Získavanie informácií o atmosférickom aerosóle v nočných hodinách optickými metódami bolo donedávna pre vedcov veľmi obmedzené.
Foto: M. Kocifaj.
Drvivá väčšina doteraz používaných metód totiž využíva prítomnosť slnečného žiarenia. Kolektív autorov zo Slovenskej akadémie vied vytvoril novú experimentálne aj ekonomicky nenáročnú metódu, pomocou ktorej môžu odborníci z celého sveta študovať vlastnosti atmosférického aerosólu nepretržite počas dňa aj v noci.
Prácu uverejnil renomovaný časopis Geophysical Research Letters.
Databáza obsahujúca výsledky z denných satelitných a pozemných meraní atmosférického aerosólu je rozsiahla a už teraz umožňuje globálne mapovanie mikrofyzikálnych charakteristík aerosólu. Na druhej strane, nočných dát, s ktorými môžu odborníci pracovať, je minimum. Obrovská priepasť v dostupnosti denných a nočných údajov a chýbajúce metódy systematického nočného optického monitoringu aerosólu sú hlavnou príčinou, prečo vedci doposiaľ nedokázali komplexne sledovať dynamické procesy v aerosólovom systéme ako napríklad jeho transformáciu a šírenie do prostredia.
Medzinárodný tím zo Slovenska, USA, Španielska a Rakúska vyvinul vôbec prvú priamu metódu stanovenia tzv. fázovej funkcie rozptylu populácie atmosférického aerosólu – t. j. charakteristiky ktorá, popisuje uhlovú štruktúru svetelného poľa v prízemnej vrstve atmosféry.
„Zo známych aerosólových optických vlastností sa počas jasných nocí na niektorých pozemných staniciach rutinne meria iba celková optická hrúbka atmosféry. Tieto metódy sú zväčša nepriame a vyžadujú pokročilú meraciu techniku,“ vysvetľuje vedúci výskumného tímu Miroslav Kocifaj z Ústavu stavebníctva a architektúry SAV, v. v. i.
Nová metóda využíva nízkovýkonný laser pracujúci v kontinuálnom režime. Systematický monitoring je možné realizovať pomocou konvenčných, lacných a bežne dostupných zariadení.
„Nami vyvinutá a experimentálne otestovaná metóda nájde uplatnenie v rutinnom použití prakticky v akejkoľvek lokalite. Môže byť aplikovaná na prirodzene tmavých miestach a tiež v lokalitách s vysokou úrovňou svetelného znečistenia, pod jasnou aj zamračenou oblohou,“ vysvetľuje vedec.
Charakterizácia vlastností atmosférického aerosólu v noci je náročná výzva. Má veľký význam nielen pre atmosférické štúdie, ale aj pre modelovanie šírenia umelého svetla v nočnej atmosfére, čo je oblasť výskumu s priamymi aplikáciami v ekológii či manažmente svetelného znečistenia. Práca kolektívu autorov zo SAV dáva odborníkom aj nové možnosti predpovedať mieru prieniku svetelného znečistenia do okolia ako aj celkovú úroveň presvetlenia prostredia, pretože obe závisia práve na fázovej funkcii rozptylu. Táto je typicky dostupná na AERONET staniciach – na Slovensku je to len v Poprade-Gánovciach.
Štúdia je dostupná na: Geophysical Research Letters.
Spracovala: Katarína Gáliková, Slovenská akadémia vied.