SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET

Preddiplomski studij rudarstva

STATISTIČKI MODEL SVJETLOSNOG ONEČIŠĆENJA REPUBLIKE HRVATSKE

Završni rad

Galla Uroić

R 3676

Zagreb, 2016.

Sveučilište u Zagrebu Završni rad

Rudarsko-geološko-naftni fakultet

STATISTIČKI MODEL SVJETLOSNOG ONEČIŠĆENJA REPUBLIKE HRVATSKE

GALLA UROIĆ

Završni rad izrađen: Sveučilište u Zagrebu

Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Zavod za matematiku, informatiku i nacrtnu geometriju

Pierottijeva 6, 10 000 Zagreb

Sažetak

Svjetlosno onečišćenje je svako suvišno rasipanje umjetne svjetlosti izvan područja koje je

potrebno osvijetliti, tj. promjena razine prirodne svjetlosti u noćnim uvjetima uzrokovana

umjetnom rasvjetom. U radu je analizirano svjetlosno onečišćenje Republike Hrvatske na

temelju statističkog modela zasnovanog na Walkerovom zakonu.

Ključne riječi: svjetlosno onečišćenje, statistički model, Walkerov zakon, Republika

Hrvatska

Završni rad sadrži: 19 stranica, 3 tablice, 5 slika, 9 priloga i 8 referenci.

Jezik izvornika: Hrvatski

Završni rad pohranjen: Knjižnica Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta

