Зоны искусственной засветки неба. Карты засветки для астрономов-любителей Карта светового загрязнения google

Карты засветки позволяют примерно представить, что и где может увидеть астроном-любитель с учётом засветки от населённых пунктов и выбрать лучшее место для наблюдений, если есть машина.
Приведённые здесь карты засветки составлены участниками форума www.starlab.ru. Они составлялись на основе карт засветки примерно 1998-2001 годов. Данные устарели, но более подробных, с разделением на зоны, я пока не нашёл.

К сожалению, исходно файлы выложены на стороннем временном ресурсе, с которого потихоньку исчезают - выложил тут, чтобы не пропали окончательно. Рядом даны размеры в мегабайтах. Если у вас есть исчезнувшие карты засветки, которые я не успел сохранить - пришлите пожалуйста!

Карта засветки Урала открывается не во всех браузерах. Лучше сразу сохраните этот файл к себе и открывайте его на своём компьютере.

Эти карты засветки удобны тем, что они не просто показывают уровень засветки, но и разделены на области, по которым можно определить на что ПРИМЕРНО можно расчитывать в той или иной местности.
Обозначения цветных зон на приведённых картах засветки:
Чёрный (Серый (0.01-0.11) - Свет млечного пути отбрасывает тени на светлые вещи. Облака темнее неба. Куполов засветки нет. Млечный путь проявляет почти все детали. Доступная звёздная величина до 7.1-7.5
Синий (0.11-0.33) - Очень чёткий млечный путь со структурой. Купола засветки до 10-15 градусов высоты. Доступная звёздная величина до 6.6-7.0
Зелёный (0.33-1.0) - Зодиакальный свет можно увидеть в хорошие ночи. Млечный путь виден и у горизонта. Доступная звёздная величина до 6.2-6.5
Жёлтый (1.0-3.0) - Млечный путь хорошо виден в зените, но с трудом различается к горизонту. Купола засветки до 45 градусов высоты. Доступная звёздная величина до 5.9-6.2
Оранжевый (3.0-9.0) - Млечный путь с трудом различается в зените. Купола засветок по всему горизонту. Облака ярче неба. Доступная звёздная величина до 5.6-5.9
Красный (9.0-27.0) - Млечный путь не доступен. Выше 35 градусов высоты небо серое. Доступная звёздная величина до 5.0-5.5
Белый (>27.0) [
В круглых скобках указано соотношение яркости неба натурального и засвеченного.
В квадратных скобках указан параметр звёздной величины на квадратную секунду дуги.
Не забывайте, что сейчас освещение стало сильнее. Поэтому карты засветки несколько устарели и нужно вводить поправку, сдвигаясь в худшую сторону.

Более новые карты засветки, но без цветового разбиения по зонам:
Карта засветки Минска: Скачать (280 кб)
Карта засветки Санкт-Петербурга: Скачать (250 кб)

Карты засветки конечно полезны, но от светвого загрязения никуда не денешься, будь эти карты трижды правильными... Попробуйте воспользоваться специальными фильтрами, которые поглощают определённые части спектра уличных ртутных и натриевых ламп.

или расскажите друзьям:

Наверное, правильно будет отметить, что визуальные астрономические наблюдения это настоящие искусство, изучению которого, как любимому хобби, многие посвящают всю жизнь. В тоже время новичок, зачастую может быть сильно разочарован увиденным даже в самый качественный и дорогой телескоп из-за плохих условий наблюдений и малого опыта. Да, именно то, где Вы наблюдаете, и какие применяете методы наблюдений, может быть основоположным фактором, всецело влияющим на результаты и Ваши впечатления от наблюдений.

В этой статье мы постараемся довольно подробно рассказать обо всех факторах отрицательно влияющих на качество изображения построенного телескопом и некоторые способы борьбы с этими факторами.

