光汙染:無星的天空和對自然的破壞

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光汙染:無星的天空和對自然的破壞

您能想象走出您的公寓,看到壯麗的銀河在你的頭頂發光嗎?不幸的是,如果您住在大城市,這是不可能的。原因是光汙染。

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二十年前,2002年6月1日,捷克共和國通過了世界上第一部減少光汙染的法律。我們想利用這個周年紀念來談談光汙染及其對我們生活的影響,特別是對天文學的影響。

什麽是光汙染?

光汙染是在夜間存在任何過多的人造光。它在大城市最常見,由路燈、廣告牌、購物中心和建築物的外部燈産生。

天文學家特別關注光汙染,因為它阻止了他們觀測夜空。然而,環保主義者、衛生工作者和經濟學家也堅持減少光汙染,我們以後就會告訴您為什麽。

光汙染的種類

有多種類型的光汙染;讓我們簡要考慮一下那些可以直接影響觀測天文學的類型:

  • 霞光:夜空中的黃色或橙色輝光;
  • 眩光:來自車輛或街燈的光線;
  • 光害騷擾:不必要的光線進入了私人空間;
  • 衛星光:人造衛星反射的光。

第一種光汙染會降低您觀測天體的能力。第二種和第三種會破壞您的夜視能力。

第四種類型是最近才出現的。許多專家認為,Starlink等衛星星座對地面天文觀測構成了真正的威脅。由于衛星數量的增加,在不久的將來,我們的天空可能會布滿人造光的亮點。

衡量光汙染的尺度是什麽?

天文學家經常使用波特爾暗空分類法(Bortle scale)來測量夜空的亮度。這個分類法範圍從1級(天空完全黑暗的觀測點)到 9 級(市中心的星空)。您可以在這裏閱讀每個類的詳細描述

還有其他衡量光汙染的尺度。例如,這張交互式光汙染地圖使用基于光源亮度的尺度。如果您從右上角的下拉列表中選擇“World Atlas 2015”,您將看到一張使用基于天空亮度尺度的地圖。試著在這些地圖上找到您的城市,看看它的光汙染程度有多大!

如何自己測量光汙染?

您可以通過確定您能看到的最暗的星星來測量您所在位置的光汙染。天文學家稱其為“肉眼極限星等”(naked-eye limiting magnitude,NELM)。雖然這個標准非常主觀,因為它取決于您的視力,但它仍然可以幫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進行測量,因為它永遠不會低于地平線。南半球觀察者可以使用南十字星座。我們將告訴您如何在小熊座的小鬥和Sky Tonight應用的幫助下確定肉眼極限星等。

首先,您需要找到小熊座。打開Sky Tonight,點擊屏幕下方的放大鏡圖標,在搜索欄中輸入“小熊座”。然後點擊相應搜索項上的藍色目標圖標,您會看到小熊座的當前位置。將您的設備指向天空,然後按照箭頭找到小熊座。

現在您需要確定肉眼極限星等。放大小熊座,查看小鬥星群中的個別恒星。點擊屏幕最底部的面板;在面板的左上角,有一個星等滑塊。調整滑塊,直到您在天空中看到的小鬥恒星的數量與應用中的小鬥恒星數量一樣。您將在星等滑塊下方看到的數字就是肉眼極限星等。

光汙染效果

對觀測夜空不感興趣的人通常不太關心光汙染。但如果您認為它只影響天文學愛好者,那您就錯了:光汙染對大多數生物和整個大自然都是有害的。

光汙染與人類健康

人類習慣于特定的晝夜循環,它充當我們身體的“內部時鍾”。這個循環是由我們周圍的光量控制的。夜間過多的人造光會破壞我們自然的循環並導致睡眠障礙、抑郁和免疫系統減弱

光汙染與動物

光還控制動物的行為,例如繁殖、睡眠和保護免受捕食者的侵害。過多的人造光在許多方面對動物産生負面影響:候鳥迷失方向,小海龜被從海洋吸引到城市,昆蟲數量減少等。

光汙染與能源浪費

不必要的照明每年花費數十億美元,並損害生態。根據國際黑暗天空協會,由于燈具設計不佳,35%的戶外照明被浪費了。僅在美國,這種浪費使用的總成本每年就達到約30億美元。此外,為了給這種照明供電,排放了數百萬噸的二氧化碳,這對環境造成了巨大的破壞。

光汙染與夜空觀測

根據發表在“科學進展”雜志(“Science Advances”)上的文章超過80%的世界人口生活在夜空輝光下。因為人工照明,很多城裏人一輩子都沒見過夜空中的銀河繁星!人們現在需要離開大城市很遠的地方才能看到多于幾顆星。光汙染也使天文攝影師在拍攝夜空的好照片時更具挑戰性。

如何減少光汙染?

市政府可以通過調整街道照明和改進燈具設計來對抗光汙染。應該采取三個主要步驟:

  • 使用暖黃燈光代替藍燈光;
  • 調暗所有不必要的明亮光源;
  • 屏蔽燈具,使光線不會泄漏到天空中。

這是一個良好的燈具設計示例

您還可以采取一些盡量減少光汙染的方法,尤其是如果您住在房子裏:

  • 在不需要時關燈
  • 使用暖色燈泡
  • 改用LED燈,它浪費的電能更少;
  • 屏蔽燈具替換戶外燈;
  • 在戶外燈具上安裝運動傳感器

請記住,即使是減少光汙染的小步驟也會産生很大的影響!

常問問題

哪個國家的光汙染最高?

新加坡被認為是世界上光汙染最嚴重的國家。其他光汙染嚴重的國家包括科威特、卡塔爾、阿聯酋和沙特阿拉伯。參見20個光汙染最嚴重的國家名單

哪個國家的光汙染最少?

乍得、中非共和國和馬達加斯加是受光汙染影響最小的國家。查看光汙染地圖

光汙染有多嚴重?

根據埃克塞特大學領導的一項研究全球光汙染在25年內至少增加了49%。然而,研究人員表示,實際增幅可能高達270%,因為他們的研究中只包括了通過衛星可見的光。

光汙染能看到多少顆星星?

在黑暗的地方,人眼可以看到大約2,500顆恒星。如果您住在郊區,可見恒星的數量會減少十倍,大約為250顆。在一個典型的光汙染城市,您可能只能看到十幾顆恒星。閱讀有關夜空中最亮星星的信息圖

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

總結:光汙染是過度的人工照明。它會産生霞光,使夜空中很難看到星星。它還對人類健康、野生動物、生態和經濟産生負面影響。光汙染可以減少,任何人都可以做出貢獻。

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