Do analizy zjawiska zanieczyszczenia świetlnego metodą kometarną wykorzystano obserwacje komet wykonane przez polskich miłośników astronomii, zawarte w archiwum Sekcji Obserwatorów Komet (SOK) Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii (PTMA) dla lat 1994-2004, jak również obserwacje z okresu 2005-2009 pochodzące z Centrum Obserwacji Komet (COK). Obserwacje te, przesyłane regularnie do Smithsonian Astrophysical Observatory (Cambridge, Massacusetts, USA), są archiwizowane w bazie danych kwartalnika The International Comet Quarterly (ICQ), jak również publikowane przez to wydawnictwo [81].

W latach 1994-2009 w podanych powyżej archiwach zarejestrowano łącznie 10428 obserwacji komet, przy czym średnio rocznie wykonywane były 652 obserwacje. Najobfitszy pod tym względem był 1996 r. (1907 obserwacji), najuboższe 1994 r. i 2009 r. (odpowiednio 92 i 155 obserwacji).

Kolejną zmienną wielkością była liczba obserwowanych komet. Zależała ona nie tyle od liczby komet realnie znajdujących się w ciągu roku na niebie (liczba ta jest prawie stała i równa średnio 12, chociaż oczywiście zdarzają się wyjątki), lecz przede wszystkim od panujących w danym roku warunków atmosferycznych (obserwacje komet wymagają bardzo dobrych warunków). Jest to widoczne w badanym okresie, gdy w 2008 r. obserwowano aż 33 komety, podczas gdy w 1995 r. i 1997 r. zaledwie 5 komet.

Bardzo istotnym czynnikiem wpływającym na możliwość badania zmian zanie-czyszczenia świetlnego na obszarze Polski, była również liczba stałych obserwatorów komet. W sposób ciągły obserwuje komety w Polsce około 20 obserwatorów. Oczywiście, gdy na niebie pojawi się jasna kometa, liczba ta potrafi wzrosnąć do kilkudziesięciu (w 1996 r. było aż 74 obserwatorów), jednak dla celów badanego problemu istotni byli właśnie ci stali obserwatorzy, obserwujący słabe, trudne do obserwacji komety.

W związku ze specyfiką badanego zjawiska, do dalszej analizy wybrano obserwacje jedynie komet słabszych od 7 mag, a przede wszystkim takich, których rozkład jasności otoczki jest możliwie jak najbardziej płaski (stopień kondensacji DC wynoszący od 0 do 2). W celu uniknięcia efektów związanych z rozjaśnieniem horyzontu, jak również związanych ze świtem bądź zmierzchem, wybrano komety obserwowane wysoko nad horyzontem, w pobliżu lokalnej północy, w bezksiężycowe noce (za wyjątkiem analizy zależności jasności powierzchniowej nocnego nieba od fazy Księżyca). W latach 1994-2009 powyższe warunki spełniało 451 obserwacji, w związku z czym właśnie one zostały wybranie do dalszej analizy.

W przypadku gdy analizowano zmiany poziomu zanieczyszczenia świetlnego w określonym miejscu obserwacyjnym, czyli gdy wykorzystywano obserwacje wykonane przez jednego obserwatora, w celu uniknięcia efektów subiektywnych i przypadkowych wykorzystywano obserwacje wyłącznie takich komet, dla których dany obserwator wykonał w danym czasie przynajmniej 5 obserwacji, przy czym dwie skrajne odrzucano.

Do analizy zagadnienia stanu zanieczyszczenia świetlnego w Polsce i jego zmian w latach 1994-2009 wybrano obserwacje komet zgodnie z podanymi wyżej zasadami. Należy podkreślić, że obserwacje te nie były dedykowane omawianemu zagadnieniu, toteż obserwatorzy z całą pewnością nie mogli się sugerować jakimkolwiek założonym celem. Kryteria wyboru komet, odpowiednich do analizy, pozwalały na wyznaczenie najwyższej stwierdzonej w danym miejscu wartości S_a, czyli najciemniejszego możliwego nieba.

W celach porównawczych wykorzystywano również bazę obserwacji komet, wykonanych w latach 1984-2009 w Niemczech oraz w latach 1995-2004 w Wielkiej Brytanii, zawierające łącznie ponad 20 tys. obserwacji.

Pomiary były przeprowadzane na dwa sposoby:

1. pomiary na stanowiskach stałych
2. pomiary wyjazdowe

Pomiary stałe prowadzone były na dziesięciu stanowiskach. W obrębie miasta najbliżej centrum znajdowało się stanowisko na bulwarach w zakolu Wisły pod Wawelem (KCE - Kraków-Centrum). Trzy stanowiska usytuowane były na dużych osiedlach mieszkaniowych: na osiedlu Podwawelskim w centrum miasta (KPO), osiedlu Prądnik Czerwony w północnej jego części (KPC) oraz osiedlu Bieżanów Nowy na wschodnim obrzeżu Krakowa, w pobliżu węzła wielickiego obwodnicy krakowskiej (KBI). Kolejne stanowiska w obrębie miasta znajdowały się: na terenie ogródków działkowych w pobliżu osiedla Bronowice Nowe w północno-zachodniej części miasta (KBR) oraz w pobliżu pętli tramwajowej Kraków-Łagiewniki, w dzielnicy mocno uprzemysłowionej przy trasie zakopiańskiej (KŁA). Dwa stanowiska znajdowały się już poza administracyjnymi granicami Krakowa: w Wieliczce na terenie zabudowy domów jednorodzinnych (WIE) oraz w Mogilanach na południe od Krakowa przy trasie zakopiańskiej (MOG). Dwa ostatnie, bardziej oddalone, znajdowały się: w Łuczycach 14,6 km na północny wschód od centrum Krakowa (ŁUC) i, najdalsze, w Jerzmanowicach 21,5 km na północy zachód od centrum, przy trasie olkuskiej (JER).