Pierottijeva 6, Zagreb

Mentor: Dr. sc. Željko Andreić, redoviti profesor RGNF

Ocjenjivači: : Dr. sc. Željko Andreić, redoviti profesor RGNF

Dr. sc. Antonia Jaguljnjak-Lazarević, docent RGNF

Dr. sc. Gordan Bedeković, redoviti profesor RGNF

Datum obrane: 26.09.2016., Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu

I

SADRŽAJ

I. POPIS TABLICA……………………………………………………………………….II

II. POPIS SLIKA………………………………………………………………………...III

III. POPIS KORIŠTENIH OZNAKA I ODGOVARAJUĆIH SI JEDINICA……….IV

1. UVOD……………………………………………………………………………………1

2. SVJETLOSNO ONEČIŠĆENJE………………………………………………………2

2.1 Bortleova skala svjetline noćnog neba…………………………………………………4

2.1 Štetne posljedice svjetlosnog onečišćenja………………………………………………8

2.2 Zakonska regulativa…………………………………………………………………….9

3. MODELIRANJE SVJETLOSNOG ONEČIŠĆENJA………………………………11

3.1 Walkerov zakon………………………………………………………………………..11

3.2 Statistički model……………………………………………………………………….12

3.3 Statistički model svjetlosnog onečićenja Republike Hrvatske…………………………15

3.4 Rezultat modela………………………………………………………………………..16

4. ZAKLJUČAK………………………………………………………………………….17

5. LITERATURA……..…………………………………………………………….……18

PRILOZI…………………………………………………………………………..……...19

II

POPIS TABLICA

2-1 Bortleova skala za ocjenu kvalitete noćnog neba……………………………………4

3-1 Promjeri naselja ovisno o broju stanovnika………………………………………..13

3-2 Izvori statističkih podataka o populaciji naselja……………………………………15

III

POPIS SLIKA

Slika 2-1 Utjecaj svjetlosnog onečišćenja, zviježđe Oriona…………………………………2

Slika 2-2 Različite izvedbe umjetnih rasvjetnih tijela……………………………………….3

Slika 2-3 Bortleova skala sjaja noćnog neba………………………….…………………….8

Slika 3-1 ''Stari'' model svjetlosnog onečišćenja Republike Hrvatske.…………………….14

Slika 3-2 Model svjetlosnog onečišćenja Republike Hrvatske (2014)…………………….16

IV

POPIS KORIŠTENIH OZNAKA I ODGOVARAJUĆIH SI JEDINICA Oznaka Značenje Mjerna jedinica A površina 𝑚" 𝑐% konstanta proporcionalnosti - d udaljenost m e prirodni broj 2,72 l E svjetlina, osvjetljenost 𝑐𝑑/𝑚" f faktor zasjenjenja zbog zakrivljenosti l h depresija horizonta m ℎ) visinska skala koncentracije aerosola m I intezitet svjetla cd 𝐿+ svjetlina 𝑐𝑑/𝑚" M33 galaksija u zviježđu Trokut 1 𝑚+ svjetlina noćnog neba 𝑚𝑎𝑔/𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐" NELM granična zvjezdana veličina mag p broj stanovnika naselja 1 𝑟% rastrošnost (Walkerov zakon) lm/stanovniku SQM svjetlina noćnog neba 𝑚𝑎𝑔/𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐" 𝛿 dio umjetnog svjetla 1 𝜖 efikasnost raspršenja 1

1

1. UVOD

Zvjezdanog neba i ljudskog srca nikad se čovjek neće moći nagledati.

Ivo Andrić

Tamno noćno nebo posuto zvijezdama jedan je od najljepših prizora kojem se dive mnogi

već tisućama godina. Ali u današnje vrijeme milijuni ljudi nikada neće imati priliku doživjeti

prizor neba prepunog zvijezda. Umjetna rasvjetna tijela uzela su svoj danak, te ono što je

nekada bilo svima dostupno, danas je postala rijetkost i luksuz. Astronomi amateri osuđeni

su bježati iz naseljenih mjesta, daleko od civilizacije da bi uhvatili barem komadić tamnog

neba u kojem mogu uživati u pogledu na zvijezde.

Osim problema na koji su ukazali astronomi, svjetlosno onečišćenje postaje rastući globalni

problem. Posljedice sežu od narušavanja bioraznolikosti i poremećaja u eko sustavu, preko

prevelike potrošnje električne energije za samo osvjetljivanje sve do utjecaja na zdravlje

ljudi.

2

2. SVJETLOSNO ONEČIŠĆENJE

Problem svjetlosnog onečišćenja prvi puta počeo se razmatrati početkom 50-ih godina

prošloga stoljeća u SAD-u. Naglim porastom stanovništva i industrijalizacijom došlo je do

nekontroliranog povećanja emisije umjetne svjetlosti. Prve probleme uočili su astronomi u

svojim opservatorijima (Slika 2-1). Međunarodna astronomska unija (International

Astronomical Union) je 1976. godine prihvatila rezoluciju u kojoj upozorava na rastući

nepovoljan utjecaj svjetlosnog onečišćenja na astronomska promatranja. U tu svrhu

osnovana je posebna komisija koja je zajedno s Međunarodnim povjerenstvom za rasvjetu

pripremila osnove za stručnu obradu novonastalog problema. Rezultate istraživanja i

preporuke objavili su 1980. godine u publikaciji Guide lines for minimizing Urban Sky Glow

near Astronomical Observatiories. Uputstva sadrže pregled izvora umjetne svjetlosti, načine

njihovog smanjenja te mjere koje bi trebale provoditi lokalne vlasti za nadzor i smanjenje

svjetlosnog onečišćenja.

Slika 2-1 Utjecaj svjetlosnog onečišćenja, zviježđe Oriona (wikipedia, 2015a)

1988. godine u SAD-u osnovana je Međunarodna udruga za tamno nebo (International Dark-

Sky Association – IDA). Prema definiciji IDA-e, svjetlosno onečišćenje je svaki štetni efekt

3

umjetnog svjetla, uključujući povećanje svjetline noćnog neba, zasljepljivanje, osvjetljivanje

izvan područja koja je potrebno osvijetliti, prekomjerno osvjetljivanje, smanjenu vidljivost

noću i rasipanje svjetlosne energije (Slika 2-2). Činjenica je da previše svjetla koje se koristi

noću neučinkovito, loše usmjereno, a u mnogim slučajevima u potpunosti nepotrebno.

Samom uporabom prevelike količine nepotrebne umjetne rasvjete, osim rasipanja u smjeru

neba, javlja se povećani trošak električne energije za proizvodnju iste, umjesto da se ista

rasvjetna tijela fokusiraju na područja i predmete koji trebaju biti osvijetljeni.

