光污染终结“黑暗暴风夜”

在人造灯光时代之前,云层会遮挡来自星星的光芒。但现在,当云层涌来时,天空反而变得更加明亮,这可能会对动植物产生不利影响

大城市的人们最后一次看到黑暗暴风夜还是在风暴摧毁电网的时候。一项新研究证实,现在,暴风云笼罩着摩天大楼时,不再是笼罩在黑暗之中,而是被光污染映照成橙色。

该研究的共同作者、德国柏林莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所的生态学家弗兰克·霍尔克说:“在现代世界,你必须说这是一个明亮的暴风夜。”

光污染是人造灯光造成的夜空辉光,它污染了自然的夜空。在人造灯光时代之前,云层会遮挡来自星星的光芒。但现在,由于光污染,当云层涌来时,天空反而变得更加明亮。“这与过去的情况完全相反,”该研究的共同作者、卡尔加里大学罗斯尼天体物理天文台主任菲尔·兰吉尔说。


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科学家们使用天空质量计在世界各地的44个地点测试了夜空亮度,包括农村、郊区和城市地区。地点的选择反映了研究人员的参与(以及附近的情况),而不是随机抽样。

在研究中检查的22个多云地点中,只有两个地点的表现符合自然条件,即当云层遮挡天空时变得更暗。其余地点随着云层反射光污染而变亮。该国际团队在2月12日的《科学报告》杂志上报告说,研究人员可以追踪整个城市边界的天空亮度变化,随着从农村到城市地区的移动,多云天空的辉光变得更加强烈。

在新的研究之前,人们已经注意到夜间天空的怪异亮度,但没有对这种影响进行系统的测量,该研究的主要作者、德国波茨坦GFZ地球科学中心的物理学家克里斯托弗·凯巴说。

“我们真的不太清楚夜空有多亮,”凯巴告诉《生命科学》。“我们正在努力构建一幅关于天空如何变化的全球图景。”

然而,凯巴指出,对于人类来说,一些暴风雨的城市夜晚仍然显得令人恐惧地黑暗,因为路灯眩光和湿路面反射的光线会产生令人眼花缭乱的效果。“有多少光线对视觉来说并不是一个真正重要的问题。重要的是光线在所有我们能看到的事物上的分布情况,”他说。

再见,月亮

该研究发现,在城市中,月亮和星星的自然周期几乎已经消失。当月亮在阴天的夜晚在城市中升起时,天空的亮度几乎没有变化。然而,该研究报告称,在农村地区,月亮升起后,在多云的夜晚,天空明显变亮。

研究人员还发现,夜空亮度在全球范围内差异巨大。最亮的夜间测量值记录在荷兰代尔夫特郊外的斯基普路易登镇。“在荷兰,温室在午夜过后打开灯光产生了巨大的影响,”凯巴说。

斯基普路易登的夜空比研究中检测到的最暗夜空(记录于亚利桑那州的基特峰国家天文台)亮10000倍。

研究发现,大多数研究地点都受到天空辉光的污染。在七个城市中,晴朗的夜空比自然天空亮10倍。在30个城市中,夜晚几乎全年都比自然夜空亮两倍。

凯巴和他的同事们担心天空辉光对动植物的影响。一些人造光在夜间是有益和必要的。但研究表明,过多的、不需要的光会对动植物的健康产生严重的影响。卫星测量显示,尽管人们对这个问题越来越关注,但光污染的情况仍在恶化。

“如果你把时钟倒拨200年,在没有月亮的黑暗多云夜晚,捕食者几乎没有机会看到任何东西,”凯巴说。“如果我们增加额外的光线,那么它就会改变捕食者与猎物的关系。”

霍尔克补充说:“天空辉光已经永久地从景观中移除了黑暗的夜晚,这对整个生态系统产生了许多后果。许多动物利用月亮信号进行觅食和繁殖。”

测试你的天空辉光

3月14日,研究人员将招募公民科学家来评估夜间的光污染。以下是参与夜空公民科学项目的三种方法。(不需要星座知识。)

1. 地球之夜

在“地球之夜”中,志愿者将猎户座等星座中的恒星可见度与一组星图进行比较。您可以提前打印星图并在稍后在线报告,或者使用该应用程序。“地球之夜”的信息有26种语言版本。

2. “夜晚的消失”应用程序

“夜晚的消失”应用程序会指导您查看天空中的特定恒星,然后询问您是否可以用自己的眼睛看到它们。该应用程序在Android和iOS设备上以15种语言运行。

3. “黑暗天空测量仪”应用程序

“黑暗天空测量仪”应用程序使用iPhone摄像头直接测量夜空的亮度。该应用程序有免费版和付费版。


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