Často lze zaslechnout, že hvězdy nejsou ve městě vidět, protože je zde obloha „přesvícená“. Umělé světlo ovlivňuje náš pohled na noční oblohu dvěma způsoby. Jednak znemožňuje našim očím adaptovat (přizpůsobit) se na tmu a dále způsobuje na obloze tzv. světelný závoj. Podívejme se blíže, co to znamená.
Lidé ve městech úchvatný pohled do hlubin vesmíru neznají. Na přesvětlené obloze mohou spatřit jen pár desítek nejjasnějších hvězd. Přesto se zde najde překvapivé množství amatérských hvězdářů, kteří se snaží svými dalekohledy proniknout skrz světelný závoj. Foto: Jakub Toman
Lidské oko je úžasný nástroj, který nám umožňuje vidět za přímého slunečního svitu na zasněžené pláni i v téměř úplné tmě. Aby bylo toto možné, musí se oko průběžně přizpůsobovat množství světla, které má k dispozici. Aby oko dosáhlo maximální citlivosti a bylo schopné vidět i při velmi slabém osvětlení – například hvězdy nebo Mléčnou dráhu, je zapotřebí téměř úplné tmy po dobu několika minut. Jakýkoliv pohled do zdroje jasnějšího světla způsobí ztrátu schopnosti vidět slabé zdroje (z tohoto důvodu používají hvězdáři ale např. i vojáci v noci tmavě červené světlo, které narušuje adaptaci očí nejméně). Ve městech, kde je velké množství zdrojů světla je oko přizpůsobené vyšší úrovni jasu a slabé objekty jako jsou hvězdy vnímá jen špatně nebo vůbec.
Dvojice snímků ze Slovenska ukazuje dramatický rozdíl v pohledu na oblohu ve středně velkém městě (Žilina) a na odlehlém venkově. Foto: Miroslav Znášik
Světelný závoj naproti tomu skutečně mění samotnou podobu hvězdné oblohy a to nejen nad místem kde se svítí, ale nad poměrně velký územím kolem. Světlo z pozemských zdrojů směřující vzhůru je rozptylováno v ovzduší a způsobuje zvýšení jasu oblohy. Jedná se o stejný mechanismus jako ve dne, kdy je vlivem rozptylu slunečního světla obloha světle modrá. Právě problém světelného závoje pro astronomii a pozorování noční oblohy vůbec životně důležitý. Na světlém pozadí se slabé nebeské objekty ztrácejí, obzvláště jsou postižené objekty vzdáleného vesmíru, ale ušetřeny nejsou ani slabší hvězdy. Zatímco za dobrých podmínek lze na tmavé přírodní obloze spatřit 3000-5000 hvězd, na většině území ČR (mimo města) je to kvůli světelnému závoji jen kolem 1000-1500 a ve velkých městech pouze několik desítek až stovek. Mléčná dráha není na mnoha místech vůbec vidět a jedinečné přírodní fenomény jako zvířetníkové světlo nebo protisvit jsou pak u nás ke spatření jen velmi vzácně. Není divu, že se noční obloha zdá mnohým prázdná a nezajímavá. Také pro astrofotografii a vědecká pozorování znamená zvýšený jas oblohy značnou komplikaci. Je mnohem obtížnější odlišit na snímcích sledovaný objekt od světlého pozadí a proto jsou vyžadovány delší expozice a náročnější zpracování získaných dat.
Zatímco před přímým rušivým světlem blízkého osvětlení je možné se skrýt do stínu, případně se přesunout na neosvětlené místo, vliv světelného závoje takto jednoduše obejít nelze. K největšímu nárůstu jasu oblohy dochází nad městy a průmyslovými, obchodními a logistickými areály, zvýšený jas je však možné zaznamenat i mnoho desítek kilometrů od samotného zdroje světla. V České republice již nenajdeme žádné místo, nad kterým by noční obloha nebyla viditelně postižena světelným znečištěním a je jen málo míst, kde je toto postižení relativně malé.
Ve střední Evropě se již jen obtížně hledají místa, kde by hvězdná obloha nebyla významně ovlivněná světlem měst a vesnic. Mapa: Falchi et al. 2016, The new world atlas of artificial night sky brightness.
Světelný závoj oblohy je způsobený rozptylem umělého světla směřujícího vzhůru (do horního poloprostoru). Může se jednat o
- světlo odražené nahoru od osvětlovaných povrchů. S odraženým světlem se mnoho dělat nedá, neboť doprovází každé, byť sebelepší osvětlení. Lze ho ovšem omezit tak, že se nesvítí na místa, kde je to zbytečné.
