Značilnosti svetlobe, vzroki, učinki, rešitve

The Svetlobno onesnaženje To je poseg v naravo umetnih svetlobnih virov, ki povzročajo negativne vplive živih bitij ali vplivajo na človeške interese. Malo pozornosti na svetlobno onesnaževanje je bilo namenjeno, vendar ustvarja vpliv s spreminjanjem naravnih ciklov svetlobe.

Človek že dolgo uporablja noč za svoje dejavnosti, umetno osvetljuje in zato vpliva na naravno okolje. Zavedanje o svetlobnem onesnaževanju se pojavlja le v 60-70 (20. stoletje), ko astronomi nanjo opozorijo. To je zato, ker sijaj mest posega v opazovanja in meritve iz astronomskih opazovalnic.

Lahka kontaminacija planeta Zemlje. Vir: Dominic Alves [CC do 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0)]

Umetna svetloba se širi na okolje in zaradi svojih lastnosti razmislek in loma na koncu pokriva okoliški prostor. Odraz določa, da fotoni (osnovne enote svetlobe) odskočijo na površinah in delcih, na katerih vplivajo.

Vzrok za onesnaževanje svetlobe je ustvarjanje umetne svetlobe s strani človeka v presežku in brez nadzora. Rast človeške populacije in njena koncentracija v mestnih središčih ustvarja to naraščajoče povpraševanje po svetlobi.

Poleg tega nezavest glede sposobnosti svetlobe kot onesnaževalca ne poveča potrebe po njegovem pravilnem nadzoru. Slabo usmerjena javna razsvetljava, svetleči oglasi in nočni avtomobilski promet ustvarjajo presežek svetlobe.

Onesnaževanje svetlobe se razlikuje glede na vrsto svetilke, ki jo ustvarja, saj je najbolj onesnaževala, ki zagotavljajo belo-modro svetlobo. Svetloba kontaminira, ko se projicira v okolje, vdre v zasebna območja in osupljiva ali okrnjena območja.

Glede na vir, ki ga oddaja, se svetlobno onesnaževanje zgodi z javno ali zasebno razsvetljavo, oglasi, žarometi vozila in reflektorjev.

Svetlobno onesnaževanje negativno vpliva na človeka s spreminjanjem svoje biološke ure. To vpliva na zdravje z ustvarjanjem živčnih, nespečnosti in celo hormonskih neravnovesja.

Prav tako ovira aktivnost astronomskih opazovalnic, saj sijaj mest preprečuje zaznavanje nočnega neba. To tudi državljanom te estetske izkušnje odvzema tudi.

Po drugi strani svetlobno onesnaževanje pomeni izgubo električne energije, ki predstavlja gospodarske izgube in odpadke. Poleg tega so bila v proizvodnem procesu te zasiljevanja ustvarjena druga onesnaževala, kot je CO2.

Svetlo onesnaževanje ima negativne učinke na naravne ekosisteme in lahko vpliva na selitvene ptice, pa tudi žuželke in žabe. Svetloba spremeni pot do morja majhnih želv, potem ko je izvalila jajca na plažah.

Na splošno sprememba cikla dneva in noči povzroča spremembe v vedenju živih bitij. Te spremembe vplivajo na njihovo prehrano, razmnoževanje in odnos med plenilcem. Rastline trpijo spremembe v fotoperiodu (odziv na trajanje dneva-noči), s posledicami cvetenja.

Največje svetlobno onesnaževanje na svetu se proizvaja v najbolj razvitih državah in v velikih mestih. Glavni osvetlitve osvetlitve svetlobe so na vzhodni obali Združenih držav Amerike, Evrope, Severne Indije, Tajvana, na Japonskem in na Kitajskem.

Rešitve za svetlobno onesnaževanje so socialne, pravne in tehnične. Družbeno je treba ozaveščati o obstoju te vrste onesnaženja in njegovih učinkih.

