当我还是个孩子的时候，我的家人住在华盛顿特区郊外。这个位置使得成为一个初出茅庐的业余天文学家变得困难；大多数星星在城市灯光的头顶眩光下都看不见。充其量只能看到一丝弥漫的银河：1000 亿颗恒星的综合光辉被明亮的街灯和店面灯光 Dim 到几乎消失殆尽。
这种效应就是光污染——人类产生的照明被投射到天空——导致天空本身发光并冲刷掉星星。天文学家多年来一直知道这种情况对观星不利，但它也对许多生物——植物、动物甚至人类的福祉产生真实而负面的影响。超过 80% 的人类受到光污染的影响，我们对天空的视野被偷走了。
对于我们大多数人来说，星星本质上正在熄灭。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
而且每年情况都在恶化。究竟恶化了多少，一直很难说。光污染已经从太空进行了测量，但轨道卫星探测光的方式与人眼不同，因此它们可能无法产生与我们从地面看到的结果相符的结果。当人们仰望天空时，他们感知到的天空亮度随时间的变化是多少？
为了找出答案，一个由德国波茨坦 GFZ 德国地球科学研究中心的光污染研究员克里斯托弗·基巴领导的科学家团队转向了一种看似非常明显的检测方法：人类。
他们使用了来自地球之夜的数据，这是一个由美国国家科学基金会的国家光学-红外天文学研究实验室运行的项目，该项目利用公民科学来测量光污染。这个过程非常简单。志愿者参与者会获得一套星图（由捷克科学院全球变化研究所的 Jan Hollan 创建），这些星图显示了在可见恒星范围内的天空：一张星图仅显示最亮的恒星，下一张包括稍微暗淡的恒星，依此类推，直到在理想条件下肉眼可见的最暗恒星。然后，参与者观察天空，并将他们能看到的最暗恒星与星图上的恒星进行比较，选择最符合他们观察到的恒星。
基巴和他的团队检查了来自全球超过 50,000 名公民科学家的大量数据，这些科学家在 2011 年至 2022 年期间对其当地的天空亮度进行了采样。虽然各地之间存在相当大的差异——例如，平均而言，欧洲的光污染每年增加 6.5%，而北美则增加 10.4%——但研究人员发现，在全球范围内，研究期间光污染每年增加 9.6%。
这听起来可能不多，但它反映了一种指数增长率，类似于复利在债务上的累积方式。大约 10% 的同比增长意味着天空亮度大约每七到八年翻一番。稍加思考就应该清楚为什么这非常令人担忧。正如基巴和他的合著者在他们1 月份发表在《科学》杂志上的论文中所解释的那样，如果一个人出生时天空中可见 250 颗星星，那么到他们 18 岁时，他们将只能看到 100 颗，并且在同一时期内，天空的亮度将增加四倍以上。
这个结果更加令人震惊，因为它可能对基于卫星的测量产生影响，而卫星的测量结果仅记录了大约 2% 的年增长率。根据他们的工作，基巴和他的团队认为，卫星严重低估了影响，掩盖了几乎每个人都看不到星星的潜在未来。
技术变革可以解释这种差异的大部分原因。例如，基巴和他的同事指出，近年来，许多发出较红光的旧户外灯泡已被 LED 取代，LED 在蓝色中更明亮地发光——蓝色是一种更容易在大气中散射的颜色，而且许多地球观测卫星的探测器对蓝色不太敏感。此外，卫星主要看到直接向上照射的光，例如来自城市和结构不良的路灯的光，而不是来自窗户或广告牌的水平投射光线，这些光线会极大地影响地面上的观察者。
所有这些额外的夜间光线对它下面的生命产生了很大的影响。研究人员表明，它对许多动植物产生了负面影响：光污染扰乱了鸟类的迁徙，花朵的娇嫩绽放，甚至萤火虫的发光求偶，仅举几个例子。它也影响人类，可能引发失眠以及许多其他健康问题。
在某些方面，这让人想起气候危机：全球性的，每天都难以察觉，个人难以独自掌握和缓解。然而，我怀疑，如果全球变暖每年增加约 10%，我们早就迎头赶上了这个问题。
更糟糕的是，光污染为许多人戴上了友好的面具，他们认为夜间光线增加会自动意味着安全性提高。虽然更多的光线在某些情况下确实有帮助——例如，照明良好的道路使驾驶员在夜间更容易看清——但它并不能像人们想象的那样保证保护我们。平均而言，这种增加的照明只会向上投射更多不必要的光。
那么，我们能为我们正在变亮的天空做些什么呢？
已经有很多事情正在发生。诸如国际暗天协会（IDA）之类的组织提倡的不是更多的照明，而是更智能的照明——更智能的路灯，将光线向下集中就是一个例子。由于这些灯具提供更高效的照明，因此它们也节省能源，最终会收回成本。IDA 就如何联系地方当局安装更好的灯具和制定减少污染的法令提供建议。美国和其他许多国家的城市被指定为暗天社区，这意味着他们通过阻止浪费照明的做法，“对夜空的保护表现出非凡的奉献精神”。
目前，简单的意识是我们最大的益处之一。晚上关掉你自己的户外照明可能看起来没什么大不了的，但如果你告诉别人，那就有帮助了。意识增长。任何像这样的事业都需要临界质量才能引起广泛关注，因此每个参与者都可以为解决方案做出贡献。
然而，地方解决方案，例如匹兹堡和科罗拉多州柯林斯堡最近的成功，并不能轻易转化为全球进步。这种改变对每个人来说都不容易；许多发展中国家夜间照明严重不足，并且使用浪费温室气体排放燃料为其微薄的光源供电。更多的照明可以帮助那里的人们摆脱贫困，但代价是天空辉光会大幅增加。基巴及其团队的研究并未充分涵盖发展中国家，因此尚不清楚它们的光污染以何种速度增长。但显而易见的是，更高效的照明也将使这些地区受益，即使仅仅是因为它会在中长期内降低它们的成本。
在 Twitter 上的一个史诗般的帖子中，基巴回顾了他所在团队的工作方法和结果，并就个人可以做什么提出了一些建议。他建议使用有针对性的照明而不是泛光照明，仅在需要时部署户外照明，并选择比蓝色更红的灯泡和 LED，以减少光线在天空中的散射量。
我们确实需要更大和更智能的解决方案。当然，光污染的物理和生物影响是一个很大的担忧，但这里有更多的利害关系：美丽的丧失以及我们与自然的联系。夜空非常漂亮，星星之间散落着宝藏。走到那片天鹅绒般的穹顶下，观看流星雨或月食，是与家人和朋友共度时光或只是放松身心的绝佳方式。看到星星就是滋养灵魂。我在晚上外出时看到（和听到）无数的猫头鹰、郊狼和其他野生动物，观察天空让我对周围的自然世界有了深刻的 appreciation。夜空的敬畏感是非常真实的。
这不仅仅是少数天文学家感到不便的问题。这相当于关闭卢浮宫、关闭音乐厅、割掉大片野花田。我不知道，如果我留在华盛顿特区郊外，我对天文学的热爱会变得多么深厚，那里的星光会随着我的成长而逐渐 Dim。我努力透过那片瘴气看到天空；只有对天文学的深刻热爱才让我坚持下去。许多人甚至不知道他们——以及他们的后代——正在失去就在他们头顶上的这种宇宙体验。
我们需要黑暗的夜空，我们需要我们所有人来确保每次太阳下山时它仍然在那里。
这是一篇观点和分析文章，作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。