Засветка неба. Индустриальный фактор

Первое, что обычно вредит астрономическим наблюдениям и чего так усердно пытаются избежать как любители астрономии, так и профессионалы – это засветка неба. В наибольшей степени она коснулась, конечно же, любителей астрономии проживающих в крупных городах. Вредную засветку можно условно поделить на три категории – это общая засветка неба, обусловленная либо искусственной подсветкой воздуха фонарями, либо природной подсветкой неба, и локальная засветка.

Общую засветку неба составляет свет от уличных фонарей, зданий и прочих составляющих городской инфраструктуры. Свет, рассеивающийся в воздухе, искусственно повышает яркость фона неба. Ещё одним существенным источником светового загрязнения атмосферы может быть Луна, особенно в полнолуние наш естественный спутник отражает достаточное количество света от Солнца, чтобы сделать недоступным для наблюдений ряд интересных туманностей и галактик.

На снимках ниже изображены спутниковые карты индустриальной засветки Киевской и Харьковской областей - яркими цветами отмечены более засвеченные регионы, а тёмными цветами места с тёмным небом.

Естественная засветка неба

Существует также естественная засветка неба - в самом разгаре лета, когда проводить астрономические наблюдения так удобно, ночи слишком короткие, утренние астрономические сумерки уже начинаются только дав закончиться вечерним. Наблюдатель, даже в самом тёмном месте, получает не более часа тёмного времени, которого естественно недостаточно для проведения серьёзных наблюдений. Наиболее короткими ночи в средних широтах бывают в 20-х числах июля. Помимо этого, даже в пригороде, в уголках с достаточно тёмным небом засветка может распространяться от, казалось бы, уже удалённого города, когда появляется слабый туман или просто повышена влажность воздуха.
В северных районах есть периоды, когда небо вообще не темнеет, это так называемые «белые ночи», в это время не наступают астрономические сумерки, а всю ночь продолжаются гражданские. Наблюдать белые ночи можно в областях находящихся выше примерно 60-ой широты. Хотя «белые ночи» являются действительно волшебным явлениям природы, любители астрономии проживающие в северных широтах берут на это время отпуск. Небо даже после полуночи имеет светло голубой цвет, как будто Солнца вот-вот только село.

А самым знаменитым явлением естественной засветки неба являются прекрасные северные сияния. Происходят они вблизи северного полюса вследствие попадания в атмосферу Земли и последующей ионизации заряженных частиц солнечного ветра. Явление невероятно прекрасное, но и в это время проводить сколько нибудь серьёзные наблюдения дип-скай объектов невозможно. Но в такие ночи даже самые заядлые любители визуальных наблюдений достают свои фотоаппараты чтобы заснять это чудесное природное явление.

Локальная засветка

Избавиться от этой проблемы можно с использованием простой бленды – короткой трубы, длинна которой равна полуторному диаметру главного зеркала телескопа. Бленду можно просто свернуть из картона выкрашенного в чёрный цвет, куска чёрного пластика или любого подходящего материала. Таким образом, искусственно увеличив длину переднего отрезка трубы, мы отсекаем все косо-направленные лучи. Вот так просто можно значительно повысить контраст изображения при наблюдении в условиях сильной локальной засветки. Не менее полезной будет такая бленда для зеркально-линзовых телескопов системы Максутова-Кассегрена и Шмидта-Кассегрена, поскольку лучи рассеивающиеся на поверхностях переднего мениска или корректора могут также существенно понизить контраст. К тому же бленда будет служить отличной защитой от росы, выпадающей на оптику.

Для любителей дип-скай объектов важным является ещё и защита глаз от засветки. Ведь рассмотреть тонкие детали в структуре туманностей можно лишь после того как глаз хорошо адаптировался к темноте. Многие наблюдатели используют накидки из чёрной ткани или специальные наглазники, чтобы защитить глаза от попадания постороннего света.

Турбуленция атмосферы

При наблюдении Луны, планет и двойных звёзд часто необходимо применение довольно большого увеличения, которое будет достаточно результативным лишь в случае хорошего качества изображения. Но качество построенного изображения далеко не всегда может зависеть лишь от оптики телескопа. Изображение может сильно портиться, а тонкие детали быть незаметными из-за так называемой турбуленции атмосферы. Суть этого явления заключается в том, что массы тёплого и холодного воздуха перемешиваются, создавая струи и вертикальные потоки «дрожащего» воздуха подобно тому, как это происходит над огнём или раскалённой поверхностью шоссе. Это сильно искажает изображение.