V zakonskih strogih zakonih, ki urejajo uporabo razsvetljave. Prav tako je treba prepovedati prekomerno svetlobo nad obzorjem in zagotoviti izvajanje ustreznih tehničnih ukrepov.

Tehnično obstajajo svetlobne sisteme, ki vključujejo ustrezne (enobarvne) svetilke, pa tudi v pravilni orientaciji. Obstajajo tudi časovniki, ki omogočajo uravnavanje časa osvetlitve.

[TOC]

Značilnosti

Svetlobno onesnaževanje se nanaša na umetno svetlobo, kadar se oddaja v presežku ali zunaj območja, v katerem je funkcionalen. Značilnosti difuzije svetlobe, kot je odsev, ustvarjajo tako imenovani svetleči sijaj mest.

To pomeni, da se oddaja svetloba odraža na površinah in ko gre v ozračje, odskoči z atmosferskimi delci, ki ga vrnejo.

Lestvica teme Bortlovega neba

Janez e. Bortle je leta 2001 ustvaril lestvico (od 1 do 9) za merjenje, kako razsvetljeno je nočno nebo. Stopnja 1 je najtemnejšo nebo, ki ga lahko vidimo z Zemlje, z največjo količino zvezd. Medtem ko stopnja 9 ustreza nočnemu nebu, ki ga vidimo iz središča velikega mesta, kjer je videti malo zvezd.

Vzroki

Temeljni vzrok za onesnaževanje svetlobe je emisija svetlobe z umetno razsvetljavo. To posledično določa niz človeških potreb, ki vključujejo:

- Dovoli nočne dejavnosti.

- Ustvarite državljanske varnostne pogoje.

- Olajšati varnost prometa v vozilu.

- Razširiti gospodarsko dejavnost.

- Oglaševalska razsvetljava.

- Okrasna razsvetljava.

Vam lahko služi: prednosti in slabosti vetrne energije

Ta svetlobna emisija lahko povzroči kontaminacijo z delovanjem treh glavnih dejavnikov:

Neposredna emisija

To je glavni dejavnik onesnaževanja svetlobe, saj se umetna svetloba oddaja v temno okolje, da ga osvetli. Je močan vir kontaminacije zaradi intenzivnosti in tistega, kar je običajno večsmerne.

Sodobno mesto je v središču svetlobe, zahvaljujoč kombinaciji neštetih virov, ki vključujejo javno in zasebno razsvetljavo. To vključuje ulične svetilke na ulicah in avenijah, stanovanjske luči in zgradbe za gospodarsko dejavnost, osvetljene nalepke, obvestila o oglaševanju in žarometi vozila.

Ta oddaja svetloba lahko neposredno izvaja svoj onesnaževalni učinek, ko je usmerjena v navado živih bitij. Prav tako lahko to storite sekundarno z odsevom ali loma.

Odsev na osvetljenih površinah

Oddaja luč se odraža na površinah urbaniziranega območja, kot so ulice, zgradbe, znaki in kateri koli predmet v svojem polmeru delovanja. Fotoni pri trku s temi površinami se odražajo v različnih smereh, ki ustvarjajo svetlobno sijaj mesta.

Vendar je ta sekundarni faktor kontaminacije očitno šibkejši od prvega. Pravzaprav je v mestih, kjer so svetlobne žaritve pravilno usmerjene, onesnaževalni učinek odseva bistveno nizek.

Odsev v atmosferskih delcih

Končno je svetloba in odsevana svetloba usmerjena proti atmosferi in tam trči v suspendirane delce.

Fantje

Onesnaževanje svetlobe lahko razvrstimo na različne načine, odvisno od vrste svetilke, ki jo proizvaja, njene značilnosti ali vira, ki ga ustvarja.

- Glede na vrsto svetilke

Onesnaževanje svetlobe se razlikuje glede na vrsto svetilke, ki zagotavlja svetlobo. Monokromatske svetilke, kot je natrij, so manj onesnažujoče kot bele svetlobe, kot so fluorescentna ali nekatere LED.