Slika 2-2 Različite izvedbe umjetnih rasvjetnih tijela (wikipedia, 2015a)

4

2.1 Bortleova skala svjetline noćnog neba

Bortleova skala je numerička skala od 9 stupnjeva kojima određujemo svjetlinu noćnog neba

nad pojedinim mjestom (Slika 2-3). Osmislio ju je američki astronom John E. Bortle da bi

pomogao astronomima amaterima procijeniti svjetlinu noćnog neba na promatranom mjestu.

Skala ima raspon od klase 1, koja predstavlja najtamnije noćno nebo, tj. Prirodno noćno nebo

do klase 9, koja je predstavnik neba na gradskim centrima (Tablica 2-1). Skalom su također

određeni kriteriji za svaki stupanj ispod granične zvjezdane veličine, engl. naked-eye

limiting magnitude, NELM (wikipedia, 2015b).

Granična zvjezdana veličina odgovara sjaju zvijezde najslabijeg sjaja koju možemo vidjeti

golim okom. Poželjno je da se opaža u blizini zenita, jer se granična zvjezdana veličina

standardno veže uz zenit, gdje je prirodno nebo najtamnije, te se mogu opažati najslabije

zvijezde. (Andreić, 2014)

Tablica 2-1 Bortleova skala za ocjenu kvalitete noćnog neba (Andreić, 2014)

Klasa Naziv Boja NELM SQM

𝑚𝑎𝑔/𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐" Opis

1 Prirodno nebo Crna 7,6 –

8,0 21,7 – 22,0

Zodijakalno svjetlo,

gegenschein i

zodijakalni pojas

vidljivi. M33 vidljiva

golim okom. Područja

Kumove slame u

Škorpionu i Strijelcu

bacaju vidljive sjene

na tlo. Svjetlucanje

atmosfere jasno

vidljivo. Okolina

nevidljiva.

2 Tipično tamno

nebo Siva

7,1 –

7,5 21,5 – 21,7

Svjetlucanje

atmosfere nazire se uz

obzor. M33 vidljiva

golim okom. Uočljiva

detaljna struktura

5

Kumove slame.

Zodijakalno svjetlo

žute boje, dovoljno

svijetlo da baca sjene

u sumrak i zoru.

Mnogi Messierovi

kuglasti skupovi jasno

vidljivi golim okom.

Okolina se nazire u

silueti prema nebu.

3 Seosko nebo Plava 6,6 –

7,0 21,3 – 21,5

Malo svjetlosnog

onečišćenja uz obzor.

Oblaci osvijetljeni uz

obzor, tamni u zenitu.

Kumova slama

izgleda kompleksno.

Zodijakalno svjetlo

upečatljivo u proljeće

i jesen, žuta boja

uočljiva. Bliža okolina

se nazire.

4 Svjetlo seosko

nebo

Zelena,

žuta

6,1 –

6,5 20,4 – 21,3

Kupole svjetlosnog

onečišćenja vidljive u

raznim smjerovima

iznad obzora.

Zodijakalno svjetlo

vidljivo u sumrak i

zoru, ali samo do

manje polovice puta

od obzora do zenita.

Kumova slama

uočljiva, ali bez sitnih

detalja. Oblaci svijetli

6

u smjeru izvora

svjetla, tamni u

zenitu. Okoliš jasno

vidljiv, čak i u daljini.

5 Prigradsko

nebo Narančasta

5,6 –

6,0 19,1 – 20,4

Zodijakalno svjetlo

jedva se nazire u

najboljim noćnim

uvjetima. Kumova

slama u blizini obzora

slaba/nevidljiva, u

zenitu izgleda blijedo.

Izvori svjetla vidljivi

u većini smjerova, ili

oko cijelog obzora.

Oblaci znatno svjetliji

od neba.

6

Svjetlo

prigradsko

nebo

Crvena 5,1 –

5,5 18,0 – 19,01

Zodijakalno svjetlo

nevidljivo. Kumova

slama vidljiva samo u

blizini zenita. Nebo do

visine od 35° svijetle

sivo-bijele boje.