Проходящие перед объективом струи создают округлые и динамично меняющиеся уплотнения воздуха, которые работают как некачественная линза, способствующая сильной потере резкости телескопа. Профессиональные астрономы, дабы избежать этого явления, располагают свои обсерватории на склонах высоких гор, а, кроме того, применяют адаптивную оптику. Адаптивная оптика это система, проводящая качественные и количественные измерения волнения атмосферы и, исходя из полученных и обработанных компьютером данных, искажающая поверхности оптических элементов, с целью подстроиться под атмосферу и повысить качество изображения. Удивительно, но некоторые из западных фирм уже разрабатывают подобные технологии для любителей занимающихся астрофотографией. На сегодняшний день подобные устройства несовершенны и очень дороги, но, возможно, через некоторое время всё изменится.

Всё-таки сейчас более доступным вариантом является поиск наблюдательных площадок с более стабильным небом. Но если такой возможности нет, необходимо исключить хотя бы искусственную турбуленцию. Накалившиеся за день здания, которые в течение ночи отдают своё тепло, могут испортить изображение куда сильнее, чем любые атмосферные потоки. Нужно стремиться удаляться от подобных источников тепла.

Астроклимат

Необычно, но наблюдения опытного любителя астрономии зачастую начинаются с подробного просмотра прогноза погоды и не просто наличия или отсутствия облаков в ночь наблюдений, а подробного анализа спутниковых карт облачности и наличия близлежащих сильных циклонов, влажности воздуха, перепада температуры между днём и ночью, силы и направления ветра. Чтобы уверенно получить лучший результат, на который способен Ваш телескоп, приходится учитывать все эти факторы.

Несложно догадаться, что кроме тёмного неба, нам нужно ещё и спокойное небо. Конечно, идеальной будет ясная ночь где-нибудь высоко в горах, где воздух очень разряжен, а влажность низкая, никакого ветра и поднимающихся поблизости тёплых потоков воздуха… Но, увы, мало кто располагает возможностью часто наблюдать в таких условиях. Но не стоит отчаиваться, вместо этого можно достаточно подробно изучить астроклимат в доступной местности. Скажем в течение года вести журнал с отчётами о наблюдениях и качестве неба, спокойствии атмосферы и количестве облачных ночей. В конечном итоге наблюдатель получит информацию о том, какое количество и соотношение ясных ночей в году в данном регионе, в какие периоды атмосфера наиболее стабильна, вместе с этим можно записывать прогнозы погоды. Подобная информация может оказаться очень ценной для планирования будущих, в особенности серийных и систематических наблюдений. Кроме того, стоит улавливать моменты резкого изменения погоды. Резкие порывы ветра, перепады температуры, изменения давления и влажности это то, что обычно мало радует любителей астрономии в прогнозе погоды.

Помимо этого изображение небесных объектов может сильно меняться в течение ночи. Вот, например, весьма неплохие условия для наблюдения планет могут быть сразу после заката, когда воздух ещё не успел остыть, или же перед восходом, когда воздух принял довольно стабильную температуру после ночи. Резкие изменения температуры воздуха, через несколько часов после заката, обычно и являются причиной плохого изображения. Зачастую довольно хорошего изображения можно добиться после полуночи.

Для наблюдателя дип-скай немаловажными являются систематические оценки прозрачности атмосферы. Если для планет прозрачность не так важна, а важнее спокойствие и стабильность изображения, то лёгкая дымка на небе отнимет у Вас добрую половину каталога объектов дип-скай. Провести оценки прозрачности можно, наблюдая участок неба, например известное звёздное скопление, привязываясь к данным в звёздном атласе, каталоге или программе планетарии. Соответственно, при этом нужно учитывать предельно доступную телескопу звёздную величину. Если обнаруженная Вами наиболее тусклая звезда имеет звёздную величину приближённую или даже равную расчётной предельной величине телескопа, то можно быть уверенным, у Вас над головой прекрасное, прозрачное и первозданно тёмное небо.

