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Recherches

Research activities

Martin Aubé Ph.D.

Image: gracieuseté de l'AstroLAB du Mont-Mégantic et de Guillaume Poulain

Research aims

Qu'est-ce qui me motive à poursuivre mes recherches?

Pollution lumineuse

Les objectifs principaux de mes recherches sont d'aider à préserver les derniers oasis de ciel étoilé de notre planète et de favoriser la protection de la santé des écosystèmes et de la santé humaine envers les effets de la pollution lumineuse. J'aimerais que mes travaux puissent aider à restaurer des oasis nocturnes perdus tout en protégeant la biodiversité et la santé ! Il ne reste actuellement que peu d'endroits qui peuvent se targuer d'avoir une nuit vierge (ou presque)! Parmi ces sites, on compte : La Palma (Îles Canaries, Espagne), La grande Île de Hawaï (U.S.A.), et quelques sommets du nord du Chili. Pour le volet qui concerne la santé humaine mes travaux consistent à croiser des données épidémiologiques avec des données de télédétection et de modélisation de la pollution lumineuse. Ma contribution réside principalement dans la conception de méthodes de télédétection et de modélisation novatrices.

Pour atteindre ces objectifs, je poursuis deux axes de recherche. Le premier consiste à modéliser numériquement le plus fidèlement possible la propagation de la lumière artificielle dans l'environnement en considérant l'hétérogénéité de ce dernier et la limite de la résolution des données de télédétection disponibles ainsi que la puissance de calcul des super-ordinateurs actuels. Le deuxième axe consiste à concevoir des capteurs multi-spectraux permettant de détecter plus efficacement la pollution lumineuse tant dans les villes que sur les sites les plus noirs de la planète. Certains capteurs sont conçus pour être disposés sur la surface terrestre alors que d’autres sont destinés à des plateformes aériennes (drones) et spatiales (ballons stratosphériques).

Aérosols

Pour le volet «aérosols» de mes recherches, je souhaite que mes travaux sur l'étude du comportement des aérosols la nuit aident à mieux cerner leur effet sur notre environnement tant sur le plan des changements climatiques que de la qualité de l'air ou du cycle de l'eau. Généralement une meilleure compréhension devrait mener à un meilleur contrôle?

Pour y arriver, je travaille à mettre au point diverses techniques de télédétection des aérosols la nuit. J'ai notamment innové en développant une méthode qui repose sur l'observation de la pollution lumineuse en identifiant le rôle des aérosol sur ce phénomène.

Research Team members

Active members

Associates

Former group members

Research projects

Modelling

• Light pollution model ILLUMINA
• Aerosol Optical Depth Spatio-temporal Evolution Model (AODSEM)

Measurements

• HABLAN - High Altitude Balloon Light At Night experiment
• CoSQM - A color hack to the monochrome Sky Quality Meter
• LANcube - A multispectral and multiangular Light at Night sensor
• SAND - Hyperspectral remote sensing of artificial sky radiance - main page
• SAND spectrometer network
  • List of previous night sky spectral radiance measurement experiments
• NightMon - Allsky night monitor
• flatLAN - one sensor version of the LANcube v1
• Night time aerosol remote sensing

Data & products

• Light Spectral Power Distribution Database
• My Sky at Night Simulations
• Light pollution data server wiki
• Online light pollution contribution/sensitivity atlas
• Sky spectral luminance database
• SAND spectrometer database
  The principal investigator of the dataset: Dr Martin Aubé
  If you intend to use the data please contact principal investigator via e-mail:
  martin.aube@cegepsherbrooke.qc.ca
  
• SAND measurements taken at Palomar Observatory, CA
• SAND measurements taken at Fred Lawrence Whipple Observatory, AZ
• CoSQM database
  The principal investigator of the dataset: Dr Martin Aubé
  If you intend to use the data please contact principal investigator via e-mail:
  martin.aube@cegepsherbrooke.qc.ca
  

