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2017-04-19 00:21:43龍學鋒
百科知識 2017年8期
龍學鋒
100多年前，愛迪生發(fā)明了電燈，為人類帶來了光明。但與此同時，這種人造光也帶來了一些意想不到的后果，泛濫使用的燈光引發(fā)的光污染正在改變我們的世界。在大城市，我們小時候常見的燦爛星空，如今已成為一種奢侈。夜空難覓“星蹤”，除了因城市發(fā)展，空氣污染有所增加，以及當時的氣象條件令天空透明度減弱之外，與城市夜空的光污染不無關(guān)系。不久前，研究人員發(fā)布了一份詳盡的最新光污染地圖，數(shù)據(jù)顯示，全球近83%的人都生活在受到光污染的夜空之下，無法用肉眼看到銀河系美景。夜空長期被人造光形成的光霧所掩蓋，情況最嚴重的國家是新加坡，其次是科威特、卡塔爾和阿聯(lián)酋，都是人口密集國家。而受光污染影響最小的前10個國家都在非洲。
光污染影響天文觀測
燈光越亮，天空的背景就越亮，看到的星星就越少。因為，這些燈光不僅照亮了街道，還被散射到大氣之中。射向天空的光線越多，被大氣層散射回地面的也就越多，這導致夜空對比度降低，只能看到一些亮星，一些暗星卻看不到了。借助光學望遠鏡，人們雖然能看到十幾等甚至20等的星，但是，如果背景光太亮，那么本來能夠看到20等星的望遠鏡，也只能看到十二三等星，這大大降低了望遠鏡看到更遙遠、更微弱光的天體的可能。
高亮度的城市燈光不僅讓人們?nèi)庋劭梢姷男切窃絹碓缴?，許多天文臺也被迫遷址。例如，南京紫金山天文臺，曾經(jīng)是擁有眾多“第一”頭銜的天文學研究基地，但是現(xiàn)在，這里已經(jīng)無法進行前沿的天文觀測了，只好“改行”變成天文博物館；上海天文臺的主要觀測點已轉(zhuǎn)移至浙江安吉；位于北京的中國科學院國家天文臺的主要觀測點則在河北的興隆縣、北京的密云、懷柔以及西藏、新疆和內(nèi)蒙古等地。
鏈接1：
星星也分三六九等
視星等，是指從地球上所見星體的亮度。在地球上看起來越明亮的星體，其視星等數(shù)值就越低。一顆星星的星等，取決于它與地球的距離、它本身的亮度（即絕對星等）、星際塵埃遮蔽等多重因素。視星等最早是由古希臘天文學家喜帕恰斯制定的。他把自己編制的星表中的1022顆恒星按照亮度劃分為6個等級，即1等星到6等星。但1到6等星并不能描述當時發(fā)現(xiàn)的所有天體的亮度，天文學家延展本來的等級，引入“負星等”概念。這個視星等體系一直沿用至今。
在理想環(huán)境下（清澈、晴朗且沒有月亮的夜晚），一般人的肉眼能夠分辨的極限大約是6.5等。以此計算，人們?nèi)庋勰苡^察到的半個天空大約有3000顆星星，整個天空能被肉眼看到的星星則約有6000顆。當然，星星的視星等并非一成不變，它會隨著星星本身的演化、它們與地球距離的變化而不斷變化。例如，在未來的幾萬年內(nèi)，一些逐漸接近地球的恒星也將顯著變亮，例如葛利斯710將在約100萬年后從9.65等增亮到肉眼可見的1等。
光污染造成極大的能源浪費
世界上不少城市的夜景照明，都造成巨大浪費。美國政府資助美國國家天文臺進行了多次的調(diào)查和測量，得到了很多讓人驚訝的數(shù)據(jù)。例如，戶外燈每年消耗超過了170億千瓦時的能源。家庭用電總量里有13%用于室外照明，而超過三分之一的光是浪費的，這些被浪費的光消耗了30億美元，而每年戶外照明排放的二氧化碳更是高達2100萬噸。
光污染對人和動物的危害
