• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Miejskie zanieczyszczenie światłem i jego wpływ na aktywność nocną

    01.11.2011. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Niemiec odkryli, że miejskie zanieczyszczenie światłem nie tylko ogranicza widzialność gwiazd, ale również wprowadza zamęt wśród zwierząt żerujących nocą, których aktywność opiera się na przypominającym kompas układzie światła spolaryzowanego. Wyniki badań, które mają niebawem ukazać się na łamach czasopisma Journal of Geophysical Research, ostrzegają że przesłanianie niebieskiego kompasu może obniżyć ewolucyjną sprawność wielu organizmów nocnych, takich jak pająki, ćmy, chrząszcze i świerszcze. Może to spowodować zakłócenia w sieciach troficznych i wpłynąć na całe ekosystemy.

    Naukowcy z Freie Universität Berlin i Instytutu Ekologii Słodkowodnej i Rybołówstwa Lądowego im. Leibniza (IGB) w Niemczech twierdzą, że dla ludzi przypominający kompas układ spolaryzowanego światła, który rozciąga się na całym niebie, jest niewidoczny. Nie jest również widzialny na dużych obszarach.

    "Widzialność niebieskiego kompasu jest powiązana ze stopniem polaryzacji światła nieboskłonu" - wyjaśnia autor naczelny, dr Christopher Kyba z Instytutu Nauk Kosmicznych Freie Universität. "Na naturalnym obszarze i przy czystym powietrzu stopień polaryzacji światła nieboskłonu wynosi zazwyczaj około [70% - 80%], a w Berlinie aerozole redukują go do około 55%."

    Zespół wykorzystał kamerę cyfrową wyposażoną w filtr polaryzacji liniowej do zmierzenia polaryzacji nieba w nocy. Naukowcy zaobserwowali, że w mieście zanieczyszczenie światłem zredukowało go jeszcze bardziej do 11%.

    "Zważywszy, że światło potrafi przemieszczać w czystym powietrzu tak daleko, ta depolaryzacja rozciąga się daleko poza miasta" - zauważą dr Kyba. "Na obszarach wiejskich poza Berlinem odkryliśmy, że stopień polaryzacji nadal wynosił zaledwie 30%, chociaż niebo wydawało się ciemne dla naszych oczu."

    Współautor dr Franz Hölker zauważa: "Niebieski kompas oświetlony księżycową poświatą jest uważany za istotny sygnał nawigacyjny kilku gatunków. Gatunki nocne chrząszczy, ciem, świerszczy i pająków poruszają się według jego wskazań. Natomiast wyniki naszych badań wskazują, że depolaryzacyjne oddziaływanie łuny stanowi formę zanieczyszczenia o zasięgu globalnym."

    Chociaż wyniki stwarzają powody do niepokoju, to i tak są one tylko wstępne i prawdopodobnie nie przedstawiają całości problemu - zdaniem naukowców. "Przeprowadziliśmy pomiary w ciągu całkowicie bezchmurnych nocy zimowych, kiedy księżyc w pełni podnosi się wyżej niż latem" - mówi dr Kyba. "W czasie typowych nocy letnich, kiedy owady zwykle są aktywne, spodziewamy się, że niebieski kompas jest jeszcze bardziej przesłonięty. Ponadto Berlin i jego okolice są ciemniejsze od większości miast na świecie o porównywalnej wielkości."

    Zaskakującym odkryciem badań była polaryzacja łuny miejskiej. "Oczekiwaliśmy, że łuna w bezksiężycowe noce będzie niemal wolna od polaryzacji, tymczasem odkryliśmy, że jej stopień polaryzacji sięga 9%" - podkreśla dr Kyba. "Przypuszczamy, że uliczne kaniony kanalizują skierowane w górę światło w wiązki. W takim przypadku łuna nad kratkowanymi sieciami ulic w miastach Ameryki Północnej może być nawet bardziej spolaryzowana."

