TÜRKİYE’DEN UZAYA KAÇAN ŞEHİR IŞIKLARI

Prof. Dr. Zeki ASLAN, Ankara
Dr. Syuzu ISOBE, Ulusal Astronomi Gözlemevi, Tokyo, Japonya

 Nighttime photographs of İstanbul, Ankara, İzmir, and Antalya taken at high altitudes show that a major fraction of lights emitted from outdoor illumination lamps go into space. We have used the DMSP (Defence Meteorological Satellite Program) data to obtain an estimate of this wasted energy. We have compared this light energy ejected into space from Turkish cities with those from various cities of the world. It is estimated that light energy loss from cities and towns in Turkey is about 120 million kWh per year, which does not include losses from highways. The cost of this wasted energy is about 10 million dollars per year. This striking demonstration of light energy loss into space can, and should, be used as an aid in educating the public against light pollution.

Anahtar sözcükler: Dış Aydınlatma, Işık Kirliliği, Işık Enerjisi Kaybı

1. GİRİŞ

Türkiye'nin enerji gereksinmesi hızla artmaktadır; yeni santraller, özellikle nükleer sanral gündemdedir. Elektrik enerjisinde %8-10 artış öngörülmektedir [1]. Büyüyen sanayi, gelişen turizm, nüfus artışının ve tüketimin baskısı ve daha etkili aydınlatma eğilimleri nedeniyle dış aydınlatma, elektrik tüketimindeki artıştan daha hızlı artmaktadır. Dış aydınlatmada aydınlatma kurallarına uymayan armatür ve lambaların kullanılması da yaygınlaşmaktadır. Bunun sonucu olarak ışık kirliliği de giderek artmaktadır [2, 3, 4]. Bu bildiride ışık kirliliğinin yalnız bir boyutu incelenecek, uydu verilerinden yararlanarak Türkiye'nin büyük şehirlerinden uzaya kaçan ışık (elektrik) enerjisinin sayısal değerleri verilecektir.

2. IŞIK KİRLİLİĞİNİN KAYNAKLARI

Işık kirliliğinin esas kaynağı yol, cadde ve sokak aydınlatmalarıdır. Ayrıca sanayi ve yerleşim yerleri, tatil köyleri, park, bahçe ve spor alanlarının aydınlatmaları, binaların dış cephe aydınlatmaları ve binalardan taşan ışıklar, reklam panoları, güvenlik amacıyla yapılan aydınlatmalar da önemli katkıda bulunur.

Işık kirliliğinin önemli bir bileşeni dışaydınlatma aygıtlarından dikine çıkan ışık, yani doğrudan gökyüzüne giden ışıktır. İstanbul, İzmir ve Antalya gibi şehirlerde gece aldığımız görüntüler bunu açıkça sergilemektedir [4] .

3. UYDU VERİLERİ

ABD Hava Kuvvetleri 1972 de Defence Meteorological Satellite Program (DMSP) (Savunma Meteoloji Uydusu Programı) diye bir dizi uydudan oluşan bir program başlattı. Bu programın başlangıçta öngörülmeyen bir yan ürünü, yeryüzünün elde edilen gece görüntüleridir. Bu görüntüler ışık kirliliğinin bütün dünyadaki nitel boyutunun çarpıcı göstergesidir [5]. Bu programın sayısal verilerini, ABD Hava Kuvvetleri kullandıktan sonra, National Geographic Data Center (Ulusal Coğrafik Veri Merkezi) elde etti. Bu veriler kullanılarak büyük şehirlerin cadde ve sokak aydınlatma aygıtlarından göğe giden ışık miktarı hesaplanabilmektedir [6, 7, 8]. Türkiye’de yerleşim yerlerindeki parlaklık dağılımı Şekil 1 de, büyük şehirlerden uzaya kaçan ışık enerjisinin sayısal değerleri Tablo 1 de verilmiştir. Karşılaştırma amacıyla diğer ülke şehirlerinden örnekler de verilmiştir [7].

Tablo 1. 9 Şubat 1997 de DMSP tarafından algılanan enerji ve bundan hesaplanan ışık enerjisi kaybı

* Ölçekten kaynaklanan belirsizlik diğerlerinden farklı olduğu için son sütun verilmemiştir.

Tablo 1 de “ gözlenen değer”, ilgili yerleşim yerinden salınan ve uydu tarafından birim zamanda (saniye), birim alanda (santimetre kare), birim uzay açı (steradyan) altında, birim dalgaboyunda (mikrometre) doğrudan ölçülen enerjidir. “Işık enerji kaybı”, ilgili yerleşim yerinden bir yılda uzaya kaçan ışık enerjisidir. Bu hesaplanırken bir gecede ortalama 10 saat aydınlatma yapıldığı varsayılmıştır. Yerleşim yerinin (uydu tarafından) tahmin edilen alanı ve birim alandan bir yılda kaybolan ışık enerjisi de son iki sütunda verilmiştir.

