Wpływ miast i terenów zurbanizowanych na jakość pomiarów naturalnych pól magnetycznych

• Authors: Nieckarz Zenon

Title variants

EN

The impact of cities and urban areas on the quality of natural magnetic field measurements

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

W ostatnich dziesięcioleciach, dynamiczny rozwój miast i powiększanie się powierzchni terenów zurbanizowanych wymaga m.in. zwiększonych dostaw energii elektrycznej. W efekcie nastąpił wzrost natężenia promieniowania elektromagnetycznego we wszystkich pasmach częstotliwości. Tymczasem w wielu dziedzinach badań m. in. w astronomii, geofizyce, fizyce atmosfery, meteorologii wykonywane są obserwacje pól i fal elektromagnetycznych jako narzędzie badawcze. W pracy przedstawiono wpływ zakłóceń magnetycznych pochodzenia antropologicznego występujących w zakresie ekstremalnie niskich częstotliwości (poniżej 3000 Hz) na podstawie wyników pomiarów zgromadzonych przez stację Hylaty w latach 2004–2015. Przedstawiono także widma dynamiczne z odwzorowanymi w nich sygnaturami, których źródłem są naturalne zjawiska i procesy zachodzące w atmosferze, jonosferze i magnetosferze Ziemi. Przeanalizowano również zasięg przestrzenny negatywnego oddziaływania miast i terenów zurbanizowanych jako głównej przyczyny wzrostu poziomu zakłóceń elektromagnetycznych w paśmie ELF. W pracy wskazano potencjalnie czyste elektromagnetycznie obszary nadające się do zainstalowania nowych stacji pomiarowych w Polsce.

EN

An increase in electromagnetic radiation, across all frequency bands, has been one of multiple effects of the recent developments in the power supply to rapidly growing urban areas in Poland. This has impacted measurements in a range of scientific disciplines, such as astronomy, geophysics, physics of the atmosphere and meteorology, which use electromagnetic observations as research tools. The paper summarises a study on human-induced magnetic interference at extremely low frequencies, i.e. below 3000 Hz, using the records of the Hylaty station from the period 2004–2015. Also, dynamic electromagnetic spectra are presented with signatures of natural atmospheric, ionospheric and magnetospheric phenomena and processes. The author analysed the spatial extent of the adverse influence of urban areas as the principal cause of an increase of electromagnetic interference in the ELF band and identified potentially clean areas useful for the establishment of new measurement stations in Poland.

Keywords

PL

środowisko człowieka; klimat miasta; zakłócenia elektromagnetyczne; fale ELF

EN

human environment; urban climate; electromagnetic interference; ELF waves

• Publisher: Łódzkie Towarzystwo Naukowe, Stowarzyszenie
• Journal: Acta Geographica Lodziensia
• Year: 2016
• Volume: 104
• Pages: 237-244

Dates

published

2016

Contributors

author

Nieckarz Zenon

• Uniwersytet Jagielloński, Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego

References

• Bogucki Jan, Andrzej Chudziński, Justyn Połujan. 2007. „Emisja elektromagnetyczna urządzeń w praktyce”. Telekomunikacja i Techniki Informacyjne 1-2: 85-95.
• Christian Hugh J., Richard J. Blakeslee, Dennis J. Boccippio, William L. Boeck, Dennis E. Buechler, Kevin T. Driscoll, Steven J. Goodman, John M. Hall, William J. Koshak, Douglas M. Mach, Michael F. Stewart. 2003. „Global frequency and distribution of lightning as observed from space by the Optical Transient Detector”. Journal of Geophysical Research 108 (D1): ACL 4-1–ACL 4-15.
• Cinzano Pierantonio, P. Fabio Falchi, Christopher D. Elvidge. 2001. „The first World Atlas of the artificial night sky brightness”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 328: 689-707.
• Frey Sheilah. 2012. Railway Electrification Systems & Engineering. First Edition. Delhi: White Word Publications.
• Kulak Andrzej, Stanisław Zięba, Stanisław Micek, Zenon Nieckarz. 2003. „Solar variations in extremely low frequency propagation parameters: 1. A two-dimensional telegraph equation (TDTE) model of ELF propagation and fundamental parameters of Schumann resonances”. Journal of Geophysical Research 108 (A7): 1270, doi:10.1029/2002JA009304.
• Kulak Andrzej, Jerzy Kubisz, Slawomir Klucjasz, Adam Michalec, Janusz Mlynarczyk, Zenon Nieckarz, Michał Ostrowski, Stanislaw Zieba. 2014. „Extremely low frequency electromagnetic field measurements at the Hylaty station and methodology of signal analysis”. Radio Science 49 (6): 361-370.
• Neska Mariusz, Gabriella Sátori. 2006. „Obserwacje rezonansu Schumanna w polskiej stacji polarnej na Spitsbergenie oraz w obserwatorium geofizycznym w Belsku”. Przegląd Geofizyczny LI (3-4): 189-198.
• Nieckarz Zenon, Piotr Koperski, Andrzej Kułak, Jerzy Kubisz, Adam Michalec. 2015. The spectral image of the electromagnetic field oscillations in the ULF range on the Earth’s surface, as the monitor of the dynamics of energy particles around it. W: Astroparticle Physics in Poland, 11–13.05.2015, Warsaw, Poland.
• Nieckarz Zenon, Stanisław Zięba, Andrzej Kułak, Adam Michalec. 2009. „Study of the Periodicities of Lightning Activity in Three Main Thunderstorm Centers Based on Schumann Resonance Measurements”. Monthly Weather Review 137 (12): 4401-4409.
• Owsiak Dawid. 2008. Pola elektromagnetyczne niejonizujące. W: Elżbieta Kochańska (red.) Raport o stanie środowiska województwa warmińsko-mazurskiego w 2007 roku, 109-112. Olsztyn: Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska.
• Polyakov Sergey V. 1976. On properties of an ionospheric Alfvén resonator. W: Symposium KAPG on Solar‐Terrestrial Physics, Vol. 3: 72–73. Moscow: Nauka.
• Raporty, 2015, Polskie Sieci Elektroenergetyczne, <http://www.pse.pl/index.php?modul=8&y= 2015&m=11&id_rap=212>.
• Schumann Winfried O. 1952. „On the free oscillations of a conducting sphere, which is surrounded by an air layer and an ionospheric shell [in German]”. Z. Naturforschaftung 7a: 149-154.
• Williams Earle R. 1992. „The Schumann resonance: A global tropical thermometer”. Science 256 (5060): 1184-1187.
• Zięba Stanisław, Zenon Nieckarz. 2014. „Sunspot Time Series: Passive and Active Intervals”. Solar Physics 289 (7): 2705-2726.

Identifiers

ISSN

0065-1249