Шкала Пикеринга

Известный наблюдатель конца девятнадцатого и начала двадцатого веков Вильям Пикеринг создал 10-ти бальную шкалу для оценки качества изображения звезды даваемого телескопом при разном состоянии атмосферы. Шкала растёт от одного до десяти и от худшего состояния атмосферы к лучшему (см. анимацию). Руководствуясь этим можно определить для себя спокойствие атмосферы над Вашей наблюдательной площадкой. Но нужно помнить, что для того, чтобы получить спокойное изображение, нужно сперва дать оптике телескопа остыть и принять температуру воздуха. А если даже после этого изображение звезды не стало чётким, не стоит сворачивать телескоп в чулан, ведь в течении ночи состояние атмосферы может ещё поменяться, а тем временем можно посвятить себя обзорному наблюдению объектов дип-скай.

Заключение

Разобравшись в основных требованиях, выполнение которых необходимо для успешных наблюдений, новичок может запутаться и сделать для себя вывод, что в его условиях, зачастую это балкон квартиры в многоэтажном доме, проведение достаточно качественных наблюдений полностью невозможно. Но это вовсе не так, астрономические наблюдения всецело зависят от того, сколько усердствования и здорового энтузиазма наблюдатель приложил для выполнения цели. Каждому под силу улучшить и защитить свою наблюдательную площадку, чтобы добиться лучших результатов, некоторые из рекомендаций по этому поводу мы изложим во второй части статьи «Искусство визуальных наблюдений».

А сейчас, в заключение статьи, давайте рассмотрим пример известного американского наблюдателя Джорджа Олкока (1912-2000г.). Ещё в детские годы, Джордж, будучи не на шутку увлечённым астрономией, изучал небо с помощью простого бинокля. Интересно, что массу комет, астероидов и новых звёзд Джордж Олкок открыл с помощью обычного бинокуляра и звёздного атласа. Будучи настолько опытным наблюдателем, даже в самых густонаселённых звёздами участков Млечного Пути, Джордж замечал новые звёзды. За свои заслуги Олкок был признан гигантом астрономии, как любителями, так и профессионалами, он стал членом Британского Королевского Астрономического Общества и Нью-Йоркской Академии Наук. Пример Джорджа Олкока ярко отображает то, что посредственные условия наблюдений и скромное оборудование это вовсе не такое серьёзное препятствие, чтобы добиться выдающихся результатов наблюдений.

November 27th, 2014 , 01:32 pm

Помимо того, что эта карта показывает степень засветки неба вблизи городов и других населенных пунктов, она точно отражает экономическую ситуацию и распределение населения в различных частях света. Отчетливо видна центральная и северная Европа, восточное побережье США, Япония. Немного слабее "светится" юго-западная Европа, восточный Китай, север Индии, районы Европейской части России, восточная Украина. Самое яркое "пятно" в Африке находится в ее западной части, в Нигерии, но объясняется это не деятельностью людей, а факелами горящего природного газа.

Удивление может также вызвать странное сильное свечение недалеко от Фолклендских островов, населенных более овцами, нежели людьми. По словам составителей атласа, причина кроется в активной газо- и нефтедобыче в этом районе (видимо, сжигается попутный газ). Аналогичную "засветку" можно наблюдать также в Северном море, Южно-Китайском море и Персидском заливе.

Городское небо без светового загрязнения.

Так выглядело бы небо городов, если в нем были видны звезды.

Таймлапс в обработке астрофотографа Серхио Гарсия Рилл

Астрофотограф Серхио Гарсия Рилл решил создать смоделированную версию под названием "Небо ночного города".
"Я делал съемки звездного неба в течение нескольких лет, для этого из-за светового загрязнения мне нужно было выезжать из города, чтобы увидеть и сфотографировать его", пишет Риль на своем сайте. "Но я хотел сделать комбинацию снимков, при которой небо можно видеть в пределах города и приложил все усилия, чтобы попытаться имитировать его так, как оно выглядело бы без светового загрязнения»
Его видео включает города Хьюстон, Даллас, Остин и Сан-Антонио.

