J. Zamorano, A. Sánchez de Miguel, F. Ocaña, B. Pila-Díez, J. Gómez Castaño, S. Pascual, C. Tapia, J. Gallego, A. Fernández, M. Nievas"Testing sky brightness models against radial dependency: A dense two dimensional survey around the city of Madrid, Spain" (2016) JQSRT in press doi:10.1016/j.jqsrt.2016.02.029

 Night Sky Brightness and Light Pollution in Comunidad de Madrid Poster in PDF
J. Zamorano, A. Sánchez de Miguel, J. Gómez-Castaño, F.Ocaña, J. Gallego, B.Pila, M. Nievas, C. Tapia, A. Fernández and S. Pascual
Light Pollution : Theory, Modelling, and Measurements LPMMT2013
April 15-18 2013, Smolenice, Slovak Republic

Resumen

Estamos llevando a cabo un estudio del brillo del cielo nocturno en la Comunidad de Madrid usando fotómetros SQM (Sky Quality Meter).

La toma de datos incluye un procedimiento automático que permite medir desde un automóvil en marcha aumentando  el ritmo de captura considerablemente. El brillo del cielo que medimos por la noche es un parámetro de calidad astronómica del cielo que mide el flujo luminoso que se recibe del cielo y está íntimamente relacionado con la contaminación lumínica.

El mapa que representa la distribución espacial del brillo nocturno del cielo en la Comunidad de Madrid y alrededores se está comparando con la contaminación lumínica que podemos medir con las imágenes calibradas tomadas desde satélites y las fotografías obtenidas por los astronautas desde la Estación Espacial Internacional (ISS).

La Comunidad de Madrid (CAM) es una región española situada en el centro de la península Ibérica en lo que se conoce como Meseta Central. Su capital es la ciudad de Madrid. La población de la CAM es de unos 6,4 millones de habitantes que se concentran fundamentalmente en el área metropolitana de Madrid.

Observaciones

Los fotometros SQM (Sky Quality Meter) que estamos utilizando han sido calibrados para determinar diferencias entre ellos (zero offsets) en el Laboratorio de Investigación Científica Avanzada (UCM-LICA) de la Unversidad Complutense de Madrid.

Las coordenadas espaciales y el instante de cada dato se obtienen con ayuda de un GPS unido al mismo computador portátil que registra los datos del fotómetro que se encuentra situado en el exterior del vehículo y apuntando en dirección vertical (hacia el cénit).

Los resultados de brillo de fondo de cielo de cada recorrido se archivan en un fichero CSV  que contiene además los datos de coordenadas espacio temporales. Se registran datos cada 10-15 segundos. La Sociedad Malagueña de Astronomía ha desarrrollado un programa muy útil (Road Runner) que registra toda la información en un fichero CSV y además crea un fichero KML sobre la marcha.

Datos y Procesado

Las medidas se realizan durante noches completamente despejadas (sin nubes de ningún tipo) y sin Luna sobre el horizonte.

Hasta ahora se han registrado más de 19.000 puntos. Las magnitudes SQM se transforman a flujo y promediadas en celdas de 2 minutos de arco de lado (unos 3,6 km). Se toman datos incluso dentro de las poblaciones que atraviesan las carreteras o cuando las farolas nos falsean el brillo del cielo proporcionando medidas erroneas. Posteriormente se filtran los datos para retirar los contaminados de forma visual utilizando Google Earth para tener información del lugar donde se tomó cada dato. No usamos ningún tipo de pantalla para evitar la contaminación por luces artificiales.

Dificultades

• El mapa está construido con datos que se obtienen en noches diferentes con tres fotómetros que han sido intercomparados para evitar sesgos.
• La banda espectral del SQM abarca las bandas Johnson B & V.
• La transformación desde magnitudes SQM a las bandas astronomicas depende del color del cielo (véase Cinzano report “Night Sky Photometry with Sky Quality Meter”).
• El color del cielo está relacionado con el tipo de luminarias que contribuyen a la contaminación lumínica. El brillo del cielo varía a lo largo de la noche en intensidad y en color.

Resultados

 Figura 5: Mapa de brillo de fondo de cielo nocturno en la región de Madrid. La exploración está todavía en marcha. Las principales ciudades y poblaciones se han etiquetado. Las magnitudes han sido obstenidas en la banda SQM que abarca las bandas astronómicas B & V del sistema fotométrico de Johnson.

Trabajo en marcha