Mar 31, 2009

Earth Hour - H ώρα της Γης

During Earth Hour 2009 on March the 28th a small team from Crete Astroonmy Friends Club met at the Venizelos’ Tombs in the area of Froudia in Chania (35,31,28Ν, 24,03,21Ε) to record any changes in light pollution coming from the city of Chania. The geographical location and the altitude of the site were ideal for optical recording since it provides a panoramic view of the city centre and the suburbs also providing an image of the halo created by artificial lighting.

[b]The equipment[/b]: At our disposal we had two cameras and a video camera for optical recording. For photometry measurements the club owns a special device by the Canadian company Unihedron, called Sky Quality Meter (SQM-L) which can measure magnitude per square arc second with very good accuracy since this model offers an ir-cut filter that blocks any light coming from other sources except sky light.

[b]The team[/b]: The small team consisted of: Christos Sotiropoulos, Dimitris Nikolaidis, Eleni Liolou, Eugene Papalas and Antonis Manousakis. We bagan recording at 20:15 taking photos of the city and video in two modes: colour and nightshot using the videocamera’s infrared receiver.

[b]Weather Conditions[/b]: The sky was generally clear at Zenith but the moon’s setting betrayed a thin layer of clouds just 20 degrees above the sea. The temperature was 13 degrees Celcius.

Photometry: using the SQM-L we received the following data:

Local Time(GMT+2)
+1 D.S.T. Mag/arcsec2 cd/m²
20:20 18.85 3.115 ×10-3
20.30 19.36 1.947 ×10-3
20:35 19.63 1.519 ×10-3
20:40 19.98 1.100 ×10-3
20:50 20.01 1.070 ×10-3
21:00 19.40 1.877 ×10-3
21:20 18.98 2.763 ×10-3
21:25 18.95 2.841 ×10-3
21:30 18.90 2.975 ×10-3
21:40 18.82 3.202 ×10-3

The sky over our head was about 4,7mag at the beginning of our observations. At 20:50 photometry showed maximum value reading for the night during Earth Hour which gave us a 5,5mag sky, this becoming evident after counting more than 26 stars in Orion. This 0,8 mag difference was the change in light pollution over the sky of the city of Chania. The reason we got this reading at 20:50 and not 20:30 was because of the delay in switching the lights off in many public buildings like the National Polo Stadium (there was a game in progress) and many of the city lights at the coast of Koum-Kapi. The national highway lights remained on and can easily be seen at the top left in the pictures and the video.

[b]The video[/b]: The recordings were made in two modes. Normal mode and Nightshot. The last turns on th infrared receiver of the camera that enables capture in 0 lux conditions thus enabling us to have a better view of city lights during Earth Hour.
Personally we were expecting a more spectacular effect by the shutting down of lights in Chania. We expected the Municipality of Chania to promote Earth Hour as a celebration. It only took part by switching off municipality lights but its participation stopped at that.


[u]Magnitudes [/u]are a measurement of an object’s brightness, for example a star that is 6th magnitude is brighter than a star that is 11th magnitude.

The term [u]arcsecond[/u] comes from an arc being divided up into seconds. There are 360 degrees in a circle, and each degree is divided into 60 minutes, and each minute is divided into 60 seconds. A square arc second has an angular area of one second by one second.

The term [u]magnitudes per square arc second[/u] means that the brightness in magnitudes is spread out over a square arcsecond of the sky. If the SQM provides a reading of 20.00, that would be like saying that a light of a 20th magnitude star brightness was spread over one square arcsecond of the sky.

Quite often astronomers will refer to a sky being a "[u]6th magnitude sky[/u]", in that case you can see 6th magnitude stars and nothing dimmer like 11th magnitude stars. The term "6th magnitude skies" is very subjective to a persons ability to see in the night, for example I might say "6th magnitude skies" but a young child with better night vision might say "7th magnitude skies".

Each magnitude lower (numerically) means just over 2.5 times as much more light is coming from a given patch of sky. A change of 5 mags/sq arcsec means the sky is 100x brighter.

[center][b]The Olympus SP-500UZ photo sample[/b][/center]



This is a sample of two out of ten pictures taken with the specific camera and the difference between lighting conditions can be easily seen.

[center][b]The Olympus Ε-500 photo sample[/b][/center]



This sample of two out of 8 photos was taken with the much better E-500 by Dimitris Nikolaidis

[b]Technical specs of instruments used[/b]

1. Photometry: Unihedron, Sky Quality Meter (SQM-L)
sensor: TAOS TSL237S filter: HOYA CM-500

2. Camera: Olympus SP-500UZ
Exposures: 1,6” f3.0 and 1,6” f3,2 ISO400

3. Camera Olympus Ε-500
Exposures: 1” f3,6 and 1/2” f4,5 ISO 100

4. Videocamera: Sony DCR-SR190
Receiver: sensor CMOS 1 490 000 pixels
nightshot (infra red) 0 lux


The Crete Astronomy Friends Club page

The Greek Dark Sky web page

Radiometry and Photometry in Astronomy

A small 5 minute documentary of the observation and recording of the Earth Hour

Με αφορμή την ώρα της Γης μια μικρή ομάδα του Σ.Φ.Α.Κ. βρέθηκε στους Tάφους των Βενιζέλων στην περιοχή Φρούδια Χανίων (35,31,28Ν, 24,03,21Ε) στα Χανιά το Σάββατο 28 Μαρτίου για να μελετήσει και να καταγράψει την μείωση της φωτεινότητας και την φωτορύπανσης του ουρανού στην πόλη.

