光汙染終結“黑暗暴風夜”

在人造燈光時代之前,雲層會遮擋來自星星的光芒。但現在,當雲層湧來時,天空反而變得更加明亮,這可能會對動植物產生不利影響

大城市的人們最後一次看到黑暗暴風夜還是在風暴摧毀電網的時候。一項新研究證實,現在,暴風雲籠罩著摩天大樓時,不再是籠罩在黑暗之中,而是被光汙染映照成橙色。

該研究的共同作者、德國柏林萊布尼茨淡水生態與內陸漁業研究所的生態學家弗蘭克·霍爾克說:“在現代世界,你必須說這是一個明亮的暴風夜。”

光汙染是人造燈光造成的夜空輝光,它汙染了自然的夜空。在人造燈光時代之前,雲層會遮擋來自星星的光芒。但現在,由於光汙染,當雲層湧來時,天空反而變得更加明亮。“這與過去的情況完全相反,”該研究的共同作者、卡爾加里大學羅斯尼天體物理天文臺主任菲爾·蘭吉爾說。


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科學家們使用天空質量計在世界各地的44個地點測試了夜空亮度,包括農村、郊區和城市地區。地點的選擇反映了研究人員的參與(以及附近的情況),而不是隨機抽樣。

在研究中檢查的22個多雲地點中,只有兩個地點的表現符合自然條件,即當雲層遮擋天空時變得更暗。其餘地點隨著雲層反射光汙染而變亮。該國際團隊在2月12日的《科學報告》雜誌上報告說,研究人員可以追蹤整個城市邊界的天空亮度變化,隨著從農村到城市地區的移動,多雲天空的輝光變得更加強烈。

在新的研究之前,人們已經注意到夜間天空的怪異亮度,但沒有對這種影響進行系統的測量,該研究的主要作者、德國波茨坦GFZ地球科學中心的物理學家克里斯托弗·凱巴說。

“我們真的不太清楚夜空有多亮,”凱巴告訴《生命科學》。“我們正在努力構建一幅關於天空如何變化的全球圖景。”

然而,凱巴指出,對於人類來說,一些暴風雨的城市夜晚仍然顯得令人恐懼地黑暗,因為路燈眩光和溼路面反射的光線會產生令人眼花繚亂的效果。“有多少光線對視覺來說並不是一個真正重要的問題。重要的是光線在所有我們能看到的事物上的分佈情況,”他說。

再見,月亮

該研究發現,在城市中,月亮和星星的自然週期幾乎已經消失。當月亮在陰天的夜晚在城市中升起時,天空的亮度幾乎沒有變化。然而,該研究報告稱,在農村地區,月亮升起後,在多雲的夜晚,天空明顯變亮。

研究人員還發現,夜空亮度在全球範圍內差異巨大。最亮的夜間測量值記錄在荷蘭代爾夫特郊外的斯基普路易登鎮。“在荷蘭,溫室在午夜過後開啟燈光產生了巨大的影響,”凱巴說。

斯基普路易登的夜空比研究中檢測到的最暗夜空(記錄於亞利桑那州的基特峰國家天文臺)亮10000倍。

研究發現,大多數研究地點都受到天空輝光的汙染。在七個城市中,晴朗的夜空比自然天空亮10倍。在30個城市中,夜晚幾乎全年都比自然夜空亮兩倍。

凱巴和他的同事們擔心天空輝光對動植物的影響。一些人造光在夜間是有益和必要的。但研究表明,過多的、不需要的光會對動植物的健康產生嚴重的影響。衛星測量顯示,儘管人們對這個問題越來越關注,但光汙染的情況仍在惡化。

“如果你把時鐘倒撥200年,在沒有月亮的黑暗多雲夜晚,捕食者幾乎沒有機會看到任何東西,”凱巴說。“如果我們增加額外的光線,那麼它就會改變捕食者與獵物的關係。”

霍爾克補充說:“天空輝光已經永久地從景觀中移除了黑暗的夜晚,這對整個生態系統產生了許多後果。許多動物利用月亮訊號進行覓食和繁殖。”

測試你的天空輝光

3月14日,研究人員將招募公民科學家來評估夜間的光汙染。以下是參與夜空公民科學專案的三種方法。(不需要星座知識。)

1. 地球之夜

在“地球之夜”中,志願者將獵戶座等星座中的恆星可見度與一組星圖進行比較。您可以提前列印星圖並在稍後線上報告,或者使用該應用程式。“地球之夜”的資訊有26種語言版本。

2. “夜晚的消失”應用程式

“夜晚的消失”應用程式會指導您檢視天空中的特定恆星,然後詢問您是否可以用自己的眼睛看到它們。該應用程式在Android和iOS裝置上以15種語言執行。

3. “黑暗天空測量儀”應用程式

“黑暗天空測量儀”應用程式使用iPhone攝像頭直接測量夜空的亮度。該應用程式有免費版和付費版。


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