控制光污染


光污染对原始夜空的影响,底部显示了博尔特尺度。
图片来源:NOIRLab/NSF/AURA,P.Marenfeld

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介绍

对许多人来说,天文学中最大的乐趣来自于站在清澈黑暗的夜空下,惊叹于天空。然而,今天,越来越多的人不再能从家中看到夜空的真正美丽。甚至一些最明亮的恒星也被我们的城镇、城市、道路和城市地区的光污染所笼罩。对许多人来说,银河穿过夜空的景象是童年的记忆;可悲的是,今天,新一代人正在成长,他们从未见过我们自己的星系,我们称之为宇宙中的家。(例如,Falci等人,2016)

虽然对光污染没有固定的定义,但天文学家通常使用的定义是:夜间人造光的任何不利后果或影响。光污染最明显的日常表现是我们夜空的光照增加,以及随后在污染地区观测天文物体的困难(例如,Green等人,2022年)。设计不良、方向错误的灯具发出的光照向天空。在那里,它被大气中的空气分子、水分和气溶胶散射,导致夜空呈现明亮的橙色外观,这种现象被称为“天流”(例如,Hänel等人,2018年;Barentine,2022年)。

 

光污染的影响

光污染问题不仅对天文学家构成威胁。对天文学不感兴趣的人会受到入侵无论是照亮卧室的路灯,还是设计或放置不当的路灯和泛光灯的眩光对司机造成的危险。光污染对环境有许多直接影响(例如,Gaston&Sánchez de Miguel,2022;Gaston,Gardner,&Cox,2023)。光不仅消耗大量的能量(例如,Sánchez de Miguel等人,2021年)野生动物在城市和农村地区都很好(例如,Longcore&Rich,2004)。光污染也是一种不必要的能源浪费,最终会转化为全球经济的巨大且不必要的成本(例如,国际黑暗天空协会,2016年)。

人类也受到光污染的影响。通常由阳光调节的昼夜周期被打断,从而抑制我们大脑中的褪黑激素水平,使其更难入睡(例如,Touitou,Reinberg,&Touitou,2017)。尽管LED灯原本是白炽灯的高效替代光源,但许多卫生官员实际上对白色/蓝色LED的广泛使用表示了担忧(例如,Ticleanu&Littlefair,2015)。光污染也对将夜空视为其文化特征重要组成部分的土著社区产生了毁灭性影响(例如,Hamacher,de Napoli,Mott,2020)。 

光污染和其他此类电磁干扰(来自无线电波(例如)对天文摄影师、业余天文学家和专业天文学家都产生了巨大的影响。今天,国际天文学联合会的几个机构参与保护我们的黑暗天空。 

 

IAU与黑暗天空保护

例如,佣金B7致力于保护现有和潜在的观测站不受电磁光谱所有波长的污染。有鉴于此,B7委员会致力于保护(并寻求保护)世界各地重要的黑暗天空遗址。其中包括夏威夷、西班牙大陆、加那利群岛、北美、南非、智利和澳大利亚的专业天文台。 

委员会的一些成员还参与了诸如光污染监测和建模等科学项目(例如,sánchez de Miguel等人,2017年)。最近一项公民科学项目的研究表明,光污染问题只会越来越严重。作为一个全球社会,如果我们不采取任何措施来改变我们的行为,光污染将以每年近10%的平均速度增加(Kyba et al.,2023)。  

与其他国际组织一起,国际天文学联合会(IAU)参加了2007年《星光宣言》,该宣言将体验黑暗夜空的行为定位为“一项基本的社会文化和环境权利”并认识到提高公众对光污染问题的认识和传播公众知识的重要性(2007年)。IAU 2009年第B5号决议决心鼓励其成员在地方、区域、国家或国际各级提高对光污染的认识,并试图减少光污染(IAU,2009年)。最近,国际天文学联合会、联合国外层空间事务厅和西班牙政府于2020年和2021年举办了两次讲习班,分别是黑暗和宁静天空I和II,讨论了光污染及其与文化遗产、黑暗天空绿洲、太空旅游和生物环境的联系(Walker和Benvenuti,2021年;黑暗天空绿洲工作组等,2022年)。 

 

国际努力

除了IAU之外,还有许多组织致力于在国际和国家范围内对抗光污染。这包括:

……还有更多。

 

采取行动

对于像光污染这样普遍存在的问题,普通人似乎无能为力。然而,你的权力比你想象的要大。

对抗光污染的技巧:

  • 考虑DarkSky International负责任的户外照明五项原则决定何时、何地以及如何照亮室外空间。
  • 将家中的灯泡从蓝色LED改为暖色(小于3000K LED)。从长远来看,这些更节能、更具成本效益。
  • 避免在家外使用泛光灯,并尽量将所有室外灯放置在只照亮预期空间的位置(例如,将灯遮住,使其只指向下方,而不是朝向邻居的院子)。
  • 确保只在家里和家外需要时使用灯。如果可能,使用带室外照明的运动传感器和/或带室内和室外照明的计时器。
  • 确保用于特定应用的光量适合任务,既不太少也不太多,以确保安全。
  • 也许,要理解为什么黑暗的夜空如此重要,最好的方法就是亲自体验它。尝试搜索当地的天文俱乐部、天文馆或太空旅游他们会给你展示一片真正的黑暗天空。 
  • 如果你附近没有星际旅游指南、天文台或天文学俱乐部,试着自己组织一些活动,在你所在社区的黑暗地区举办一个明星聚会,以突出黑暗天空的美丽和重要性。
  • 在你的社区开始一场关于光污染的对话,以提高人们的意识,并教育你的邻居光污染的不良影响。
  • 签署黑暗与宁静的天空保护者誓言并承诺今天与光污染作斗争。
  • 请您的当地立法者和社区领导人使用我们在签署承诺后提供的电子邮件模板,就光污染问题采取立场。 

 

IAU OAO–Kainaat Cosmic Gup Shup公司

光污染问题有多严重?