現(xiàn)代繁華都市的一個重要標志是：在夜幕降臨后，喧鬧的不夜城中的大酒店、商場的廣告牌、霓虹燈眼花繚亂，白熾燈的亮光照得如同白晝。光污染的刺激使人體生物鐘混亂，造成失眠、頭昏等癥狀，強光的刺激超過了眼睛的承受能力，很多人的眼角膜和虹膜損傷，視力下降，甚至引發(fā)白內(nèi)障。
此外，光污染影響了動物的自然生活規(guī)律，受影響的動物晝夜不分，其活動能力出現(xiàn)問題。成群聚集在街燈周圍的昆蟲也被燈光攪得暈頭轉(zhuǎn)向，直至生活習性被改變，物種消失。其他夜行性哺乳動物——包括荒漠嚙齒類、狐蝠、負鼠和獾——需要更加小心地覓食，因為在如同白晝的光亮下，夜出的動物更容易被捕食者發(fā)現(xiàn)。遷徙的鳥兒被打亂了生物鐘，錯過了筑巢的精確時節(jié)；新生的小海龜原本會被反光能力強的明亮海面吸引而去，現(xiàn)在卻被沙灘后的人造光搞得暈頭轉(zhuǎn)向。此外，光污染每年還能殺死3億至10億只鳥，耀眼的光源是殺害鳥類和昆蟲的罪魁禍首。
研究人員認為，光污染并沒有引起全球重視。隨著人口增長和城市擴張，這種現(xiàn)象可能會越來越普遍。人類的宗教、哲學、科學、藝術(shù)和文學都曾經(jīng)從星空中得到啟發(fā)，假如失去星空，人類會遭受什么樣的后果？
鏈接2：
全球最大黑暗夜空保護區(qū)
新西蘭的奧拉基麥肯齊國際黑暗夜空保護區(qū)，占地4300平方千米，是世界頂級觀星勝地之一，也是全球最大的黑暗夜空保護區(qū)。
奧拉基麥青齊被評為“黃金級”的黑暗夜空保護區(qū)，意味著這里的夜空幾乎沒有受到光污染。麥肯齊地區(qū)一直致力于保護黑暗夜空免遭光污染。最初提出保護夜空的倡議，是由于新西蘭最重要的天文研究中心所在地——位于蒂卡普湖附近的約翰山天文臺日益受到光污染的威脅。1981年起，麥肯齊地方議會就頒布了照明限制條例，實施了一系列開創(chuàng)性的地方資源保護措施，旨在控制照明光源的使用，包括采用向下照明光束和全面禁用溢光照明設(shè)施等。此外，資源管理部門也限制了泛光燈照明在黃昏至夜晚11點之間的使用。當?shù)厝松踔翞椴糠纸值兰毣鰧ｉT的用光規(guī)定。近年來，當?shù)夭粩嘞蛉澜鐐鞑ゴ蛟臁靶强兆匀槐Ｗo區(qū)”的理念，呼吁控制光污染，促進合理用電，為后代留下一片璀璨的星空。如今，當?shù)厝说呐Φ玫搅寺?lián)合國教科文組織等重要機構(gòu)的肯定。
【責任編輯】蒲 暉
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光污染影響天文觀測
燈光越亮，天空的背景就越亮，看到的星星就越少。因為，這些燈光不僅照亮了街道，還被散射到大氣之中。射向天空的光線越多，被大氣層散射回地面的也就越多，這導致夜空對比度降低，只能看到一些亮星，一些暗星卻看不到了。借助光學望遠鏡，人們雖然能看到十幾等甚至20等的星，但是，如果背景光太亮，那么本來能夠看到20等星的望遠鏡，也只能看到十二三等星，這大大降低了望遠鏡看到更遙遠、更微弱光的天體的可能。
高亮度的城市燈光不僅讓人們?nèi)庋劭梢姷男切窃絹碓缴?，許多天文臺也被迫遷址。例如，南京紫金山天文臺，曾經(jīng)是擁有眾多“第一”頭銜的天文學研究基地，但是現(xiàn)在，這里已經(jīng)無法進行前沿的天文觀測了，只好“改行”變成天文博物館；上海天文臺的主要觀測點已轉(zhuǎn)移至浙江安吉；位于北京的中國科學院國家天文臺的主要觀測點則在河北的興隆縣、北京的密云、懷柔以及西藏、新疆和內(nèi)蒙古等地。
