Gökyüzünün maviliğinden hava kirliliğinin tespitine bir başarı hikayesi: Siyanometre

Gökyüzünün maviliğinden hava kirliliğinin tespitine bir başarı hikayesi: Siyanometre

İsviçreli fizikçi Horace-Bénédict de Saussure tarafından gökyüzünün maviliğini ölçmek için 18’inci yüzyılda icat edilen siyanometre, bugün dünyanın hava kirliliği haritasını çıkarıyor. Bugünün yazılım teknolojilerinin temellerinin atıldığı siyanometrenin tarih yolculuğunda geçirdiği aşamaları ve ulaştığı son noktayı sizler için derledik.

Siyanometrenin tarih yolculuğuna başlamadan önce güneş ışınları ve gökyüzünün rengi arasındaki ilişkiyi ele alalım. Dünyaya beyaz olarak yansıyan, aslında çok sayıda rengi içinde barındıran güneş ışığı, atmosfere ulaşırken birçok parçacıkla çarpışarak saçılıyor. Saçılmanın miktarını ise ışığın dalga boyu belirliyor. Dalga boyu kısaldıkça saçılmanın miktarı da artıyor. İşte tam da bu noktada güneşten gelen farklı dalga boylarındaki ışık, değişik oranlarda saçılarak gökyüzünün mavi görünmesini sağlıyor. Güneş gökyüzünde en yüksek seviyeye ulaştığında güneşten gelen kısa dalga boyuna sahip mavi ışık, uzun dalga boyuna ulaşan renklere kıyasla daha fazla saçılıyor. Böylece dünyadan bakıldığında gökyüzü mavi görülüyor.

Yazılım teknolojilerinin temellerini attı

Gökyüzünün mavi olmadığını 1860’larda Rayleigh Saçılması kavramıyla açıklayan fizikçi John William Strutt, İsviçreli fizikçi Horace-Bénédict de Saussure’nin tasarladığı siyanometrenin sonunu getirse de bugünün yazılım teknolojilerinin temelleri, siyanometrenin keşfiyle atıldı. Gökyüzünün renginin atmosferdeki nemli parçacıkların rengiyle ilişkisi olduğunu düşünen Saussure, mavi bir çember olarak tasarladığı siyanometre ile gökyüzünün maviliğine ilişkin verileri toplayıp görselleştirerek bugünün yazılım teknolojilerinin alt yapısını oluşturdu. Tasarımı ve işleviyle bugünün ileri teknolojilerine ilham vermeye devam eden bu mavi çember, gökyüzünün görüntülerini periyodik olarak toplayan hem bir anıt hem de bir yazılım olarak tanımlandı.

Dağcılık merakının izinden gitti

Saussure’nin 18. yüzyılda dağcılık merakıyla birlikte oluşan hava durumunu doğru tahmin etme isteği, gökyüzünün maviliğini ölçen siyanometrenin keşfini beraberinde getirdi. Dağların zirvelerinde atmosferin bağıl nemini, sıcaklığını, güneş ışınımının gücünü, havanın bileşimini ve şeffaflığını da ölçümleyen profesör, siyanometreye hayat verdi.

Gökyüzünün her tonunu numaralandırdı

Avrupa Alpleri ve Avrupa’nın doruk noktası olan Mont Blanc’ın zirvesine çıkmaya hazırlandığı sırada yükseğe çıktıkça gökyüzünün daha koyu bir maviye döndüğünü gözlemledi. İşte o andan itibaren gökyüzünün yukarı çıktıkça koyulaşan maviliğini ölçmenin bir yolu olabileceğine düşünmeye başladı. Bir tırmanış sırasında bilimsel araç gereçlerle mavinin farklı tonlarında boyanmış kağıt parçalarını kullanarak gökyüzünün mavilik derecelerini numaralandırdı. Böylece gökyüzünün her tonunu farklı numaralarla tanımladı. Bu numaralardan yola çıkarak 1790 yılında siyanometrenin ilk versiyonunu geliştirdi. Alman doğa bilimci ve kaşif Alexander von Humboldt’un Güney Amerika’yı keşfine kılavuzluk eden siyanometre, kaşifin Atlantik, Karayipler, Kanarya Adaları yolculuklarının da eşlikçisi oldu.

Saussure 18’inci yüzyılda dağcılık merakının izinden giderek siyanometreyi keşfetti
Saussure 18’inci yüzyılda dağcılık merakının izinden giderek siyanometreyi keşfetti

Hava kirliliği uzmanı

Horace-Bénédict de Saussure ile Alexander von Humboldt’un elleriyle şekillenen orijinal siyanometreden ilham alınarak geliştirilen yeni versiyonu, onu havanın kalitesi ile ilgili verileri toplayıp görselleştirerek hava kirliliği konusunda farkındalık yaratan bir enstrüman haline getirdi. 

Siyanometre, dünyanın hava kirliliği haritasını çıkarıyor.
Siyanometre, dünyanın hava kirliliği haritasını çıkarıyor.

Bilim dünyasında kalıcı bir yer edindi

Temelleri 18. yüzyılda atılan siyanometre, gökyüzünün mavi olmadığının keşfedilmesiyle kullanım alanını bilimsel argümanlara dayandırmayı başardı. Hava kalitesinin görselleştirilmesi ve veri şeffaflığı açısından yüksek bir performans sunarak hava kirliliğinde asıl suçluların bulunması noktasında pusula görevi gördü. Tıpkı Saussure’nin renk çemberinde olduğu gibi farklı renk tonlarını barındıran renk skalası, bugünkü siyanometrenin sistemini oluşturuyor. İlk yapıldığında gökyüzünün maviliğini ölçen siyanometre, son versiyonuyla hava kirliliği ölçüm aracı olarak bilim dünyasında kalıcı bir yer edindi.

Hava kirliliğinin asıl suçlusu kim?

Siyanometre, hava kirliliği seviyesini bir renk skalasında göstermekle kalmıyor dikkatleri havadaki kirliliğin asıl suçlusuna çeviriyor. Kirlilik indeksi, her saat yenilenen münferit kirleticilerin (PM10 partikülleri, O3, NO2, SO2) konsantrasyon değerleriyle hesaplanıyor. Hava kirliliği seviyesi, hesaplanan indeksi en yüksek olan kirletici tarafından belirleniyor. Bu değere göre hava kirliliği 4 farklı renkle tanımlanıyor. Düşük hava kirliliği yeşil, orta sarı, yüksek turuncu, en yüksek ise kırmızı ile tablodaki yerini buluyor.

Oyun kurucu

Gelişen teknolojilerle bugünün dünyasında hava kirliliği amiri olarak konumlanan siyanometre, şehirlerin ve ülkelerin hava kirliliği indeksini çıkararak alınması gereken önlemlerin belirlenmesinde önemli bir yere sahip. Gün içinde hava kirliliğinin en yoğun olduğu zaman dilimlerini de belirleyerek değerli veriler sağlıyor. Havanın en yüksek kirletici unsurunu da yakalayarak karbon ayak izinin azaltılması yönündeki çabalara destek oluyor. 

Siyanometre hava kirliliğine neden olan emisyonlara karşı farkındalığı artırıyor.
Siyanometre hava kirliliğine neden olan emisyonlara karşı farkındalığı artırıyor.