Η γεωγραφική και υψομετρική θέση του σημείου ήταν ιδανική για οπτική καταγραφή μιας που είχαμε πανοραμική θέα ολόκληρης της πόλης όπως επίσης και για την παρατήρηση του ουρανού ακριβώς πάνω από το κέντρο της πόλης μιας που σε ένα μεγάλο βαθμό μπορούσαμε να παρατηρήσουμε και την άλω που δημιουργείται από τον τεχνητό φωτισμό.

[b]Ο εξοπλισμός[/b]: Στην διάθεση μας είχαμε δύο φωτογραφικές μηχανές και μία βιντεοκάμερα όπως επίσης και ένα ειδικό όργανο φωτομέτρησης του ουρανού της Καναδικής Unihedron, Sky Quality Meter (SQM-L) το οποίο μετράει μέγεθος ανά τετραγωνικό εκατοστό της μοίρας με πολύ μεγάλη ακρίβεια μιας που τα συγκεκριμένο όργανο έχει και φίλτρο που κόβει την υπέρυθρη ακτινοβολία (ir-cut) με αποτέλεσμα να δίνει πολύ ακριβείς μετρήσεις.

[b]Η ομάδα[/b]: Η μικρή ομάδα με τους Χρήστο Σωτηρόπουλο, Δημήτρη Νικολαϊδη, Ελένη Λιόλιου, Αντώνη Μανουσάκη και Ευγενία Παπαλά ξεκίνησε την καταγραφή στις 20.15 παίρνοντας φωτογραφίες της πόλης αλλά και βίντεο σε δύο modes, στο έγχρωμο της βιντεοκάμερας αλλά και στο υπέρυθρο

[b]Συνθήκες[/b]: Ο ουρανός ήταν γενικά καθαρός στο ζενίθ αλλά η δύση της Σελήνης πρόδωσε ένα λεπτό στρώμα νέφωσης που υπήρχε περίπου 20 μοίρες πάνω από την θάλασσα. Η θερμοκρασία ήταν 13 βαθμοί κελσίου.

Οι μετρήσεις που κάναμε με το φωτομετρητή SQM-L είχαν ως εξής:

Τοπική Ώρα Mag/arcsec2 cd/m²
20:20 18.85 3.115 ×10-3
20.30 19.36 1.947 ×10-3
20:35 19.63 1.519 ×10-3
20:40 19.98 1.100 ×10-3
20:50 20.01 1.070 ×10-3
21:00 19.40 1.877 ×10-3
21:20 18.98 2.763 ×10-3
21:25 18.95 2.841 ×10-3
21:30 18.90 2.975 ×10-3
21:40 18.82 3.202 ×10-3

Ο Ουρανός που είχαμε ήταν στα 4,7mag στην αρχή της παρατήρησης που επιβεβαιώθηκε από την παρατήρηση του αστερισμού του Ωρίωνα μιας που μπορούσαμε να διακρίνουμε άνετα αστέρια 5ου μεγέθους.

[b]Η Φωτομέτρηση[/b]: Στην φωτομέτρηση που κάναμε στις 20:50 πήραμε την μέγιστη μέτρηση που ισοδυναμεί με ουρανό 5,5mag δηλαδή μπορούσαμε να διακρίνουμε πολύ περισσότερα αστέρια στον Ωρίωνα (η Ευγενία να μετράει 26 αστέρια) με την ζώνη να είναι ευκρινέστατη. Η διαφορά ενός βαθμού μεγέθους είναι σημαντική. Ο λόγος που την πήραμε στις 20:50 και όχι στις 20:30 ήταν επειδή μέχρι τις 21:00 παρατηρούσαμε το σβήσιμο του δημοτικού φωτισμού κυρίως σε μεγάλα κτήρια όπως το Δημοτικό Κολυμβητήριο τον δημοτικό φωτισμό στην περιοχή του Κουμ-Καπί στο λιμάνι. Τα φώτα στους δύο κόμβους της εθνικής οδούς παρέμειναν ανοιχτά και φαίνονται αρκετά έντονα στις φωτογραφίες και το βίντεο.

[b]Το βίντεο[/b]: Οι λήψεις του βίντεο έγιναν σε δύο φάσεις πριν και κατά την διάρκεια της Ώρας της Γης. Με την βιντεοκάμερα σε κανονική λειτουργία και σε NightShot. Η συγκεκριμένη λειτουργία ενεργοποιεί τον αισθητήρα υπερύθρων που φέρουν οι κάμερες της Sony και επιτρέπει μεγαλύτερη λεπτομέρεια στην λήψη φωτός ακόμα και στο απόλυτο σκοτάδι (0 lux). Οι λήψεις με Nightshot μας βοήθησαν να έχουμε μια πιο ευκρινή δεδομένα σύγκρισης για πριν και κατά την διάρκεια της εκδήλωσης.

