城市天文摄影师水平
城市夜灯给夜空爱好者带来了严重的问题。 (托尼·普泽(Tony Puerzer))
认识光污染

保留夜空之美意味着利用技术创新和社会变革。

用一个关于天气的熟悉的说法来解释,每个人都在谈论光污染,但是没有人对此做任何事情。这个问题无处不在,显而易见。人造光极大地增加了天空的光芒,掩盖了天空的绚丽。尽管国际黑暗天空协会(IDA),加拿大皇家天文学会(RASC)和世界各地的类似组织尽了最大努力,但这种情况似乎每年都在恶化。

卫星气象图显示了光污染问题的严重程度和程度。在北美,东部沿海地区和五大湖周围的地区灯火通明,但实际上,每个主要人口中心在2012年的综合图像中都显得突出。 (美国国家航空航天局地球观测站)

对于大多数人来说,祖先享受的繁星点点的夜空已不复存在。但这壮观的景象真的已经成为过去吗?不必要。它’重要的是要记住,光污染不是文明的必然结果;相反,它’这是一个社会问题,因此是共同的责任。这也意味着个人和小型组织有权有所作为。

什么’s the Harm?

所有后院的观星人都梦想着银河系从地平线延伸到地平线。然而对于大多数人来说,这个梦想是遥不可及的。即使在新斯科舍省Bezanson湖的黑暗地方,’在地平线上的麻烦—尽管距镜头约100公里,但在该图像的中心附近仍清晰可见哈利法克斯的圆顶。 (巴里·伯吉斯)

像任何形式的污染一样,从定义上讲,光污染也是不可取的。可见恒星的数量和银河系的突出程度在很大程度上取决于人造照明会污染夜间环境。在2001年2月号 天空& Telescope 杂志,John E. Bortle推出了一种有用的评估系统,用于评估和描述任何给定位置的观测条件。在Bortle 黑暗-Sky Scale中,等级1的天空被定义为如此原始,银河系投射阴影。相比之下,在8级或9级天空中仅可见月亮,行星和最亮的恒星。可悲的是,大多数加拿大人生活在Bortle量表的这一端。

虽然光污染’对观星的不利影响可能是大多数人关注的主要问题 宇宙漫步者 读者在那里’这个故事还有更多。光线侵入您的卧室可能会破坏身体’昼夜节律,其影响可能与健康问题有关,例如睡眠障碍,抑郁,糖尿病甚至癌症。野生动物也受苦。人造光会影响夜间活动生物的行为及其食物来源。特别是鸟类,在明亮的灯光下会受到严重影响,并且会感到迷失方向,导致与建筑物的致命碰撞。仅在纽约市,每年就以这种方式杀死或伤害数万只鸟类。

这只是冰山一角。光污染’有害的影响是巨大的,相互关联的,但尚未得到充分的理解。对于天文学家来说,对健康和野生动植物方面的了解至关重要,因为他们建议潜在的盟友在进行持续的控制以限制夜间过度照明的斗争中。

遇见敌人

光污染是一个多方面的主题,涉及大气物理学,灯具设计,色温,视觉眩光等。但是尽管有这个问题’由于非常复杂,我们可以将注意力集中在一个简单的问题上:什么是光污染源?为了回答这个问题,我们需要区分不想要的照明的两大类:天光和光侵入。

在将高压钠路灯转换为LED灯泡时,市政当局面临的主要挑战之一是确定给定情况下合适的色温和照明度。它’重要的是要注意,省份对道路照明拥有管辖权,而地方政府则负责其他应用,例如住宅街道照明和文物建筑。 (道格·沃特利)

天空glow 是我们晚上在城镇上空看到的橘红色羽毛。它’是由光线直接或间接照射到天空(从地面或建筑物反射)引起的。 轻侵入另一方面,是直接的和本地化的。你的邻居’烦人的门廊灯?汽车经销商’强烈的眩光?两者都是光侵入的例子。主要区别在于,有时可以通过将望远镜移动到院子中的其他位置来避免光线侵入,而头顶上的天空辉光更难逃脱。

2015年,美国能源部(DOE)进行了详尽的照明清单­遍布美国的资源。政府调查显示,街道,高速公路和停车场占室外照明的四分之三,而建筑物的外墙几乎负责其余所有照明。光源包括体育场和运动场的高桅杆照明,街道和区域照明的屏蔽不良,商业建筑物的照明明亮以及私人住宅的外部照明。

美国能源部2015年数据。

一个经常被忽视的贡献是用于商业建筑和办公大楼的室内照明。刺眼的光芒从建筑物中逃脱’内部空间远远超过周围的汽车。 DOE研究包括室内照明,但它’很难量化逃离建筑物的光量。

车头灯是另一个很少考虑的光源。在大多数城市和郊区,从下午5点开始,汽车通常会贡献5%到10%的天空。到晚上9点幸运的是,在一年中的大部分时间里,这些时间与天文暮光重叠,那时后院的观星者不太可能被多余的光线困扰。

WHO’s Responsible?