- Glede na njegove značilnosti

Predvideno širjenje svetlobe

Disperzija svetlobe se širi in znatno prispeva k sijaju, ki ga oddajajo mestni centri.

Invazivna svetloba

Ko zunanji vir svetlobe prodre v domove ali območja, kjer njegova razsvetljava ne ustreza, da postane povzročitelj onesnaževanja.

Bleščanje ali sijaj

Prekomerna ali nenadna osvetlitev povzroči bleščanje pri pešcih in voznikih vozil, saj lahko povzročijo nesreče. Na primer visoke luči vozila.

Heterogena ali živahna razsvetljava

So območja z nepravilno razsvetljavo, z različnimi viri svetlobe, ki povzročajo dezorientacijo, zmedo, motenje in stres. Na primer veliko število svetlih obvestil in javne razsvetljave.

Prav tako je mogoče predstaviti območja s odvečno umetno razsvetljavo za naloge, ki se tam izvajajo.

- Glede na vir

Ulična razsvetljava

To je največji vir svetlobnega onesnaževanja, zlasti kadar sistem za razsvetljavo ni pravilno zasnovan. Ta vir je odgovoren za 40 do 60% svetlobnega onesnaženja, tako z razširjanjem projicirane in invazivne svetlobe.

Svetlobna obvestila

V nekaterih velikih mestih, kot sta New York ali Tokio, ta svetlobni vir doseže visoko stopnjo pojavnosti. To je neposreden vzrok za projicirano in invazivno onesnaževanje s svetlobo, saj oddaja nad obzorjem.

Žarometi vozila

To je mobilni in spremenljivi vir in v mestih z visoko stopnjo nočnega prometa postane pomemben faktor onesnaževanja svetlobe. Odvisno od vrste svetilnika in če pravila za njegovo uporabo niso izpolnjena, je to vzrok za onesnaževanje.

Zasebna razsvetljava

Stanovanjske luči, zlasti stavbe velikih mest, ustvarjajo ustrezno onesnaževanje svetlobe.

Reflektorji

Na splošno je to vir natančnega onesnaževanja s svetlobo, saj gre za reflektorje, ki se uporabljajo v javnih oddajah. Kontaminacija nastane s projicirano in invazivno difuzijo svetlobe.

Učinki

Učinki onesnaževanja svetlobe se lahko razvrstijo v tri glavne kategorije:

- Učinki na nočno nebo

Svetlo onesnaževanje, ki ga ustvarja sijaj mest, je nočno nebo nevidno. Zvezde lahko vidimo zahvaljujoč kontrastu njihove svetlosti (lastne ali odsevane) v kontekstu nebesne teme.

Videz neba ponoči z in brez svetlobnega onesnaženja. Vir: Jeremy Stanley [CC do 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0)]

Lahka sijaj mest povečuje jasnost nebesnega ozadja nad svetlostjo zvezd, zaradi česar so nevidne.

- Učinke na ljudi in njihov habitat

Vdor zunanje svetlobe

Zunanja razsvetljava v mestih pogosto ustvarja svetlobno onesnaževanje z napadom na zasebnost gospodinjstev. Včasih je to lahko koristno, na primer tako, da se lahko ponoči premikamo, ne da bi prižgali notranje luči.

Vendar to omejuje tiste druge okoliščine, kjer želite ohraniti temo, ne da bi se pritožili za zaprtje oken.

Vplivi na zdravje

Živa bitja se odzivajo na cirkadiane ritme, torej fiziološke odzive v skladu z določenimi obdobji med 20 in 28 urami. Zato spremembe svetlobnih in temnih ciklov ustvarjajo fizične, duševne in vedenjske spremembe. Svetlo onesnaževanje povzroča resne motnje spanja in zato vedenje pri ljudeh.

