光污染:无星的天空和对自然的破坏

~8 min
光污染:无星的天空和对自然的破坏

您能想象走出您的公寓,看到壮丽的银河在你的头顶发光吗?不幸的是,如果您住在大城市,这是不可能的。原因是光污染。

内容

二十年前,2002年6月1日,捷克共和国通过了世界上第一部减少光污染的法律。我们想利用这个周年纪念来谈谈光污染及其对我们生活的影响,特别是对天文学的影响。

什么是光污染?

光污染是在夜间存在任何过多的人造光。它在大城市最常见,由路灯、广告牌、购物中心和建筑物的外部灯产生。

天文学家特别关注光污染,因为它阻止了他们观测夜空。然而,环保主义者、卫生工作者和经济学家也坚持减少光污染,我们以后就会告诉您为什么。

光污染的种类

有多种类型的光污染;让我们简要考虑一下那些可以直接影响观测天文学的类型:

  • 霞光:夜空中的黄色或橙色辉光;
  • 眩光:来自车辆或街灯的光线;
  • 光害骚扰:不必要的光线进入了私人空间;
  • 卫星光:人造卫星反射的光。

第一种光污染会降低您观测天体的能力。第二种和第三种会破坏您的夜视能力。

第四种类型是最近才出现的。许多专家认为,Starlink等卫星星座对地面天文观测构成了真正的威胁。由于卫星数量的增加,在不久的将来,我们的天空可能会布满人造光的亮点。

衡量光污染的尺度是什么?

天文学家经常使用波特尔暗空分类法(Bortle scale)来测量夜空的亮度。这个分类法范围从1级(天空完全黑暗的观测点)到 9 级(市中心的星空)。您可以在这里阅读每个类的详细描述

还有其他衡量光污染的尺度。例如,这张交互式光污染地图使用基于光源亮度的尺度。如果您从右上角的下拉列表中选择“World Atlas 2015”,您将看到一张使用基于天空亮度尺度的地图。试着在这些地图上找到您的城市,看看它的光污染程度有多大!

如何自己测量光污染?

您可以通过确定您能看到的最暗的星星来测量您所在位置的光污染。天文学家称其为“肉眼极限星等”(naked-eye limiting magnitude,NELM)。虽然这个标准非常主观,因为它取决于您的视力,但它仍然可以帮助您了解天空中有多少霞光。

如果您生活在北半球,您可以使用小熊星座进行测量,因为它永远不会低于地平线。南半球观察者可以使用南十字星座。我们将告诉您如何在小熊座的小斗和Sky Tonight应用的帮助下确定肉眼极限星等。

首先,您需要找到小熊座。打开Sky Tonight,点击屏幕下方的放大镜图标,在搜索栏中输入“小熊座”。然后点击相应搜索项上的蓝色目标图标,您会看到小熊座的当前位置。将您的设备指向天空,然后按照箭头找到小熊座。

现在您需要确定肉眼极限星等。放大小熊座,查看小斗星群中的个别恒星。点击屏幕最底部的面板;在面板的左上角,有一个星等滑块。调整滑块,直到您在天空中看到的小斗恒星的数量与应用中的小斗恒星数量一样。您将在星等滑块下方看到的数字就是肉眼极限星等。

光污染效果

对观测夜空不感兴趣的人通常不太关心光污染。但如果您认为它只影响天文学爱好者,那您就错了:光污染对大多数生物和整个大自然都是有害的。

光污染与人类健康

人类习惯于特定的昼夜循环,它充当我们身体的“内部时钟”。这个循环是由我们周围的光量控制的。夜间过多的人造光会破坏我们自然的循环并导致睡眠障碍、抑郁和免疫系统减弱

光污染与动物

光还控制动物的行为,例如繁殖、睡眠和保护免受捕食者的侵害。过多的人造光在许多方面对动物产生负面影响:候鸟迷失方向,小海龟被从海洋吸引到城市,昆虫数量减少等。

光污染与能源浪费

不必要的照明每年花费数十亿美元,并损害生态。根据国际黑暗天空协会,由于灯具设计不佳,35%的户外照明被浪费了。仅在美国,这种浪费使用的总成本每年就达到约30亿美元。此外,为了给这种照明供电,排放了数百万吨的二氧化碳,这对环境造成了巨大的破坏。

光污染与夜空观测

根据发表在“科学进展”杂志(“Science Advances”)上的文章超过80%的世界人口生活在夜空辉光下。因为人工照明,很多城里人一辈子都没见过夜空中的银河繁星!人们现在需要离开大城市很远的地方才能看到多于几颗星。光污染也使天文摄影师在拍摄夜空的好照片时更具挑战性。

如何减少光污染?

市政府可以通过调整街道照明和改进灯具设计来对抗光污染。应该采取三个主要步骤:

  • 使用暖黄灯光代替蓝灯光;
  • 调暗所有不必要的明亮光源;
  • 屏蔽灯具,使光线不会泄漏到天空中。

这是一个良好的灯具设计示例

您还可以采取一些尽量减少光污染的方法,尤其是如果您住在房子里:

  • 在不需要时关灯
  • 使用暖色灯泡
  • 改用LED灯,它浪费的电能更少;
  • 屏蔽灯具替换户外灯;
  • 在户外灯具上安装运动传感器

请记住,即使是减少光污染的小步骤也会产生很大的影响!

常问问题

哪个国家的光污染最高?

新加坡被认为是世界上光污染最严重的国家。其他光污染严重的国家包括科威特、卡塔尔、阿联酋和沙特阿拉伯。参见20个光污染最严重的国家名单

哪个国家的光污染最少?

乍得、中非共和国和马达加斯加是受光污染影响最小的国家。查看光污染地图

光污染有多严重?

根据埃克塞特大学领导的一项研究全球光污染在25年内至少增加了49%。然而,研究人员表示,实际增幅可能高达270%,因为他们的研究中只包括了通过卫星可见的光。

光污染能看到多少颗星星?

在黑暗的地方,人眼可以看到大约2,500颗恒星。如果您住在郊区,可见恒星的数量会减少十倍,大约为250颗。在一个典型的光污染城市,您可能只能看到十几颗恒星。阅读有关夜空中最亮星星的信息图

Learn the brightest stars, their constellations, distance from the Earth, and best time to see! Check out this infographic.
看看信息图

总结:光污染是过度的人工照明。它会产生霞光,使夜空中很难看到星星。它还对人类健康、野生动物、生态和经济产生负面影响。光污染可以减少,任何人都可以做出贡献。

Trustpilot