“Decorative”灯光照亮了天空,而不是落在地面上,它们会辅助行人和车辆。这样的装置浪费能量并产生危险的眩光。屏蔽这些灯或将其指向下方是减少光污染的简便方法。 (道格·沃特利)

考虑到道路和停车场是造成大部分天空发光的原因,因此集中精力关注住宅照明(门廊,车道,安全系统等)几乎没有意义,尽管它们可能会令人讨厌。在我们的房屋上安装对天空有利的暗灯可能会让我们感觉良好(我们绝对应该以身作则!),但是仅靠这些措施并不能解决天空发光的问题。要真正缩影,您必须承担市政厅的责任’既聪明又受人尊敬。

对抗方法可能很诱人—人们通常认为市政工程师和市议员只关心预算问题,而忽略了黑暗天空的社会和环境利益。然而,作为社区规划师和市政工程师,我们分别’不是你的敌人。我们也关心光污染。但是,我们’必然受到政府法规,建筑规范和建议的最佳实践中规定的公共安全考虑的约束。我们’由市政当局重新雇用,但我们的最终责任是对纳税人—and that’s you.

从工程角度来看,我们的选择有些局限。我们可以设计适当的路灯布局,并监督将现有高压钠源升级为节能LED源的过程。我们可以选择全切割灯具,以最大程度地减少溢出和眩光,同时产生最佳的分布。我们可以进一步指定适用于住宅和商业/工业应用的LED色温灯泡。但它’值得记住的是,大多数照明工程师不是业余天文学家,因此夜空爱好者的担忧不太可能成为首要考虑因素。 RASC和IDA可以改变市政思维方式—and do—努力完成。

It’仅仅让天空观察者和其他相关市民要求市政厅还不够“do something”关于光污染。我们所有人必须作为一个社区共同努力,以宣传和解决夜间过度照明的影响。通过描述黑暗的天空给天文学爱好者带来的好处可能很难吸引纳税人的注意力,但是轻度侵入是另一回事。很少有人想让邻居的卧室变亮’的安全灯。每个人都想要安全的道路—设计或实施不当的街道照明不会使眩光有所帮助。所有纳税人都希望看到他们的钱被有效地使用,而不是浪费在不必要或不必要的明亮照明上。换句话说,如果我们专注于公共利益领域,’在减少光侵入和天空发光方面将取得更大的成功。

未来是智能照明

在不列颠哥伦比亚省的温哥华岛上,相对容易找到相对黑暗的条件,但是在许多地方,’这种情况。上方冬季天空的景色是在Cowichan湖附近拍摄的—距小城市邓肯(Duncan)有半小时的车程,邓肯(Duncan)的灯光使车架左侧明亮地发光。 (道格·沃特利)

尽管面临着艰巨的挑战,但仍有进步的迹象和迹象表明,社会’人们对浪费照明的态度正在发生变化。半个世纪前,卑诗省水电局(该省’的电力公司)骄傲地将通宵的灯留在温哥华市中心的总公司,以此作为未来电力的灯塔。如今,同一家公用事业公司抓住一切机会来鼓励其客户关闭灯,并使用节能设备来节省电能。

大多数市镇不’没有专门的暗夜政策或法规来管制或减少照明,但也有例外。温哥华市已启动了一项户外照明战略,该战略的重点是改善公共安全,创造有吸引力且可进入的室外空间,减少光污染,将生态影响最小化并减少能源使用。该市计划实施新标准以改善照明实践,并制定法规和政策以减少住宅和商业区以及私人土地上的光污染。

最终,未来是“smart lighting,”道路,停车场和建筑物外墙变暗或关闭时’不需要。如今,这个美好的未来是可能的。随着我们的城市和汽车越来越多“intelligent”通过物联网连接,自适应控件使社区规划人员和市政工程师能够准确地在何时何地提供夜间照明’需要。该技术目前比现有技术更昂贵“dumb”路灯由光电传感器或计时器控制,但是节能可以产生的最重要的投资回报正在引起市政财政部门的关注。

当然,当室外灯光变暗并关闭时’不需要光也是减少光污染和节省夜晚的非常有效的方法。但是,对于大多数人来说,这是次要的好处。告诉纳税人他们可以省钱,他们’我会爬上同班的业余天文学家。然后每个人都赢了。

最后,请振作起来,知道社区规划师和市政工程师都在旁观者的身边。尽管我们的优先事项和重点可能有所不同,但我们有一个共同的目标。请记住,从根本上讲,光污染是一个社会问题。作为IDA的John Barentine’的公共政策总监说,“It’不是关掉照明,而是要改变人们对照明的看法和感觉。”

在线资源

了解有关RASC的更多信息’的光污染减排计划 www.rasc.ca/lpa

国际黑暗天空协会, 世界’著名的减轻光污染组织,拥有一个资源丰富的网站。

要获取显示世界范围内天空辉光状况的地图,请访问 www.lightpollutionmap.info。

Lindsay Malbon毕业于温哥华岛大学’在不列颠哥伦比亚省纳奈莫市的社区规划计划硕士。她’是《拯救繁星之夜:城市需要了解光污染的指南》一书的作者。

伊恩·阿什当(Ian Ashdown)是温哥华的一位照明研究科学家和业余天文学家,当雾气笼罩着城市的灯光时,他会沉浸在北岸山脉300米处可见的黑暗天空中。

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