Vam lahko služi: Antarktični ocean: geološki izvor, podnebje, flora in favna

Melatonin je hormon za nočno izločanje, ki ga proizvaja pinealna žleza, ki pomaga uravnavati biološko uro in zmanjšuje nočno proizvodnjo estrogena.

Dokazano je, da je proizvodnja melatonina, ko je človeško telo podvrženo umetni osvetlitvi. Glede na študije (še ni prepričljivo) bi to lahko povečalo tveganje za nekatere vrste raka.

Nacionalna agencija za zdravstveno varnost okolja in francoskega dela (ANSES) je opozorila na druga tveganja o onesnaževanju svetlobe. Na primer, oksidativni stres, ki je v mrežnici ustvaril veliko pojavnost nekaterih vrst osvetlitve (npr.: LED).

Ekonomski vplivi

Onesnaževanje svetlobe je posledica razpršenega presežka svetlobe, zato pomeni izgubo tega. Izračunano je bilo povečanje najmanj 20%, kar vodi v neposredne gospodarske izgube.

Za odpadke, ki izhajajo iz lahkega onesnaženja, se doda celotni gospodarski stroški, ki sodelujejo pri njegovi proizvodnji (viri in kontaminacija drugih virov).

Poleg tega je svetlobno onesnaževanje prisililo astronomske opazovalnice na zelo oddaljenih krajih naseljenih centrov. To je povečalo stroške gradnje in obratovanja, povezane predvsem s prevozom materialov, zalog in osebja.

Tehnični vplivi

Na astronomijo je vplivalo svetlobno onesnaževanje zaradi že komentiranih učinkov na nočno nebo. Pravzaprav so bili astronomi prvi, ki so nanjo opozorili in razvili velikost, da bi ga izmerili.

Ta indeks se imenuje svetilnost nebesnega sklada in meri povečanje jasnosti istega.

Estetski vplivi

Vsi, ki se še nikoli niso oddaljili od mestnih središč, niso mogli ceniti zvezdnega neba v celoti. To pomeni izgubo pomembne estetske in čustvene izkušnje, ki jo lahko doživljajo le v bistvu iz mest.

Upoštevajte, da se svetlobno onesnaževanje, ki ga ustvarjajo velika mesta. Zato enaka grožnja naša nočna pokrajina in nekateri avtorji govorijo o kulturni izgubi "nočne izkušnje"

- Učinki na naravne ekosisteme in biotsko raznovrstnost

Dnevni in nočni cikel z njihovimi značilnimi stopnjami osvetlitve je urejal razvoj vrst. Te so zato svoje vedenje prilagodili temu ciklu v vsakem določenem okolju planeta.

Živali

Divje živali so še bolj občutljive na učinek svetlobe na njihovo biološko uro in etologijo (vedenje). Vrste nočnih navad, kot so netopirji in nekatere dvoživke, resno vplivajo na njihov habitat z nočno razsvetljavo.

Ko se soočajo z nenavadno osvetlitvijo, so živali bodisi z zavrnitvijo ali privlačnostjo. Vsekakor to pomeni spremembe v svoji prehrani, migraciji, razmnoževanju ali v odnosih med plenilcem in zapora.

Na primer, želve morskih sadežev, ko gredo po izvalitvi v morje, izgubijo smer pred svetlobnimi viri. Nočne ptice, kot so sove, zahtevajo temo, da zaznajo in zaležejo svoj plen.

Vrste žuželk in žab privlačijo lahki viri in njihove Merman populacije zaradi tega vzroka. Zato zelo osvetljene konstrukcije blizu naravnih območij negativno vplivajo na te organizme.

Upoštevajte, da so aktivne vrste nočnega cikla pomemben delež živalskega kraljestva. Ocenjujejo, da je približno 30% vseh vretenčarjev in več kot 60% nevretenčarjev nočno.

