Study and characterization of light pollution in Catalonia

Resumo

El término contaminación lumínica hace referencia a los diferentes efectos perjudiciales derivados de la luz artificial. Este fenómeno es un problema para la astronomía observacional, para la salud de las especies adaptadas a los ciclos de luz natural y además contribuye al cambio climático. Esta tesis tiene como objetivo contribuir en el estudio de la contaminación lumínica a nivel físico y proporcionar estrategias para mejorar y facilitar tu evaluación. Para alcanzar este objetivo hemos establecido dos líneas de trabajo: medidas y modelización. Los objetivos en las medidas son caracterizar el cielo nocturno en regiones extensas de Cataluña y estudiar en detalle todo el cielo sobre puntos clave del territorio. Para el primer objetivo hemos estudiado el brillo del cielo en el zenit con un fotómetro SQM colocado encima de un coche. Hemos recorrido más de 3500 km en un total de 26 noches. Los mapas resultantes proporcionan información fidedigna sobre la calidad del cielo en las zonas estudiadas. Para el segundo objetivo hemos tomado imágenes con cámaras comerciales (DLSR) y las hemos procesado con el programa Sky Quality Camera. Esta metodología proporciona mapas de brillo para el filtro V de todo el cielo. Ocho puntos distribuidos por Cataluña y los Pirineos han sido estudiados usando este método. Los objetivos de la modelización consisten en definir herramientas que permitan: discernir las fuentes principales de luz que afectan a un punto en concreto, reproducir las medidas de brillo en todo el cielo y obtener un método de evaluación de la calidad del cielo en áreas extensas. Hemos trabajado con el modelo numérico de contaminación lumínica Illumina. Hemos creado tres tipos de productos distintos para cumplir cada uno de los objetivos marcados. Primero, mapas de contribución porcentual de cada fuente del total de la luz artificial recibida en un punto. Segundo, mapas de brillo de todo el cielo en las bandas B, V y R del sistema Johnson-Cousins. Ocho puntos clave del territorio han sido estudiados usando los mapas de contribución y los mapas de brillo de todo el cielo. Las diferencias entre los valores medidos y simulados están dentro del orden de magnitud del error asociado. Por último, hemos usado Illumina para crear el mapa de brillo cenital de Cataluña en las bandas B y V con una resolución espacial de 5 km. Los mapas proporcionan una representación precisa de la situación actual de Cataluña que concuerda con las medidas obtenidas. Como descripción general, Cataluña tiene un patrón de brillo de cielo complejo debido a la heterogeneidad en la distribución poblacional y la orografía del territorio. Las principales fuentes de luz son las áreas metropolitanas de Barcelona y Tarragona. La línea de costa en general está muy contaminada. Las regiones más oscuras son el Pirineo. Especialmente en la provincia de Lleida, el parque natural de Els Ports de Beseit y el área de la sierra del Montsec.