Oblaci svugdje na

nebu prilično svijetli.

7 Tamno

gradsko nebo Crvena

4,6 –

5,0 18,0 – 19,01

Nebo po svjetlini

približno jednako

svjetlini kada je

vrijeme punog

Mjeseca. Cijelo nebo

svijetlo, jaki izvori

svjetla primjetni u

svim smjerovima uz

obzor. Kumova slama

7

nevidljiva. Oblaci

svijetli. Messierovi

objekti u većini

teleskopa vrlo blijedi.

8 Gradsko nebo Bijela 4,1 –

4,5 < 18,0

Nebo je bijelo ili

narančasto. S većim

teleskopom vidljivi

samo sjajniji

Messierovi objekti.

Zvijezde koje tvore

poznate likove

zviježđa lagano

nestaju.

9

Nebo

gradskog

središta

Bijela 4,0 ili

manje < 18,0

Nebo jako sjajno,

mnoge zvijezde nisu

vidljive. Zviježđa

slabijeg sjaja

nevidljiva. Plejade

jedini vidljiv

Messierov objekt.

Objekti koje je

moguće dobro

opažati: Mjesec,

planeti i nekoliko

najsjajnijih zvjezdanih

skupova.

8

Slika 2-3 Bortleova skala sjaja noćnog neba (Stellarium, 2011)

2.2 Štetne posljedice svjetlosnog onečišćenja

Osim nepotrebne potrošnje električne energije, koja dovodi do većih troškova, svjetlosno

onečišćenje veže se i za druge negativne posljedice. Stalna prekomjerna upotreba umjetne

rasvjete remeti prirodan ritam dana i noći, te utječe na normalno funkcioniranje većine

biljaka, životinja i ljudi. Pretjerana umjetna rasvjeta noću u nekim ekosustavima je ozbiljna

prijetnja ostanku vrsta. Zbog intezivne noćne rasvjete, ptice postaju dezorijentirane, što

rezultira nizom sudara s zgradama koji su kobni. Kukci se okupljaju oko rasvjete te

ošamućeno padaju na tlo.

Izmjena dana i noći također je bitna za zdravlje ljudi. Pretjerana izloženost umjetnoj rasvjeti

noću prilikom spavanja prekida lučenje hormona melatonina, koji je jedan od najbitnijih za

ljudsko zdravlje jer se luči samo noću, te je jedan od najjačih antioksidansa. Smanjeno

izlučivanje melatonina dovodi do povećanja oboljenja od raka dojke, debelog crijeva i

prostate. Poremećaji spavanja uzrokovani javnom rasvjetom također doprinose razvoju

depresije (Mizon, 2001).

9

2.3 Zakonska regulativa

Na temelju članka 89. Ustava Republike Hrvatske donesena je ''Odluka o proglašenju zakona

o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja'' (Narodne novine, 2011). Izvodi iz članka kojima je

obuhvaćena zaštita od svjetlosnog onečišćenja

Članak 1.

Ovim se Zakonom uređuje zaštita od svjetlosnog onečišćenja, načela te zaštite, subjekti koji

provode zaštitu, način utvrđivanja standarda upravljanja rasvijetljenošću u svrhu smanjenja

potrošnje električne i drugih energija i obveznih načina rasvjetljavanja, utvrđuju se mjere

zaštite od prekomjerne rasvijetljenosti, ograničenja i zabrane u svezi sa svjetlosnim

onečišćenjem, planiranje gradnje, održavanja i rekonstrukcije rasvjete, odgovornost

proizvođača proizvoda koji služe rasvjetljavanju i drugih osoba, i druga pitanja s tim u svezi.

Članak 2.