Tla

Cvetenje rastlin je proces, ki ga določa interakcija genetskih in okoljskih dejavnikov, vključno s fotoperiodom. To pomeni, da se odzivajo na trajanje dneva in ponoči, sprememba teh ritmov pa vpliva na cvetoče nekaterih vrst.

Odnos živih bitij s cikli svetlobe in temnega je tako pomemben, da je motiviral razvoj dveh disciplin biologije. Eden od njih je scotobiologija, ki preučuje odnos med življenjem in temo. Druga je kronobiologija, ki preučuje biološke ritme.

- Učinki na druga onesnaževala

Kisel dež

Fotokemični učinki so temeljni za nekatere procese, ki nastanejo v atmosferi. Na primer, nox radikali v prisotnosti svetlobe ustvarjajo kisline in v odsotnosti tega razpadajo.

Zato neprekinjena umetna razsvetljava poveča proizvodnjo kisline in zato kisli dež. Ocenjuje se, da to povečanje doseže med 5 in 7%.

Toplogredni učinek plinov

Kot smo komentirali, ko se sklicujemo na ekonomski učinek, se bo približno 20% svetlobe potratno spremenilo v svetlobno onesnaževanje. Toda to vpliva tudi pri ustvarjanju drugih onesnaževal, zlasti pri proizvodnji CO2.

Večina električne energije se pojavlja v termoelektričnih rastlinah in te oddajajo CO2, ki je glavni toplogredni plin, kar povzroča globalno segrevanje.

Primeri krajev s svetlobnim onesnaženjem

Najbolj šokantni primeri svetlobnega onesnaževanja so velika mesta razvitih držav. Zaradi visoke koncentracije prebivalstva in visoke gospodarske ravni postane razvidna odvečna nočna osvetlitev.

Lahko vam služi: Ecotone: kaj je, značilnosti in primeri

Kar zadeva regije sveta, je največje svetlobno onesnaževanje v Severni Ameriki, Evropi in Aziji.

Las Vegas (ZDA) ponoči. Vir: Economicoldenburger - Alles über den Las Vegas Strip [CC avtor -sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

V Severni Ameriki izstopajo ZDA (zlasti na vzhodni obali), medtem ko v Evropi Grčija, Malta in Španija ter v Aziji Japonska, Tajvan in Kitajska izstopajo. Na ravni mest v ZDA izstopajo Las Vegas in New York. Druga pomembna mesta so Moskva, Valencia, London, Rotterdam, Pariz, Hong Kong in Tokio.

V teh mestih je nočno življenje zaradi svoje velikosti in družbenoekonomske dinamike intenzivno, kar spodbuja povpraševanje po osvetlitvi javnih in zasebnih območij. Na enak način se povečuje nočni avtomobilski promet in komercialna promocija z lahkimi oglasi.

Hong Kong

Visoka gostota prebivalstva in uspešno gospodarstvo naredita Hong Kong mesto z visoko stopnjo svetlobe. Ima več kot tisoč nebotičnikov, zaradi česar nekateri upoštevajo mesto z najvišjim svetlobnim onesnaženjem na svetu.

Tokio (Japonska) je ponoči osvetljen. Vir: Moyan Brenn iz Italije [CC do 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0)]

Glede na študijo na Tokijski univerzi je noč v Hong Kongu tisočkrat svetlejša od ustaljene meje.

Las Vegas (ZDA)

Največji vir dohodka v tem mestu je turizem, povezan z igrami na srečo, ki spodbuja najvišjo koncentracijo svetlobnih obvestil na svetu. Po drugi strani je uporaba reflektorjev z visoko močjo za neposredno osvetlitev neba pogosta.

New York (ZDA)

To je eno izmed mest z najvišjim svetlobnim onesnaženjem na svetu, zlasti komercialnega okrožja Manhattan. Kot radovedno dejstvo letno umre približno 90 tisoč ptic, ko trči proti nebotičnikom, dezorijentiranim z intenzivno razsvetljavo.