Social engagement

• Une oasis de nuit étoilée en milieu urbain

Peer reviewed papers and academic thesis

• Linares, H., Abascal, A., Degen, T., Aubé, M., Espey, B., Gyuk, G., Holker, F., Jechow, A., Kuffer, M., Sanchez de Miguel, A., Simoneau, A., Walczak, K., Kyba, C. (2024) Monitoring, trends and impacts of light pollution, Nature Reviews Earth and Environment, Accepted.
• Simoneau, A., and Aubé, M.. (2023). Methods to Calibrate a Digital Colour Camera as a Multispectral Imaging Sensor in Low Light Conditions. Remote Sensing 15, no. 14: 3634. https://doi.org/10.3390/rs15143634
• Linares, H., Masana, E., Ribas, S. J., García-Gil, M., Aubé, M., de Miguel, A. S., & Simoneau, A. (2023). Assessing light pollution in vast areas: zenith sky brightness maps of Catalonia. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 108678.
• Aubé, M., Kollath, Z, Simoneau, A. (2023), HABLAN : Multispectral and multiangular remote sensing of artificial light at night from High Altitude Balloons, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 306, 108606.
• Aube, M., & Houle, J. P. (2023). Estimating lighting device inventories with the LANcube v2 multiangular radiometer: Estimating lighting device inventories. International Journal of Sustainable Lighting, 25(1), 10-23.
• Kyba, C. C., Aubé, M., Bará, S., Bertolo, A., Bouroussis, C. A., Cavazzani, S., ... & Zhang, J. (2022). Multiple angle observations would benefit visible band remote sensing using night lights. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127(12), e2021JD036382.
• Marseille, C., Aubé, M., Barreto, A., Simoneau, A. (2021) Remote sensing of aerosols at night with the CoSQM sky brightness data, Remote Sensing, 13(22):4623. https://doi.org/10.3390/rs13224623
• Sanchez de Miguel, A., Zamorano, J., Aubé, M., Bennie, J., Gallego, J., Ocana, F., Stefanov, W.L., Gaston, K. (2021) Colour remote sensing of the impact of artificial light at night (II): Calibration of DSLR-based images from the International Space Station, Remote sensing of environment, , ISSN 0034-4257, p. 112611.
• Aubé, M.; Houle, J.; Desmarais, J.; Veilleux, N.; Bordeleau, É. (2021) Modeling the spectral properties of obtrusive light incident on a window: Application to Montréal, Canada. Remote Sensing, 13(14), 2767.
• Irena Fryc, I, Bará, S, Aubé, M, Barentine, J.C., Zamorano J (2021) On the relation between the astronomical and visual photometric systems in specifying the brightness of the night sky for mesopically adapted observers, LEUKOS, , DOI: 10.1080/15502724.2021.1921593
• Simoneau, A., Aubé, M., Leblanc, J., Boucher, R., Roby, J., & Lacharité, F. (2021) Point spread functions for mapping artificial night sky luminance over large territories. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 504(1), pp 951–963.
• Aubé, M., Marseille, C., Farkouh, A., Dufour, A., Simoneau, A., Zamorano, J., Roby, J. & Tapia, C. (2020). Mapping the Melatonin Suppression, Star Light and Induced Photosynthesis Indices with the LANcube. Remote Sensing, 12(23), 3954.
• Longcore,T., Duriscoe, D., Aubé, M., Jechow, A., Kyba, C. C., and Pendoley, K. L. (2020) Commentary: Brightness of the night sky affects Loggerhead (Caretta caretta) sea turtle hatchling misorientation but not nest site selection, Frontiers in Marine Science, doi: 10.3389/fmars.2020.00706.
• Aubé, M., Simoneau, A., Munoz-Tunon, C., Diaz-Castro, J., & Serra-Ricart, M. (2020). Restoring the night sky darkness at Observatorio del Teide: First application of the model Illumina version 2, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 497(3), pp.2501-2516.
• Linares, H., Masana, M., Ribas, S. J., Aubé, M., Simoneau, A., Bara, S. (2020) Night sky brightness simulation over Montsec protected area. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 249, p.106990.
• Bará, S., Aubé, M., Barentine, J., & Zamorano, J. (2020). Magnitude to luminance conversions and visual brightness of the night sky. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, staa323.
• Simoneau, S., Aubé, M., Bertolo, A. (2020) Multispectral analysis of the night sky brightness and its origin for the Asiago Observatory, Italy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, stz3406.
• Garcia-Saenz A., Sánchez de Miguel A., Espinosa A., Valentin A., Costas L., Castaño-Vinyals G., Moreno V., Pollan M., Aubé M., and Kogevinas M.. (2019) Artificial light at night (ALAN), blue light spectrum exposure and colorectal cancer risk in Spain (MCC-Spain study)." Environmental Epidemiology 3, 212.
• Sánchez de Miguel, A., Bará, S., Aubé, M., Cardiel, N., Tapia, C. E., Zamorano, J., & Gaston, K. J. (2019). Evaluating Human Photoreceptoral Inputs from Night-Time Lights Using RGB Imaging Photometry. Journal of Imaging, 5(4), 49.