    Chociaż naukowcy nie poruszają w artykule problemu redukcji łuny, twierdzą że jest to osiągalne bez pogrążania miejskich ulic w ciemnościach. "Znaczna część lub większość łuny rozchodzącej się na duże odległości od miast jest powodowana przez światła, które nie są skierowane na podłoże" - mówi dr Kyba. "Władze miejskie, które chcą zredukować łunę mogą wybrać z szerokiego asortymentu lamp dostępnych na rynku, które wytwarzają 0% światła kierowanego ku górze."

    Każdy, kto chciałby zmodernizować swoje oświetlenie zewnętrzne, w tym lokalne samorządy, przedsiębiorstwa, a nawet indywidualni obywatele, może skontaktować się z International Dark Sky Association - informuje dr Kyba.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Analizator światła spolaryzowanego jest to polaryzator o określonej, znanej płaszczyźnie polaryzacji. Umożliwia on wyznaczenie płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego. W przyrządach wykorzystujących skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła znajdują się dwa polaryzatory. Pierwszy polaryzuje światło, które przechodzi następnie przez substancję aktywną optycznie. Drugi polaryzator, czyli analizator pozwala wyznaczyć płaszczyznę polaryzacji światła po przejściu przez substancję aktywną optycznie. Porównanie obu płaszczyzn polaryzacji pozwala wyznaczyć kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji. Technika ta wykorzystywana jest m.in. w sacharymetrze i mikroskopie polaryzacyjnym. Płytka ćwierćfalowa (ćwierćfalówka) – przezroczysta płytka, po przejściu przez którą światło może zmienić swoją polaryzację. Na drodze równej grubości płytki światło o kierunku polaryzacji zgodnym z kierunkiem osi szybkiej wyprzedza światło o kierunku polaryzacji zgodnym z kierunkiem osi wolnej o ćwierć długości fali (stąd nazwa). Filtr polaryzacyjny (potocznie polaroid) to płytka lub folia wykonana z przezroczystego materiału posiadającego zdolność polaryzacji światła. Przepuszcza tylko światło o określonej polaryzacji. Obecnie nazwa polaroid jest znakiem towarowym firmy Polaroid Corporation.

    Pleochroizm (wielobarwność, polichroizm) – zjawisko, zmiany barwy w zależności od polaryzacji światła przechodzącego przez ciało. Zjawisko jest wynikiem różnej absorpcji widmowej światła przez substancje, zależnie od kierunku polaryzacji padającego światła. Dichroizm (od greckiego dikhroos – dwubarwny) – początkowo oznaczał właściwość materiału czy urządzenia polegającą na podziale padającej wiązki światła na dwie wiązki o różnych barwach. Obecnie odnosi się przede wszystkim do właściwości materiałów polegającej na różnym pochłanianiu światła, w zależności od jego polaryzacji, np. dla światła spolaryzowanego liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych czy też spolaryzowanego kołowo prawo- i lewoskrętnie.

    Oś optyczna jest to kierunek w krysztale dwójłomnym, wzdłuż którego światło biegnąc porusza się z tą samą prędkością niezależnie od kierunku polaryzacji. Jest to związane z tym, że współczynnik przenikalności elektrycznej ε i współczynnik załamania światła n, są równe dla kierunków polaryzacji prostopadłych do osi optycznej. Jeśli światło porusza się wzdłuż osi optycznej nie następuje rozszczepienie wiązki światła na dwie – (promień zwyczajny i nadzwyczajny). Zjawisko Faradaya (zjawisko magnetooptyczne) – polega na obrocie (o pewien kąt) płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego liniowo w czasie przechodzenia światła przez ośrodek, w którym istnieje pole magnetyczne.