Tablo 1 deki enerji kaybı değerlerinden heryıl boşa harcanan para hesaplanabilir. Bu İstanbul için yılda yaklaşık 600 milyar TL, Ankara için 300 milyar TL, İzmir için 150 milyar TL kadardır. Kişi başına göğe giden enerji, Tablo 1 deki şehirler için, Kayseri hariç, 1,6 ile 2,3 kWh / yıl arasındadır. Bu şehirler için ortalamayı Türkiye ortalaması olarak kabul edersek Türkiye'den uzaya kaçan elektrik enerjisinin parasal karşılığı yılda 6 trilyon TL den fazladır. Buna şehirlerarası yol aydınlatması dahil değildir. Gelişmiş ülkelerde bu kayıp daha da çarpıcı boyutlardadır: Bir yılda Viyana için 720 bin dolar, Londra için 2,9 milyon dolar, New York için 14 milyon dolardır [9]. Paris için ise 3,3 milyon dolardır.

Kayseri'den kişi başına uzaya kaçan ışık enerjisi 5 kWh /yıl kadardır. Tablo 1 deki ölçümler Şubat ayında alındığına göre, bu yüksek değer kar örtüsünün neden olduğu yansımadan kaynaklanabilir. Bunu belirlemek için farklı mevsimlerde alınmış ölçüler gerekir.

. ABD Hava Kuvvetleri bu gözlemleri, daha düşük kazançlı alıcılarla yinelemeyi planlamıştır; bu gerçekleşirse hem farklı yıllardaki enerji kaybını karşılaştırmak hem de kar örtüsünün etkisini değerlendirmek mümkün olacaktır.

5. SONUÇ

Tablo 1 de verilen değerler, ya da Şekil 1 de yerleşim yerlerinin görünen parlaklığı, dış aydınlatma aygıtlarından dikine çıkan ve doğrudan uzaya kaçan elektrik enerjisinin çarpıcı bir göstergesidir. Gerçek ışık kirliliği, dolayısıyla boşa harcanan ışık enerjisi bundan daha büyüktür. Çünkü böyle aygıtlar ışığın önemli bir kısmını yatayla 0 ile 45 derece açı yapan doğrultularda da yayarlar; bu ışıklar hava molekülleri ve havadaki toz v.b tarafından her yöne saçılırlar. Aysız gecelerin yapay gök parlaklığının nedeni budur. Göğün yapay parlaklığına neden olan bu ışık da boşa harcanan enerjidir.

Bu demektir ki dış aydınlatmalarda büyük yanlışlıklar vardır. Bunun düzeltilmesi için dış aydınlatmadan sorumlu merkez ve yerel yönetimlere, aygıt ve lamba üreticilerine, uygulayıcı ve kullanıcılara önemli görevler düşmektedir. Bu bir eğitim ve bilinçlenme sorunudur. Burada sergilenen uydu verileri, devlet kurumlarından özel şirketlere ve kişilere kadar her kademede "eğitim aracı" olarak kullanılabilir. Japonya Çevre Ajansı, ışık kirliliğini önlemek için bir dizi kural geliştirdi ve 6 şehirde uygulama kararı aldı, bu konuda CIE ile de işbirliği yapılması benimsendi. Eğer, bu uygulama sonunda, bir şehir dikine ışığı azaltırsa ışık enerjisi kaybındaki azalmanın algılanabileceği beklenmektedir. Bunun da gelecek kuşaklara enerji tasarrufu sağlamak için bir itici güç olacağı düşünülmektedir.

1. T. Keskin “Türkiye’de Enerji Verimliliği ve Tasarruf Potansiyeli”,Türkiye 8. Enerji Kongresi: “21. Yüzyılda Sürdürülebilir Kalkınma için Enerji ve Teknoloji”, 8 –12 Mayıs, Ankara (2000)

2. Z. Aslan , “ Işık Kirliliği”, TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, Sayı 362, s. 66 - 69(1998)
3. Z. Aslan ve S.Onaygil, “Işık kirliliği ve enerji tasarrufu”, 18. Enerji Tasarrufu Haftası Ulusal Enerji Verimliliği Kongresi, 3-5 Şubat, Ankara, s. 54-60 ,(1999)
4. Z. Aslan , “ Işık Kirliliği ve Elektrik Enerjisi Tasarrufu”, Türkiye 8. Enerji Kongresi: “21. Yüzyılda Sürdürülebilir Kalkınma için Enerji ve Teknoloji”, 8-12 Mayıs, Ankara , Cilt I, s. 209, - 215,(2000)
5. W.T. Sullivan, “Earth at Night-an Image of the Nighttime Earth Based on Cloud-free Satellite Photographs” , Astron.Soc. of the Pacific Conference Series Vol.17, 11-17 ,(1991)
6. C.D. Elvidge, K.E. Baugh, J.B. Dietz, T. Bland, P.C. Sutton, H.W. Kroehl , “ Radiance calibration of DMSP-OLS Low-Light Imaging Data of Human Settlements, Remote Sensing and Environment, Vol. 68, s. 77- 88,(1999)
7. S. Isobe, S. Hamamura, C. Elvidge, “Educating the public about light pollution”. IAU Symposium 196, 12- 16 Temmuz 1999, Viyana. (1999)
8. S. Isobe, S. Hamamura , “Ejected City Light of Japan Observed by a Defence Meteorological Satellite Program”, Asron. Soc. of Pacific Conference Series, Vol. 139, 191,( 1998)
9. W. Sullivan, Report on “The Special IAU/COSPAR/UN Environmental Symposium: Preserving the Astronomical Sky” (IAU Symposium 196), COSPAR Information Buletin No.146, 8, (1999)