Искусственная засветка неба

Перенесено с Meteoweb.narod.ru

Первый в мире атлас искусственной засветки неба (полное название - "Всемирный атлас искусственной яркости ночного неба в зените на уровне моря") был составлен итальянскими и американскими учеными на основе спутниковых данных. Сопоставив полученную информацию с данными о плотности населения, они сумели разбить всех жителей планеты на группы в зависимости от искусственной засветки неба в месте их проживания. Оказалось, что 2/3 населения Земли, 99% населения США и Европейского Союза и 87% жителей России живет в районах с заметным световым загрязнением. Более того, пятая часть населения планеты, более 2/3 и половины жителей США и ЕС соответственно, а также чуть более 40% населения нашей страны лишены возможности видеть Млечный Путь невооруженным глазом в месте своего проживания. И наконец, десятая часть жителей Земли и 1/7 жителей Европы и России лишены возможности видеть небо, хоть сколько-нибудь напоминающее ночное.
Данные, необходимые для составления этого атласа, были собраны с помощью спутниковой системы, собирающей излучение в широком диапазоне от 440 до 940 нанометров и особенно чувствительной к лучам 500-650 нм. Именно в этом диапазоне излучают главные "виновники" засветки неба: мощные ртутные (545 и 575 нм) и натриевые лампы (540-630 нм). Итак, вся территория Земли разбита на следующие зоны: черную (, темно-серую (0,01-0,11) , синюю (0,11-0,33) , зеленую (0,33-1) , желтую (1-3) , оранжевую (3-9) , красную (9-27) и белую (>27) . Указанные в скобках величины показывают, во сколько раз искусственная яркость неба превосходит усредненную естественную.

"Световая" карта мира.

Естественная яркость неба представляет собой яркость такого участка, на котором глаз не может различить отдельные звезды. Основные причины, по которым ночное небо даже в самых глухих уголках Земли не абсолютно черное, следующие: свечение в верхних слоях атмосферы (химические реакции с испусканием фотонов, вызванные облучением молекул газа атмосферы в течение предыдущего дня), солнечный свет, отраженный межпланетными частицами (т.н. зодиакальный свет), свет звезд, рассеянный межгалактической пылью, совокупный свет звезд, невидимых глазом по отдельности и другие причины.
Взгляните, насколько точно отражает эта карта экономическую ситуацию и распределение населения в различных частях света. Отчетливо видна центральная и северная Европа, восточное побережье США, Япония. Немного слабее "фонят" юго-западная Европа, восточный Китай, север Индии, районы Европейской части России, восточная Украина. Самое яркое "пятно" в Африке находится в ее западной части, в Нигерии, но объясняется это не деятельностью людей, а факелами горящего природного газа.
Удивление может также вызвать странное сильное свечение недалеко от Фолклендских островов, населенных более овцами, нежели людьми. По словам составителей атласа, причина кроется в активной газо- и нефтедобыче в этом районе (видимо, сжигается попутный газ). Аналогичную "засветку" можно наблюдать также в Северном море, Южно-Китайском море и Персидском заливе.

На рисунке представлена часть территории России. Попробуйте найти на этой карте свой город или регион.
Согласно данным составителей атласа, распределение населения по зонам засветки такое:
- черная и серая - 13%,
- синяя - 7%,
- зеленая - 7%,
- желтая - 13%,
- оранжевая - 26%,
- красная - 26%,
- белая - 8%.

Карта Москвы и Московской области. Без комментариев.

Таков зачастую бывает фон неба на фотографиях, полученных с длительными экспозициями в местах с сильной засветкой.
Эта фотография получена осенью 2000 года в западном Подмосковье. Интенсивность искусственной засветки в 3 раза выше естественной яркости неба (граница оранжевой и желтой зон).