• de Miguel, A. S., Kyba, C. C., Aubé, M., Zamorano, J., Cardiel, N., Tapia, C., ... & Gaston, K. J. (2019). Colour remote sensing of the impact of artificial light at night (I): The potential of the International Space Station and other DSLR-based platforms. Remote Sensing of Environment, 224, 92-103.
• Aubé, M., Simoneau, A., Wainscoat, R. and Nelson, L. (2018) Modelling the effects of phosphor converted LED lighting to the night sky of the Haleakala Observatory, Hawaii. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 478(2), pp.1776-1783.
• Linares, H., Masana, E., Ribas, S. J., Garcia-Gil, M., Figueras, F., & Aubé, M. (2018). Modelling the night sky brightness and light pollution sources of Montsec protected area. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 217, 178-188.
• Aubé, M., Simoneau, A., (2018) New Features to the Night Sky Radiance Model Illumina: Hyperspectral Support, Improved Obstacles and Cloud Reflexion, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 211, pp. 25-34.
• Garcia-Saenz, A., Sánchez de Miguel, A., Espinosa, A., Valentin, A., Aragonés, N., Llorca, J., Amiano, P., Martín Sánchez, V., Guevara, M., Capelo, R., Tardón, A., Peiró-Perez, R., Jiménez-Moleón, J. J., Roca-Barceló, A., Pérez-Gómez, B., Dierssen-Sotos, T., Fernández-Villa, T., Moreno-Iribas, C., Moreno, V., García-Pérez, J., Castaño-Vinyals, G., Pollán, M., Aubé, M., Kogevinas, M. (2018) Evaluating the association between artificial light-at-night exposure and breast and prostate cancer risk in Spain (MCC-Spain study), Environmental Health Perspectives, 126(4), 047011.
• Hänel, A., Posch, T., Ribas, S.J., Aubé, M., Duriscoe, D., Jechow, A., Kollath, Z., Lolkema, D.E., Moore, C., Schmidt, N., Spoelstra, H., Wuchterl, G., Kyba, C.C.M, (2017) Measuring night sky brightness: methods and challenges, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 205, pp.278-290..
• Sanchez de Miguel, A., Aubé M., Zamorano, J., Kocifaj, M., Roby, J., Tapia, C. (2017) Sky Quality Meter measurements in a colour-changing world, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 467, Issue 3, p.2966-2979.
• Aubé M., Kocifaj, M., Zamorano, J., Solano Lamphar, H. A., Sanchez de Miguel, A. (2015) The Spectral Amplification Effect of Clouds to the Night Sky Radiance in Madrid, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 181, pp. 11-23.
• Aubé, M. (2015) Physical Behaviour of Anthropogenic Light Propagation into the Nocturnal Environment, Philosophical Transactions of the Royal Society - B, Vol. 370, Issue 1667.
• Aubé, M., Garcia, B., Fortin, N., Turcotte, S., Mancilla, A., Maya, J. (2014) Evaluation of the sky brightness at two Argentinian Astronomical Sites, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 126 :945.
• Aubé, M., Roby, J. (2014) Sky brightness levels before and after the creation of the first international dark sky reserve, Mont-Mégantic observatory, Québec, Canada, Journal of quantitative spectroscopy and radiative transfer, Vol 139, pp 52-63.
• Aubé M, Roby J, Kocifaj M (2013) Evaluating Potential Spectral Impacts of Various Artificial Lights on Melatonin Suppression, Photosynthesis, and Star Visibility. PLoS ONE 8(7): e67798. doi:10.1371/journal.pone.0067798
• Aube, M., Kocifaj, M., (2012) Using two light-pollution models to investigate artificial sky radiances at Canary Islands observatories, Monthly notices of the royal astronomical society,Vol. 422, Issue 1, pp. 819-830.
• Kocifaj, M., Aube, M., Kohut, I. (2010) Effect of spatial and spectral heterogeneity of ground-based light sources on the night sky radiances, Monthly notices of the royal astronomical society,Vol. 409, Issue 3, pp. 1203-1212.
• Aubé, M. (2006) Improved light pollution models allow the simulation of real situations, SPIE Newsroom, DOI: 10.1117/2.1200601.0028 http://newsroom.spie.org/documents/Imported/28_268_0_2005-11-16/28_268_0_2005-11-16.PDF
• Campanelli, M. , N. T. O'Neill, A., Lupu., A., S. Thulasiraman , J. McConnell, J. Kaminski, M. Aubé (2006) Evaluation of the GEM–AQ air quality model during the Quebec smoke event of 2002: analysis of extensive and intensive optical disparities". Atmospheric Environment, Vol. 40, p. 373-379, doi: 10.1016/j.atmosenv.2006.03-006.
• Vachon, F., Royer, A., Aubé, M., Toubbé, B., O'Neill, N.T., Teillet, P. M. (2004) Remote Sensing of Aerosols over North American Land Surfaces from POLDER and MODIS Measurement, Atmospheric Environment, Vol. 38, Issue 21, 3501-3515.
• Aubé, M. (2003) Modélisation de l'évolution spatiale et temporelle de l'épaisseur optique des aérosols à l'échelle régionale, Ph.D thesis, département de géographie et télédétection, Faculté des lettres et sciences humaines, Université de Sherbrooke.
• Roy, J.-R., Aubé, M.,McCall, M., Dufour, R. (1992) The Origin of Broad Emission Lines in the Extragalactic Giant HII Region NGC 2363. The Astrophysical Journal. 386: 498-505.
• Aubé, M. (1991) Structure et dynamique de la région HII géante NGC 2363, M.Sc. thesis, Département de physique, Faculté des sciences et génie, Université Laval.