Valencia Španija)

Valencia je špansko mesto z največjim svetlobnim onesnaženjem, nekatere pa ga postavljajo kot največje v Evropi. Leta 2007 je to mesto porabilo 1,5 milijona evrov več kot Barcelona, ​​čeprav je imelo polovico prebivalcev.

Vendar se danes promovira program za nadomeščanje neučinkovitih uličnih svetilk za zmanjšanje svetlobnega onesnaženja.

Rešitve

Rešitve za svetlobno onesnaževanje pokrivajo socialne, pravne in tehnične ukrepe.

- Socialni

Pomembno je ozaveščati o svetlobnem onesnaževanju, njegovih posledicah in rešitvah, da bi dosegli podporo državljanom za nadzor. Podpora je potrebna za povezane zakonodajne ukrepe in racionalno uporabo osvetlitve doma in skupnosti.

- Zakonito

Obstaja raznolikost pravnih sredstev, tudi pravic, ki jih je treba zaščititi pred svetlobnim onesnaženjem. Od desnice do zaščite vizije nočnega neba kot dela pokrajine do zaščite naravnih habitatov.

Zato je bistvenega. To pomeni, da vzpostavljamo z normativami uporabe razsvetljave in izvajanju ustrezne opreme za racionalno uporabo svetlobe.

Še posebej pomembna je prepoved emisij svetlobe na obzorju, razen zahtev za zračno navigacijo.

- Tehnike

Oprema

Obstajajo svetilke s časovniki, ki omogočajo strogo potrebne za urejanje svetlobnih obdobij. Podobno se morajo svetili strogo osredotočiti na zahtevana območja.

To pomeni ustrezno zasnovo svetlobnega sistema in uporabo ustrezne opreme za vsak primer. Posebno pozornost je treba nameniti naklonu, smeri, značilnosti in vrsto svetilk.

Tako da svetloba ne presega vodoravne črte, obstajajo ustrezne letvice, ki omogočajo, da se svetilke osredotočijo na tla.

Vrsta svetlobe

Manj onesnaževalna svetloba je enobarvna, to je tisto, ki je za razliko od bele svetlobe sestavljena iz ene same valovne dolžine (ali nekaj dolžin). Ideali so svetilke z nizkim natrijevim tlakom (rumena svetloba), tako da ustvarijo manj svetlobe, tako da povzročijo manj motenj.

Zoniranje

Zoniranje ozemlja je pomembno na podlagi njegovih resničnih potreb in ranljivosti za svetlobno onesnaževanje. To omogoča vzpostavitev predpisov in drugih tehničnih ukrepov, ki ustrezajo vsakemu območju.

Reference

1. Buchiniz YN, Torre MG in Lepez HS (2010). Vrednost vira neba - nočna pokrajina in svetlobno onesnaževanje. Ustna predstavitev. Tematska osi vpliv na okolje, okoljski kongres 2010, Nacionalna univerza v San Juanu, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Manjka temna. Zdravstveni učinki svetlobnega onesnaženja. Perspektive okoljskega zdravja 117: 20–27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM in Haim A (2011). Omejevanje vpliva svetlobe na zdravje ljudi, okolje in zvezdniško prepoznavnost. Journal of Environmental Management 92: 2714-2722.
4. González-Rios I (2008). Onesnaževanje svetlobe: posledice urbane, povpraševanja in energetske učinkovitosti. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dermochea C, Ollé-Martorell JM in Jáuregui-Sora F (2011). LED osvetlitev in problem svetlobe onesnaženja. Astronomy II faza, št. 144: 36–42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK in Tockner K (2010). Svetlobno onesnaževanje kot grožnja z biotsko raznovrstnostjo. Trendi v ekologiji in evoluciji 25: 681–682.
7. Longcore T in Rich C (2004). Ekološko onesnaževanje svetlobe. Spredaj Ecol. Okolje. 2: 191-198.