Pomiary były prowadzone, w miarę możliwości, codziennie, w każdych warunkach pogodowych, w okolicach północy czasu lokalnego. Osoba mierząca zapisy-wała czas pomiaru, temperaturę, oceniała zachmurzenie (w skali: bezchmurnie, pojedyncze obłoki, chmury porozrywane, przerwy w chmurach, zachmurzenie pełne) i zamglenie (w skali: brak mgły, lekkie zamglenie, mgła, gęsta mgła) oraz podawała w uwagach inne okoliczności mogące mieć wpływ na pomiar (np. fazę i położenie Księżyca, stan pokrywy śnieżnej, rodzaj chmur itp.).

Pomiar wykonywany był miernikiem skierowanym w stronę zenitu, w miejscu, gdzie nie docierało bezpośrednio światło latarni i gdzie obszar nieba, z którego zbierane było światło przez miernik (w kącie do 20° od zenitu), nie był przysłonię-ty żadnymi przeszkodami (np. korony drzew, ściany budynków itp.).

Każdy pomiar składał się z serii pięciu, z których zapisywano średnią z dokładnością do 0,1 mag/arcsec². Pomiar powtarzano w ten sam sposób, przysłaniając wziernik miernika filtrem IDA-LPS.

Na dwóch stanowiskach (KPO i MOG) bardziej doświadczeni obserwatorzy oceniali precyzyjniej zachmurzenie i procent pokrywy śnieżnej. Na stanowisku KŁA mierzona była dodatkowo wilgotność powietrza, natomiast na stanowisku MOG, na podstawie zasięgu widzialności oceniana była mglistość powietrza.

Poza wyznaczonymi, stałymi punktami, wykonano też kilka serii pomiarowych porównawczych w wybranych punktach Polski: w Roztokach Górnych w Bieszczadach, w obszarze wolnym od zanieczyszczenia świetlnego, w przysiółku Kudłacze na stokach Łysiny w paśmie Beskidu Makowskiego (na południe od Zbiornika Dobczyckiego, na skraju zasięgu wyspy świetlnej Krakowa), a także w Lublinie i Karkonoszach.

W ramach pomiarów aparaturowych, wykonywanych przy pomocy mierników SQM, wykonano również szereg pomiarów objazdowych, obejmujących Kraków i okolice, których celem było wyznaczenie zasięgu obszaru, w którym sztuczna po-świata niebieska przekracza wartość poświaty naturalnej. Obszar ten nazwano "wyspą świetlną".

Serie pomiarów objazdowych, trwających całą noc, musiały być wykonywane przy jednorodnych warunkach atmosferycznych. W związku z tym wybierano jedynie noce bezksiężycowe, gdy niebo pozbawione było jakiegokolwiek zachmurzenia. Warunkiem był również brak jakiegokolwiek zauważalnego zamglenia. W ramach pomiarów poruszano się w kierunkach: południowo-zachodnim, zachodnim, północno-zachodnim, północnym, północno-wschodnim oraz wschodnim, do założonej wcześniej odległości 50 km od centrum Krakowa.

Na terenie Krakowa wykonano także pomiary oświetlenia terenu luksometrem, w celu określenia zależności między tą wielkością a jasnością nieba. Do tego celu wybrano tereny otwarte i nie zadrzewione. Jeden pomiar przeprowadzono na środku Błoń krakowskich, blisko centrum miasta, a drugi na otwartym terenie, na obrzeżach miasta, pomiędzy osiedlem Rżąka a wzgórzem Baranówka, na którym znajduje się fort 50 "Prokocim". Pomiary były prowadzone w warunkach pełnego zachmurzenia, przy pełnej pokrywie śnieżnej - na Błoniach pokrywa śnieżna była stara i podtopiona, w okolicach Rżąki pokrywa była świeża.

W trakcie pomiarów rejestrowano jednocześnie odczyty luksometru i miernika SQM. Pomiary były prowadzone od zmierzchu cywilnego do zapadnięcia całkowitych ciemności (końca zmierzchu astronomicznego).

Wykonane zostały również pomiary ciągłe miernikiem SQM-LE, sterowanym komputerowo. Pomiary były wykonywane w odstępach pięciominutowych. Jeden pomiar wykonano dla nieba bezchmurnego od zmierzchu do świtu, drugi pomiar wykonano w warunkach pełnego zachmurzenia, poczynając od zmierzchu. Pomiar ten, ze względu na deszcz, przerwano przed świtem. Pomiary miały na celu spraw-dzenie stabilności w czasie mierzonych wartości.

Pomiary na stanowiskach stacjonarnych trwały od połowy listopada 2008 r. do początku stycznia 2010 r. Na większości stanowisk liczba pomiarów przekraczała 300, a jedynie na dwu nie przekroczyła 200. Łącznie w ramach projektu badawczego wykonano 2890 tego typu pomiarów aparaturowych.