- světlo přímo vyzařované vzhůru. Na vině jsou některé typy svítidel, ukázkovým příkladem mohou být různá „dekorativní“ a „parková“ svítidla ve tvaru koule, tak často používaná v ulicích našich měst. Významným zdrojem světla směřujícího vzhůru jsou i svítidla zastaralá a špinavá, ve kterých se světlo odráží a rozptyluje na vypouklých krytech a část ho uniká do nežádoucích směrů. Svým dílem přispívají také svítidla nevhodně nainstalovaná a nasměrovaná. Typicky se jedná o nasvícení budov a reklamních nosičů které směřuje zespoda vzhůru, ale i neodborně provedené veřejné osvětlení (což je časté zejména v menších obcích), případně světlomety naklopené tak, aby svítily „do dálky“. Světlo přímo vyzářené vzhůru lze ve většině případů značně omezit nebo úplně odstranit volbou vhodných svítidel a jejich správnou instalací, případně doplněním clonami.
Ačkoliv se na vzniku světelného závoje podílí veškeré světlo vyzářené vzhůru, nejproblematičtější je to, které směřuje pod malým úhlem poblíž vodorovného směru. Takové světlo se totiž šíří v atmosféře na velké vzdálenosti a způsobuje světelný závoj i desítky kilometrů od svého zdroje. Proto je noční obloha zasažená světelným znečištěním i na místech, kde se v okolí nenachází žádné zdroje světla (například v oblasti pohraničních hor nebo vojenských prostorů) – v součtu se zde projevuje vliv osvětlení z mnoha vzdálených měst.
Světlo z měst se šíří atmosférou do vzdálenosti mnoha desítek kilometrů. Světelné „čepice“ nad našimi sídly jsou viditelné z velké dálky. Foto: Pali Hradiský
Velmi důležitým faktorem ovlivňujícím množství rozptýleného světla a tím i intenzitu světelného závoje je vlnová délka, potažmo barva světla používaného k venkovnímu osvětlení. Červené světlo je rozptylováno nejméně, modré nejvíce. Z tohoto hlediska se jako nejméně problematické jeví sodíkové výbojky, svítící zejména v oranžové barvě, která je rozptylována relativně málo. Naopak, světlo v poslední době populárních halogenidových výbojek a nastupujících LED zdrojů bílé barvy je v atmosféře rozptylováno mnohem více a vytváří tudíž intenzivnější světelný závoj oblohy. Situace je dále zhoršována tím, že oko je v noci citlivější na světelný závoj způsobený bílým světlem moderních zdrojů než oranžovým svitem sodíkových výbojek. Proto je z hlediska dopadů na noční prostředí vhodnější volit světelné zdroje s teplejším odstínem, neboť vyzařují méně světla v modré části spektra než zdroje se studeným odstínem.
Modrá složka světla se v ovzduší rozptyluje nejvíce a navíc je na takové světlo naše oko v noci nejcitlivější. Proto je z hlediska světelného znečištění vhodné volit světelné zdroje s teplejším odstínem, které vyzařují co nejméně modrého světla.
Města se stále rozšiřují, vyrůstají další obchodní centra, logistické areály, průmyslové zóny a ruku v ruce s nimi narůstá i objem nevhodně řešeného umělého osvětlení. Zdaleka ne všude se dbá na to, aby se svítilo jen tam, kam je potřeba, a ne zbytečně nahoru. Pokud nezačneme být při osvětlování ohleduplnější, hrozí nám, že brzy přijdeme i o poslední zachovalé zbytky noční scenérie.
S cílem propagovat a zachovat hvězdnou oblohu jsou proto v posledních letech zakládány tzv. oblasti a parky tmavé oblohy, které jsou často součástí jiného chráněného území, např. národních parků. Nejrozšířenější program zaštiťující tyto lokality je pod správou International Dark-Sky Association a bylo v něm založeno více než 42 parků a rezervací tmavé oblohy – z toho 15 v Evropě (Velká Británie 7, Německo 3, Maďarsko 2, Francie 1, Irsko 1, Nizozemí 1 – stav k 07/2015). V ČR existují tři Oblasti tmavé oblohy (Jizerská, Beskydská a Manětínská) vyhlášené mimo rámec těchto programů. Noční obloha je organizací UNESCO považována za součást světového dědictví, ačkoliv přírodní obloha jako taková, ani oblasti tmavé oblohy nemohou být podle současných kritérií zapsány do Seznamu světového dědictví.[1]
Zdroje