Δεδομένου της κινητοποίησης σαφώς περιμέναμε ένα πιο εντυπωσιακό αποτέλεσμα από αυτό που παρατηρήσαμε. Η έλλειψη ενημέρωσης και προώθησης από την πλευρά του Δήμου και της Νομαρχίας ήταν ένας ουσιαστικός παράγοντας για το αποτέλεσμα της προσπάθειας.

[b]Μείωση της κατανάλωσης ρεύματος[/b]: Η ενημέρωση που είχαμε από το τοπικό γραφείο της Δ.Ε.Η. είχε ως εξής. Στην πόλη των Χανίων και στους γύρω Δήμους σημειώθηκε πτώση της κατανάλωσης το διάστημα μεταξύ 20:30 – 21:30 της τάξεως του 10% ενώ ο μέσος όρος της Κρήτης ήταν 3%. Από αυτό βλέπουμε ότι τα Χανιά είχαν δυναμική συμμετοχή σε σχέση με το υπόλοιπο νησί.

[b]Επεξηγήσεις όρων[/b]:

Tο Μέγεθος είναι μονάδα μέτρησης αντικειμένων που εκπέμπουν φως, για παράδειγμα ένα αστέρι 6ου μεγέθους είναι φωτεινότερο από ένα αστέρι 11ου μεγέθους.

Ο όρος δευτερόλεπτο της μοίρας έχει να κάνει με τον κύκλο που διαιρείτε σε 360 μοίρες, κάθε μοίρα διαιρείτε σε 60 λεπτά και κάθε λεπτό σε 60 δευτερόλεπτα. Ένα τετραγωνικό δευτερόλεπτο της μοίρας καταλαμβάνει γωνιακή περιοχή ενός δευτερολέπτου επί ενός δευτερολέπτου.

Ο όρος Μέγεθος ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο του τόξου σημαίνει ότι η φωτεινότητα σε Μεγέθη απλώνεται ένα τετραγωνικό δευτερόλεπτο του ουρανού. Αν το SQM-L δίνει ένδειξη για παράδειγμα 20.00 είναι σαν να λέμε ότι το φως ενός αστέρα 20ου Μεγέθους απλώνεται σε μια επιφάνεια ενός τετραγωνικού δευτερολέπτου στον ουρανό.

Αρκετά συχνά οι αστρονόμοι αναφέρονται στον ουρανό ως να είναι για παράδειγμα «ουρανός 6ου μεγέθους» το οποίο σημαίνει ότι δεν μπορούμε να δούμε αστέρια πιο αμυδρά από αυτά 6ου βαθμού. Βέβαια, ο όρος «ουρανός 6ου μεγέθους» μπορεί να είναι υποκειμενικός με την ικανότητα των ανθρώπων να βλέπουν την νύχτα. Για ένα παιδί με καλύτερη όραση ο ουρανός μπορεί να είναι 7ου μεγέθους.
Κάθε μικρότερο μέγεθος (αριθμητικά) σημαίνει ότι 2,5 φορές περισσότερο φως προέρχεται από ένα συγκεκριμένο σημείο στον ουρανό. Μια αλλαγή 5 βαθμών ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο του τόξου σημαίνει ότι ο ουρανός είναι 100 φορές πιο φωτεινός.

[center][b]Οι φωτογραφίες της Olympus SP-500UZ[/b][/center]



Αυτό είναι ένα δείγμα δύο εκ των δέκα φωτογραφιών που τραβήξαμε με την SP-500UZ όπου εύκολα διακρίνεται η διαφορά στην μείωση της φωτορύπανσης.

[center][b]Οι φωτογραφίες της Olympus Ε-500[/b][/center]



Ιδιαίτερα χαρακτηριστικό το δείγμα του Δημήτρη Νικολαϊδη η πρώτη στις 20:27 και η δεύτερη στις 20:32

[b]Τεχνικά χαρακτηριστικά οργάνων παρατήρησης[/b]

1. Φωτομέτρηση: Unihedron, Sky Quality Meter (SQM-L)
αισθητήρας: TAOS TSL237S φίλτρο: HOYA CM-500

2. Φωτογραφική μηχανή: Olympus SP-500UZ
Λήψεις: 1,6” f3.0 και 1,6” f3,2 ISO400

3. Φωτογραφική μηχανή Olympus Ε-500
Λήψεις: 1” f3,6 και 1/2” f4,5 ISO 100

4. Βίντεο κάμερα: Sony DCR-SR190
Λήψεις: αισθητήρας CMOS 1 490 000 pixels
nightshot (infra red) 0 lux


Την ιστοσελίδα του Συλλόγου Φίλων Αστρονομίας Κρήτης:

Την ιστοσελίδα για τους σκοτεινούς ουρανούς στην Ελλάδα:
[url=] [/url]

Ραδιομετρία και φωτομετρία στην Αστρονομία (στα Αγγλικά):
[url=] [/url]

No comments:

A wise saying

Home is where your heart is