1. svjetlosno onečišćenje okoliša jest emisija svjetlosti iz umjetnih izvora svjetlosti koja

štetno djeluje na ljudsko zdravlje i uzrokuje osjećaj bliještanja, ugrožava sigurnost u prometu

zbog bliještanja, zbog neposrednog ili posrednog zračenja svjetlosti prema nebu ometa život

i/ili seobu ptica, šišmiša, kukaca i drugih životinja te remeti rast biljaka, ugrožava prirodnu

ravnotežu na zaštićenim područjima, ometa profesionalno i/ili amatersko astronomsko

promatranje neba ili zračenjem svjetlosti prema nebu nepotrebno troši električnu energiju te

narušava sliku noćnog krajobraza.

10. ekološki prihvatljiva svjetiljka je svaki svijetlo-tehnički uređaj koji zadovoljava potrebe

za umjetnom rasvjetom pojedine lokacije a da pritom u okoliš ne unosi trajne smetnje

emisijom elektromagnetskog zračenja. Ovakav uređaj svojom emisijom ne smije ometati

aktivnosti i zdravlje ljudi, utjecati na brojnost i životnu aktivnost divljih svojti u neposrednoj

i daljoj okolini. Ovaj uređaj je proizveden primjenom najboljih raspoloživih tehnika vezano

za potrošnju energije, a konstrukcijom i korištenjem prihvatljivih konstrukcijskih materijala

emisije stakleničkih plinova koje nastaju radom uređaja svedene su na zakonom dopustive

granice.

14. ekološka rasvjeta je sustav uređaja projektiranih na propisani način tako da omogućavaju

najviše standarde zaštite okoliša i najviše sigurnosne standarde.

10

Članak 20.

Ako se u skladu s propisima kojima se uređuje zaštita prirode u rasvijetljenom objektu iz

članka 16. ovoga Zakona štiti stanište strogo zaštićenih životinjskih vrsta, površine takve

zgrade ili objekta na kojima su otvori za prelet tih životinjskih vrsta ne smije se rasvjetljavati.

11

3. MODELIRANJE SVJETLOSNOG ONEČIŠĆENJA

Osim podataka o postojećem svjetlosnom onečišćenju, javlja se potreba pretpostavljanja

njegovog ponašanja u budućnosti. Pretpostavke se mogu raditi na temelju raznih modela, te

će u ovom radu biti razjašnjen statistički model svjetlosnog onečišćenja baziran na podacima

o populaciji koja živi na promatranom području.

3.1 Walkerov zakon

Američki astronom Merle Walker temeljem niza mjerenja svjetline noćnog neba formulirao

je empirijski zakon koji opisuje ovisnost povećanja svjetline noćnog neba o veličini naselja

i udaljenosti od njegovog središta. (Andreić i dr., 2010.)

Δ𝐿 = 𝑐%𝑝𝑑6".8 (3-1)

U izrazu Δ𝐿 prestavlja povećanje svjetline noćnog neba u zenitu uzrokovano svjetlosnim

onečišćenjem naselja, 𝑐% je konstnatna proporcionalnosti koja sadrži razne faktore koji

povezuju povećanje svjetline noćnog neba i količinu umjetnog svjetla koje naselje proizvodi,

d predstavlja udaljenost mjesta opažanja od centra naselja, uz pretpostavku da je naselje

približno kružnog oblika, a p je broj stanovnika naselja. Druga pretpostavka je da je cijelo

promatrano područje ravno, zanemarujemo utjecaj reljefa, što olakšava modeliranje.

Konstanta proporcionalnosti 𝑐% je umnožak tri faktora,

𝑐% = 𝜖𝛿𝑟% (3-2)

od kojih je 𝝐 efikasnost raspršenja, koji predstavlja onaj dio svjetla koji se prilikom prolaska

kroz atmosferu rasprši i postaje svjetlosno onečišćenje. 𝛿 predstavlja dio svjetla umjetne

rasvjete koji indirektno ili direktno odlazi prema nebu (refleksija na tlu ili objektu). 𝑟% je

rastrošnost i predstavlja svjetlosni tok koji javna rasvjeta proizvodi, izražen po glavi

stanovnika naselja. Razlaganje se koristi samo ako se u model mogu uključiti podaci o

rastrošnosti. Ako to nije moguće koristimo konstantu 𝑐% koju određujemo procjenom.