观看下面的视频,了解更多关于光污染的观点。 

 

致谢

我们感谢约翰·巴伦廷(John Barentine)对这篇文章的慷慨贡献,感谢IAU传播总监拉尔斯·克里斯滕森(Lars Christensen)撰写了这篇文章。我们还感谢Kainaat工作室在视频上的合作。 

 

工具书类

Barentine,J.C.(2022)。夜空亮度测量、质量评估和监测。《自然天文学》,6(10),第1120-1132页。https://doi.org/10.1038/s41550-022-01756-2

黑暗天空绿洲工作组、光学天文工作组、生物环境工作组、卫星星座工作组和射电天文工作组。(2022). 科学与社会的黑暗与宁静天空:报告和建议。泽诺。https://doi.org/10.5281/zenodo.5898785

Falchi,F.、Cinzano,P.、Durisco,D.、Kyba,C.C.M.、Elvidge,C.D.、Baugh,K.、Portnov,B.A.、Rybnikova,N.A.和Furgoni,R.(2016)。人造夜空亮度的新世界地图集。科学进展,2(6)。 https://doi.org/10.1126/sciadv.1600377

Gaston,K.J.、Gardner,A.S.和Cox,D.T.C.(2023年)。夜间环境的人为变化。《生物科学》,73(4),第280-290页。https://doi.org/10.1093/biosci/biad017

Gaston,K.J.和Sánchez de Miguel,A.(2022)。夜间人造光对环境的影响。《环境与资源年度评论》,47(1),第373–398页https://doi.org/10.1146/annurev-environ-112420-014438

Green,R.F.、Luginbuhl,C.B.、Wainscoat,R.J.和Durisco,D.(2022)。光污染对地面天文台的威胁越来越大。《天文学和天体物理学评论》,30(1)。 https://doi.org/10.1007/s00159-021-00138-3

Hamacher,D.、de Napoli,K.和Mott,B.(2020年)。《天空变白:光污染是文化灭绝的一种形式》,arXiv预印本。https://doi.org/10.48550/arXiv.2001.11527

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.和Kyba,C.C.M.(2018)。测量夜空亮度:方法和挑战。定量光谱学和辐射传输杂志,205,第278-290页https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2017.09.008

国际天文学联合会(2009年)。IAU第二十八届大会决议。https://www.iau.org/static/resolutions/IAU2009_English.pdf

国际黑暗天空协会。(2016). 光污染浪费能源和金钱。国际黑暗天空协会。https://www.darksky.org/light-pollution/energy-waste网站/

Kyba,C.C.M.,Altíntaš,Y.。,Walker,C.E.和Newhouse,M.(2023年)。公民科学家报告说,从2011年到2022年,全球恒星能见度迅速下降。《科学》,379,第265-268页。https://doi.org/10.1126/science.abq7781

Longcore,T.和Rich,C.(2004),《生态光污染》。《生态与环境前沿》,第2期,第191-198页。https://doi.org/10.1890/1540-9295(2004)002[0191:ELP]2.0.CO;2

Sánchez de Miguel,A.、Aubé,M.、Zamorano,J.、Kocifaj,M.,Roby,J.和Tapia,C.(2017)。《变色世界中的天空质量仪测量》,《皇家天文学会月刊》,467(3),第2966-2979页。https://doi.org/10.1093/mnras/stx145

Sánchez de Miguel,A.、Bennie,J.、Rosenfeld,E.、Dzurjak,S.和Gaston,K.J.(2021)。对夜间电力排放全球趋势的初步估计揭示了光污染的加速。遥感,13(16)。https://doi.org/10.3390/rs13163311

星光。(2007). 捍卫夜空和星光权利的宣言。星光。https://starlight2007.net/index_option_com_content_view_article_id_185_starlight声明_catid_62_the-initiative_itemid_80_lang_en.html

Ticleanu,C.和Littlefair,P.(2015)。概述LED照明对健康的影响。国际可持续照明杂志,1(1)。 https://doi.org/10.26607/ijsl.v17i0.11

Touitou,Y.、Reinberg,A.和Touitou,D.(2017)。夜间光线、褪黑激素分泌、睡眠剥夺和生物钟之间的关系:健康影响和昼夜节律紊乱的机制。《生命科学》,173,第94-106页。https://doi.org/10.1016/j.lfs.2017 2008年2月17日

Walker,C.&Benvenuti,P.(编辑)。(2022). 《黑暗与宁静天空II》工作组报告。泽诺。https://doi.org/10.5281/zenodo.5874725