izločitvah narašča. Po uporabljenem kriteriju za višino nad obzorjem, ki mora biti večja od 30°, nam ostane za analizo 135 posnetkov. Pri pregledovanju podatkov, ki smo jih pridobili s teh posnetkov, smo opazili, da je bilo nekaj posnetkov narejenih verjetno v mraku in ne v času astronomske noči, katere trajanje se tekom leta spreminja. Zaradi tega smo se odločili obdržati le posnetke, ki ustrezajo naslednjim kriterijem:

- v času od začetka marca do konca avgusta so morali biti narejeni med 22:00 in 2:00 po lokalnem času,

- v času od začetka septembra do konca februarja so morali biti narejeni med 20:00 in 4:00 po lokalnem času.

Od 135 posnetkov nam je po upoštevanju teh kriterijev ostalo le 52 posnetkov, ki so prikazani na grafu št. 6.

Graf 6: Sij neba v odvisnosti od časa za posnetke z višino nad obzorjem nad 30° in z upoštevanim časovnim kriterijem (obdobje 1992–1998).

Iz velike množice podatkov, ki smo jo imeli na izbiro, smo s smiselnimi izločitvami prišli do teh, ki smo jih predstavili na grafu št. 6. Po analizi podatkov iz obdobja 1992–1998 lahko zapišemo le to, da se zdi, da so podatki skladni z naraščanjem sija neba. To je v logični povezavi z urbaniziranjem področij v Sloveniji, ki je naraščalo od 90-ih let prejšnjega stoletja dalje. Poleg tega za zunanjo razsvetljavo v Sloveniji ni bilo ustreznih

22,5

23,0

23,5

24,0

24,5

25,0

25,5

26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 27 -

normativov, dokler septembra 2007 ni bila sprejeta Uredba o mejnih vrednostih svetlobnega onesnaževanja okolja. Na podlagi analize pa ne moremo trditi, da se je sij neba zagotovo povečal, niti ne moremo reči, kolikšno je bilo natančno to povečanje. To je posledica dejstva, da meritve niso bile narejene z namenom meritve sija neba, zato so rezultati še posebej občutljivi na moteče vremenske vplive ali na morebitne negotovosti v medsebojni umeritvi posnetkov. Prav tako pa nismo dobili podatkov o stopnji svetlobnega onesnaženja.

Preden zaključimo z analizo posnetkov za obdobje 1992–1998, smo želeli preveriti še vpliv azimuta na posnetke kometov z višino do vključno 30° nad obzorjem. Mesta, ki bi s svojim svetlobnim onesnaževanjem lahko vplivala na posnetke, so: Ljubljana, Trst, Ajdovščina in Nova Gorica. Pri določanje azimutov smo si pomagali z aplikacijo na spletni strani ameriškega zveznega urada za komunikacije. V aplikacijo je bilo za izračun azimuta potrebno vnesti zemljepisno dolžino in širino dveh krajev ter izbrati metodo po velikih krogih. Na ta način pridobljene vrednosti so naslednje:

- azimut Črni Vrh–Ljubljana: 71°, - azimut Črni Vrh–Trst: 211°,

- azimut Črni Vrh–Ajdovščina: 242°, - azimut Črni Vrh–Nova Gorica: 271°.

(Določanje azimuta …, 2012)

Azimute smo naknadno preverili še z merjenjem v Atlasu Slovenije.

Graf 7: Sij neba v odvisnosti od azimuta za posnetke z višino nad obzorjem do 30° (obdobje 1992-1998).

22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 28 -

Tokrat smo imeli za analizo spreminjanja sija neba z azimutom na izbiro 74 posnetkov (graf št. 7), če upoštevamo časovni kriterij, pa le še 26 (graf št. 8).

Graf 8: Sij neba v odvisnosti od azimuta za posnetke z višino nad obzorjem do 30° in z upoštevanim časovnim kriterijem (obdobje 1992-1998).

Tudi tu lahko zapišemo, da se zdi, da je z grafa št. 8 razviden nekaj večji sij neba pri omenjenih azimutih in manjši le za azimute v območju 100°-200°. Žal pa nam je po upoštevanju časovnega kriterija ostalo zelo malo meritev za analizo in zato tega na podlagi naših podatkov ne moremo z gotovostjo trditi.

22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 Sij neba [magnitude na kvadratno ločno sekundo]

Datum

Univerza v Ljubljani – Pedagoška fakulteta Tanja Žontar; diplomsko delo

- 29 -