    Aktywność optyczna, skręcalność optyczna, lub czynność optyczna – właściwość niektórych związków chemicznych polegająca na zdolności skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego. Skręcalność optyczna jest rodzajem dwójłomności, powiązanym zjawiskiem związanym z absorpcją światła jest dichroizm kołowy. Bodziec dyskryminacyjny zwany też bodźcem różnicującym to pojęcie z zakresu teorii warunkowania. Jego zastosowanie wynika stąd, że ze zwierzęciem trudno się porozumieć i np. wyjaśnić mu zasady oczekiwanego zachowania. Eksperymentatorowi zdaje się, że pies podczas warunkowania reaguje na światło (zaangażowane ośrodki wzrokowe) a on słyszy dźwięk klawisza (zaangażowane ośrodki słuchowe) włączającego to światło. Stąd reaguje tak samo na światło czerwone, zielone itd. Nawet jeśli nie ma dodatkowych, niezauważonych przez eksperymentatora bodźców, to psu może być obojętne jakiego koloru jest światło (psy nie widzą niektórych kolorów) i w którym miejscu się zapala. Takie zjawisko nazywamy generalizacją bodźca. Eksperymentator chcąc mieć pewność że zwierzę reaguje na ten i tylko ten bodziec np. światło koloru czerwonego musi go zróżnicować. W tym celu wzmacnia np. pokarmem tylko pożądaną reakcję i tylko na określony kolor światła, pozostałe kolory nie wzmacniane stają się bodźcami hamującymi (negatywnymi), na które reakcja odruchowa wygasa.

    Polarymetr półcieniowy - rodzaj polarymetru umożliwiający precyzyjny pomiar kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła. W zwykłym polarymetrze kąt, pod którym następuje wygaszenie światła, oceniany jest subiektywnie, jako ten kąt ustawienia polaryzatora, przy którym obraz jest najciemniejszy. W polaryzatorze półcieniowym porównywane są różne obszary obrazu. Kąt odczytuje się, gdy zanika granica między obszarami.

    Źródła światła - przedmioty emitujące światło. Przedmioty, które widzimy, mogą same wysyłać światło lub odbijać światło padające na nie. Te, które same emitują światło nazywamy źródłami światła. Dla ludzi najważniejszym źródłem światła jest Słońce, bez którego nie istniałoby życie na Ziemi. Źródła światła dzielimy na naturalne oraz sztuczne.

    The World Almanac and Book of Facts (Almanach świata i książka faktów) jest popularną wielonakładową, 1-tomową amerykańską publikacją informacyjną. Jest przysłowiową kopalnią wiedzy informującą o zmianach zachodzących w poszczególnych państwach świata, najbardziej spektakularnych wydarzeniach oraz wyczynach sportowych. Znaczną część poświęcono sprawom mogącym zainteresować czytelnika północnoamerykańskiego. Dla wielu pełni rolę najbardziej esencjonalnej współczesnej encyklopedii. Jej nabywcami są biblioteki, szkoły, przedsiębiorstwa jak i czytelnicy indywidualni w Stanach Zjednoczonych i w bardziej ograniczonym stopniu w innych częściach świata. Łącznie sprzedano ponad 80 mln egzemplarzy. Światłowodowa siatka Bragga (światłowodowy filtr Bragga lub filtr Bragga) to segment światłowodu o długości 1-10 mm, który odbija (zawraca) światło o określonej długości fali. Światło o innych długościach fali jest całkowicie przepuszczane. Takie selektywne odbicie zachodzi dzięki wykonanej w rdzeniu światłowodu strukturze będącej okresową zmianą współczynnika załamania światła. Siatka taka może działać jako filtr optyczny, który blokuje światło o jednej długości fali, oraz jako selektywne zwierciadło..

    Poświata niebieska − bardzo słaba emisja światła, której źródłem jest atmosfera planety. W przypadku Ziemi, powoduje ona, że nocne niebo nigdy nie jest całkowicie czarne, nawet po odjęciu światła gwiazd, czy światła słonecznego rozproszonego przez dzienną stronę planety.

    Dodano: 01.11.2011. 16:17  


    Najnowsze