Электрическое освещение создает в небе дымку – световое загрязнение, мешающее нам видеть звезды.

Завораживающему зрелищу звездного неба мы обязаны появлением идей о бесконечности Вселенной и множественности миров, мечте о полете к звездам… Оно неизменно вдохновляет художников, писателей и поэтов. Сколько стихов посвящено одному только Млечному пути! «Месяца не видно. Светит Млечный Путь…Звезды меж собою разговор ведут.» - писал Константин Бальмонт в 1895 году.

Карта светового загрязнения России (цветовые обозначения на следующем рисунке)

Цветовые обозначения для иллюстраций. В первой колонке указано отношение искусственной яркости неба к естественной. Во-второй – искусственная яркость неба в мкд/кв.м.

Мировая карта светового загрязнения

Карта светового загрязнения США

Карта светового загрязнения Европы

Страны G20, расставленные по численности населения подвергающегося воздействию светового загрязнения (в мкд/кв.м).

Страны G20, расставленные по величине загрязненной территории

Но вот неожиданность: американские и итальянские физики выяснили, что треть человечества, в том числе 60% европейцев и почти 80% жителей Северной Америки в настоящее время не могут видеть Млечный путь. Причина этого - световое загрязнение, создаваемое в ночное время искусственным освещением населенных пунктов и дорог.

Свет от искусственных источников освещения, рассеянный в атмосфере, приводит к повышению ночной яркости неба. Те, кто летал на самолетах в ночное время, видели огромные светящиеся купола над крупными городами. Однако небо светится и над свободными территориями, поскольку свет на больших высотах может уходить очень далеко от источника.

Этот атлас показывает, что около 83% населения мира, в том числе более 99% населения США и Западной Европы, живут под световым загрязнением неба. Небо считается загрязненным при искусственной яркости в зените, превышающей 14 милликандел на квадратный метр (мкд/кв.м). Отметим, что яркость безлунного ночного неба в ясную погоду составляет 200 мкд/кв.м.

Самая загрязнённая страна мира - Сингапур, где все население живет под небом, которое так ярко, что глаз не переключается на ночное зрение. Велика доля населения, живущего с таким уровнем светового загрязнения в Кувейте (98%), Катаре (97%), Объединенных Арабских Эмиратах (93%), Саудовской Аравии (83%), Южной Корее (66%) и Израиле (61%). Стоит заметить, что это связано с высокой компактностью проживания населения в этих странах. Не могут увидеть Млечный Путь практически все жители Сан-Марино и Мальты.

Наименее всего пострадали от светового загрязнения Чад, Центрально-Африканская Республика и Мадагаскар, в них более чем три четверти жителей живут в условиях нетронутого неба. Большие территории Канады и Австралии также сохранили самое темное небо.

Из крупных европейских стран самой незагрязненной оказалась Германия, а загрязненной - Испания. Ночное небо сохранилось первозданным лишь на небольших территориях в Шотландии, Швеции и Норвегии. Легкое световое загрязнение ночей испытывает 23% территории между 75 ° северной широты и 60 ° южной широты, 88% территории Европы, и почти половина США, несмотря на обширные открытые пространства американского запада. Россия имеет огромные площади незагрязненной территории (более 80%), но при этом более 90% ее населения живут под засвеченным небом.

Свечение неба препятствует наземным оптическим астрономическим наблюдениям. Воздействие светового загрязнения на человека пока мало изучено. Как сказывается на развитии личности возможность созерцать полноценное звездное небо? Ведь это глубокое изменение фундаментального человеческого опыта. Как заметил один из авторов работы, в США уже есть целые поколения людей, которые никогда не видели Млечный Путь.

Световое загрязнение оказывает заметное влияние на природу. Искусственный свет может запутать насекомых, птиц, морских черепах, других диких животных, подвергая их смертельной опасности.

Возможно, стоит задуматься над управлением световым загрязнением. Можно экранировать источники света, снижать их яркость или просто иногда выключать.

Интерактивную карту загрязнений и другие данные можно посмотреть по

КАТЕГОРИИ