Walkerov zakon vrijedi ako je mjesto opažanja van naselja. Za mjesta unutar naselja zakon

ne vrijedi, jer ne daje nikakvo predviđanje svjetlosnog onečišćenja. Tu problematiku je uočio

Garstang, ali njegovi zaključci su neprecizni i presloženi da bi se mogli uključiti u

matematički model. Albers i Duriscoe pretpostavili su jednostavno linearno povećanje

12

svjetline neba od ruba naselja do njegovog središta za factor 2,5 (Narisada, i Schreuder,

2004).

Zadnja pretpostavka modela jest standardno čista atmosfera, bez vlage, sumaglice, smoga ili

oblaka, koji znatno povećavaju doprinos svjetlosnog onečišćenja.

Predviđanje dobiveno Walkerovim zakonom treba popraviti za utjecaj zakrivljenosti Zemlje.

Utjecaj reljefa je zanemaren, kao i oblik promatranih naselja. Popravak vršimo prema

formuli:

𝑓 = exp(− @@A) (3-3)

gdje je h depresija obzora na udaljenosti motritelja od naselja, a ℎ) visinska skala

koncentracije aerosola koju definiramo kao visinu na kojoj koncentracija aerosola pada na

1/e koncentracije uz tlo. Popravak se provodi tako da se iznos doprinosa svjetlosnom

onečišćenju proračunat po Walkerovom zakonu pomnoži s faktorom određenim pomoću

jednadžbe.

3.2 Statistički model

Statističkim modelom svjetlosnog onečišćenja proučava se određeno područje, tj. regija te

se temelji na Walkerovom zakonu. Promatrano područje prekrivamo diskretnom mrežom

točaka u kojima se uz pomoć Walkerovog zakona računa doprinos svjetlosnom onečišćenju

svih naselja u krugu oko 200 km oko promatrane točke. Svjetlosnu emisiju naselja

procjenjujemo na osnovi statistički podataka o broju stanovnika u pojedinom mjestu.

Koordinate naselja, tj. njihovih središta preuzimamo iz zemljopisnih karata, Google Earth

programa ili geografskih karata.

Da bi pojednostavili postupak, polumjeri naselja svrstavaju se u nekoliko grupa (Tablica 3-

1). Veća naselja nepravilnog oblika obrađuju se pojedinačno, te njihov srednji polumjer

određujemo na osnovu satelitskih snimaka ili ga aproksimiramo s nekoliko krugova

odgovarajuće veličine i populacije.

13

Tablica 3-1. Promjeri naselja ovisno o broju stanovnika (Andreić, 2014)

Populacija stanovnika Promjer (km)

< 5000 1

5000 – 20 000 2

20 000 – 80 000 3

80 000 – 200 000 4

> 200 000 5 ili više

Prilikom postavljanja modela potrebno je prikupiti podatke za sva naselja unutar

promatranog područja i sva naselja koja su od njega udaljena manje od 200 km. Podatke za

naselja izvan promatranog područja možemo objediniti u veće cjeline, iz razloga što

svjetlosno onečišćenje po Walkerovom zakonu te kumulativno ovisi samo o udaljenosti od

promatrača, pa svjetlo svih naselja jednog udaljenog područja dolazi s približno jednake

udaljenosti može se statistički objediniti u jednu cjelinu. Time ne radimo veliku pogrešku u

modelu, a postupak izrade je jednostavniji.

Računanje se provodi postupno, točku po točku mreže. Za svaku pojedinu točku računamo

doprinos svih naselja u bazi, a ukupna svjetlina neba u toj točci je zbroj svih pojedinačnih

doprinosa. Doprinose računamo u linearnim jedinicama (𝑐𝑑/𝑚"), a ukoliko je potrebna

pretvorba u astronomsku skalu provodi se nakon što su svi doprinosi zbrojeni. Ukupnom

zbroju na kraju dodajemo prirodnu svjetlinu noćnoga neba. Svjetlina noćnog neba definirana

je kao sjaj zvijezde čije svjetlo, razdijeljeno po površini nebeskog svoda od jedne lučne

sekunde daje odgovarajuću svjetlinu neba. Najpovoljnija svjetlina noćnog neba iznosi oko

21,9 𝑚𝑎𝑔/𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐" (tamna, vedra noć za vrijeme Sunčevog minimuma).