Editor of Special Issues

• (2022) Special issue on light pollution of Journal of Quantitative Spectroscopy and radiative transfer, Light pollution: Theory, Modeling, and Measurements
• (2022) Special Issue : Light Pollution Monitoring Using Remote Sensing Data II, Remote Sensing MDPI, Vol. 14. (in preparation)
• (2021) Special Issue : Light Pollution Monitoring Using Remote Sensing Data, Remote Sensing MDPI, Vol. 13.
• (2020) Special issue on light pollution of Journal of Quantitative Spectroscopy and radiative transfer, Light pollution: Theory, Modeling, and Measurements, Vol. 269.
• (2018) Special issue on light pollution of Journal of Quantitative Spectroscopy and radiative transfer, Light pollution: Theory, Modeling, and Measurements, Vol. 201.
• (2016) Special issue on light pollution of Journal of Quantitative Spectroscopy and radiative transfer, Light pollution: Theory, Modeling, and Measurements, Vol. 181.
• (2014) Special issue on light pollution of Lighting Research and Technology, Vol. 46, Issue 3. http://lrt.sagepub.com/content/46/1.toc
• (2014) Special issue on light pollution of Journal of Quantitative Spectroscopy and radiative transfer, Light pollution: Theory, Modeling, and Measurements, Vol. 139.

Technical reports

• Aubé, M, Linares Arroyo, H, Simoneau, A, Gagné, T, (2023) Évaluation de la pollution lumineuse générée par le complexe de Saint-Félicien des Serres Toundra, Cégep de Sherbrooke. Download the report
• Walker, C., Di Pippo, S., Aubé, M., Barentine, J., Benkhaldoun, Z., Benvenuti, P., Bouroussis, C., Di Vruno, F., Green, R., Hearnshaw, J., Liszt, H., Lowenthal, J., Munoz-Tunon, C., Nield, K., Ohishi, M., Ricard, N., Rodriguez Espinosa, J.M., Rotola, G., Sanhueza, P., Varela Pérez, A.M., Williams, A. (2022) Dark and Quiet Skies II for Science and Society, https://noirlab.edu/public/media/archives/techdocs/pdf/techdoc051.pdf
• Walker, C., Di Pippo, S., Aubé, M., Barentine, J., Benkhaldoun, Z., Benvenuti, P., Bouroussis, C., Green, R., Hearnshaw, J., Liszt, H., Lowenthal, J., Munoz-Tunon, C., Nield, K., Ricard, N., Rodriguez Espinosa, J.M., Sanhueza, P., Varela Pérez, A.M., Williams, A. (2020) Dark and Quiet Skies II for Science and Society, https://www.iau.org/static/publications/dqskies-book-29-12-20.pdf
• Ribas, S.J., Aubé, M., Bara, S., Bouroussis, C., Canal-Domingo, R., Espey, B., Hanel, A., Jechow, A., Kollath, Z., Marti, G., Massana, P., Schmidt, W., Spoelstra, H., Wuchterl, G., Zamorano, J., Kyba, C.C.M, Report of the 2016 STARS4ALL/LoNNe Intercomparison Campaign (2017), DOI: 10.2312/GFZ.1.4.2017.001
• Kinzey, B., Perrin, T. E., Miller, N. J., Kocifaj, M., Aubé, M., S. Lamphar, H (2017) An Investigation of LED Street Lighting’s Impact on Sky Glow, DOE Solid-State Lighting Technology Program, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington, USA
• Aubé, M., Giguère, J-D, (2010) Assessing the contribution from different parts of Canary islands to the hemispheric spectral sky radiance levels over European Northern Observatories http://obsand.org/wiki/index.php/Prof/Tenerife2010report, IAC, Espagne.
• Aubé, M., (1997) Conception d'un nouveau photomètre stellaire à grand champ pour la mesure des propriétés optiques de l'atmosphère, CARTEL, Université de Sherbrooke.
• Aubé, M. (1989) Conception et caractérisation optique du radiomètre à cinq bandes, rapport technique, Bomem inc.
• Aubé, M. (1988) Procédure de calibrage du photomètre à aurores boréales, rapport technique, Bomem inc.
• Aubé, M. (1992) Documentation du logiciel de réduction de données astronomiques à haute résolution spectrale, Université Laval.
• Aubé, M. (1990) Documentation du logiciel de calcul de paramètres orbitaux des astéroïdes et comètes, Observatoires de la Côte d'Azur.

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