Prelazak iz svjetline noćnog neba izražene linearnim jedinicama na astronomsku skalu

provodi se sljedećom formulom:

𝑚+ = 12,60 − 1,0857ln(𝐿+) (3-4)

gdje je 𝑚+ svjetlina noćnog neba izražena u astronomskim jedinicama (𝑚𝑎𝑔/𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑐"), a

𝐿+ svjetlina noćnog neba u 𝑐𝑑/𝑚".

Model pretpostavlja da je konstanta proporcionalnosti 𝑐% za sva naselja ista. Njezin iznos

procjenjujemo iz podataka o javnoj rasvjeti koja prevladava na promatranom području.

Prednost samog modela je u dostupnosti podataka za izradu, te relativno jednostavnoj izradi

14

pomoću već postojećih programa za numeričku matematiku ili kodiranjem u nekome od

jednostavnih programskih jezika. Problem je određivanje rastrošnosti za svako naselje u

modelu, te izostavljanje jakih izvora rasvjete koji nisu vezani uz populaciju s promatranog

područja kao što su industrijska područja, rasvjeta na cestama, kolodvori, itd.

Slika 3-1 pokazuje primjer statističkom modela svjetlosnog onečišćenja koji se temelji na

starim statističkim podatcima za Republiku Hrvatsku (Andreić i dr., 2011).

Slika 3-1 ''Stari'' model svjetlosnog onečišćenja Republike Hrvatske (Andreić i dr., 2011)

15

3.3 Statistički model svjetlosnog onečišćenja Republike Hrvatske

Podatci korišteni za izradu modela preuzeti su iz popisa stanovništva, te programa Google

Earth (koordinate mjesta).

Za Republiku Hrvatsku korišteni su statistički podatci za svako naselje. Isto je učinjeno za

Italiju, tj. dio Italije koja se nalazi na jadranskoj strani Apenina. Ostatak zanemarujemo jer

je predaleko da bi doprinio svjetlosnom onečišćenju područja Republike Hrvatske. Dijelovi

susjednih zemalja koji su Hrvatskoj bliži od 200 km obrađeni su na temelju okruga,

statističkih regija ili subregija. Za Sloveniju i Srbiju uzeti su podatci za okruge, a ostale

zemlje pokrivene su statističkim regijama. U takvim slučajevima, cijelokupna populacija

određenog područja stavljena je u najveće naselje regije (Tablica 3-2).

Prilikom izrade modela područje koje obrađujemo pokrivamo mrežom točaka. Mreža koju

formiramo sastoji se od točaka u kojoj su koordinate točaka određene geografskim

koordinatama naselja u promatranom području.

Računanje se provodi postupno, točku po točku mreže. Za svaku pojedinu točku računamo

doprinos svih naselja u bazi, a ukupna svjetlina neba u toj točci je zbroj svih pojedinačnih

doprinosa. Doprinose računamo u linearnim jedinicama (𝑐𝑑/𝑚"), a ukoliko je potrebna

pretvorba u astronomsku skalu provodi se nakon što su svi doprinosi zbrojeni. Ukupnom

zbroju na kraju dodajemo prirodnu svjetlinu noćnoga neba.

Tablica 3-2. Izvori statističkih podataka o populaciji naselja

Zemlja Godina popisa

stanovništva

Primijenjeni

element za model Broj elemenata

Republika Hrvatska 2011. Općina ili grad 547

Austrija (dio) 2013. Statistička subregija 95

Bosna i

Hercegovina 2013. Okrug 100

Italija (dio) 2011. Općina ili grad 1842

Mađarska (dio) 2011. Statistička regija 41

Slovenija 2012. Okrug 207

Crna Gora 2011. Statistička regija 21

Srbija 2011. Okrug 92

Rumunjska 2011. Statistička regija 9

Ukupno 2954

16

3.4 Rezultat modela

Slika 3-2 Model svjetlosnog onečišćenja Republike Hrvatske 2014 (skala opisana na

stranici 4)

17

4. ZAKLJUČAK

U radu je opisana primjena Walkerovog zakona za izradu statističkog modela svjetlosnog

onečišćenja za Republiku Hrvatsku. Kao rezultat modela možemo reći da je cjelokupni

prostor Republike Hrvatske svjetlosno onečišćen (slika 3-2, stranica 16). Iz priloženog

modela uočavamo da je većinski dio onečišćen, ali najveća zastupljenost svjetlosnog

onečišćenja javlja se u krugu velikih gradova (Zagreb, Split, Rijeka). Izuzetak kod

svjetlosnog onečišćenja javlja se u području Dalmatinske zagore, te najudaljenijih otoka.

U odnosu na stari model svjetlosnog onečišćenja (Slika 3-1, stranica 14), možemo uočiti da

je promjena svjetlosnog onečišćenja minimalna, zbog pada broja stanovništva Hrvatske, te

zbog činjenice da u sam model nije uključen porast broja umjetnih rasvjetnih tijela.

Potrebno je naglasiti da u samom modelu ne postoje, tj. nisu obuhvaćeni prostori

industrijskih pogona, trgovačkih centara, sportskih terena i ostalih velikih zagađivača

umjetnom rasvjetom. Samim modelom možemo lako predvidjeti kako će se svjetlosno

onečišćenje ponašati u budućnosti temeljem predviđanja broja ljudi koji će živjeti na

promatranom području.

Svjetlosno onečišćenje kao rezultat industrijalizacije i modernog načina života postao je

ozbiljan problem. Rezultirao je nizom negativnih posljedica, počevši od remećenja

prirodnog ritma izmjene dana i noći, povećanja prirodne svjetline neba, sve do kobnih

posljedica za niz pripadnika biljnog i animalnog svijeta, te zdravlje ljudi.

Same posljedice svjetlosnog onečišćenja mogu se lako smanjiti na minimum boljim

odabirom rasvjetnih tijela, te orijentiranjem umjetne rasvjete na stvarno potrebne objekte,

bez bespotrebnog rasipanja svjetlosti u nebo, te stvaranja velikih troškova vezanih za

energiju potrošenu za dobivanje umjetnog svjetla.

18

5. LITERATURA

ANDREIĆ, Ž., 2014. Problematika svjetlosnog onečišćenja. Zagreb

ANDREIĆ, Ž., KORLEVIĆ K., ANDREIĆ, D., BONACA, A., KORLEVIĆ, P., KRAMAR,

M. 2010. Svjetlosno onečišćenje u Hrvatskoj. Građevinar 63 (2011), str. 757-764

IDA (International Dark Sky Association), 2015

URL: http://darksky.org

MIZON, B. 2001. Light Pollution; Responses and Remedies. Springer

NARISADA, K., SCHREUDER, D., 2004 Light Pollution Handbook. Dordrecht: Springer

NARODNE NOVINE, 114/11. Odluka o proglašenju zakona o zaštiti od svjetlosnog

onečišćenja.

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2011_10_114_2221.html

Stellarium

URL: http://www.stellarium.org/

Wikipedia. Lightpollution, 2015a

URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Light_pollution

Wikipedia. Bortle scale, 2015b

URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Bortle_scale

19

PRILOZI

Podatci o stanovništvu:

Hrvatska

URL: http://www.geohive.com/cntry/croatia.aspx

Bosna i Hercegovina

URL: http://www.geohive.com/cntry/bosherz.aspx

Srbija

URL: http://www.geohive.com/cntry/serbia.aspx

Slovenija

URL: http://www.geohive.com/cntry/slovenia.aspx

Crna Gora

URL: http://www.geohive.com/cntry/montenegro.aspx

Rumunjska

URL: http://www.geohive.com/cntry/romania.aspx

Italija

URL: http://www.geohive.com/cntry/italy.aspx

Austrija

URL: http://www.geohive.com/cntry/austria.aspx

Mađarska

URL: http://www.geohive.com/cntry/hungary.aspx