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視星等，是指從地球上所見星體的亮度。在地球上看起來越明亮的星體，其視星等數(shù)值就越低。一顆星星的星等，取決于它與地球的距離、它本身的亮度（即絕對星等）、星際塵埃遮蔽等多重因素。視星等最早是由古希臘天文學家喜帕恰斯制定的。他把自己編制的星表中的1022顆恒星按照亮度劃分為6個等級，即1等星到6等星。但1到6等星并不能描述當時發(fā)現(xiàn)的所有天體的亮度，天文學家延展本來的等級，引入“負星等”概念。這個視星等體系一直沿用至今。
在理想環(huán)境下（清澈、晴朗且沒有月亮的夜晚），一般人的肉眼能夠分辨的極限大約是6.5等。以此計算，人們?nèi)庋勰苡^察到的半個天空大約有3000顆星星，整個天空能被肉眼看到的星星則約有6000顆。當然，星星的視星等并非一成不變，它會隨著星星本身的演化、它們與地球距離的變化而不斷變化。例如，在未來的幾萬年內(nèi)，一些逐漸接近地球的恒星也將顯著變亮，例如葛利斯710將在約100萬年后從9.65等增亮到肉眼可見的1等。
光污染造成極大的能源浪費
世界上不少城市的夜景照明，都造成巨大浪費。美國政府資助美國國家天文臺進行了多次的調(diào)查和測量，得到了很多讓人驚訝的數(shù)據(jù)。例如，戶外燈每年消耗超過了170億千瓦時的能源。家庭用電總量里有13%用于室外照明，而超過三分之一的光是浪費的，這些被浪費的光消耗了30億美元，而每年戶外照明排放的二氧化碳更是高達2100萬噸。
光污染對人和動物的危害
現(xiàn)代繁華都市的一個重要標志是：在夜幕降臨后，喧鬧的不夜城中的大酒店、商場的廣告牌、霓虹燈眼花繚亂，白熾燈的亮光照得如同白晝。光污染的刺激使人體生物鐘混亂，造成失眠、頭昏等癥狀，強光的刺激超過了眼睛的承受能力，很多人的眼角膜和虹膜損傷，視力下降，甚至引發(fā)白內(nèi)障。
此外，光污染影響了動物的自然生活規(guī)律，受影響的動物晝夜不分，其活動能力出現(xiàn)問題。成群聚集在街燈周圍的昆蟲也被燈光攪得暈頭轉(zhuǎn)向，直至生活習性被改變，物種消失。其他夜行性哺乳動物——包括荒漠嚙齒類、狐蝠、負鼠和獾——需要更加小心地覓食，因為在如同白晝的光亮下，夜出的動物更容易被捕食者發(fā)現(xiàn)。遷徙的鳥兒被打亂了生物鐘，錯過了筑巢的精確時節(jié)；新生的小海龜原本會被反光能力強的明亮海面吸引而去，現(xiàn)在卻被沙灘后的人造光搞得暈頭轉(zhuǎn)向。此外，光污染每年還能殺死3億至10億只鳥，耀眼的光源是殺害鳥類和昆蟲的罪魁禍首。
研究人員認為，光污染并沒有引起全球重視。隨著人口增長和城市擴張，這種現(xiàn)象可能會越來越普遍。人類的宗教、哲學、科學、藝術(shù)和文學都曾經(jīng)從星空中得到啟發(fā)，假如失去星空，人類會遭受什么樣的后果？
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新西蘭的奧拉基麥肯齊國際黑暗夜空保護區(qū)，占地4300平方千米，是世界頂級觀星勝地之一，也是全球最大的黑暗夜空保護區(qū)。
奧拉基麥青齊被評為“黃金級”的黑暗夜空保護區(qū)，意味著這里的夜空幾乎沒有受到光污染。麥肯齊地區(qū)一直致力于保護黑暗夜空免遭光污染。最初提出保護夜空的倡議，是由于新西蘭最重要的天文研究中心所在地——位于蒂卡普湖附近的約翰山天文臺日益受到光污染的威脅。1981年起，麥肯齊地方議會就頒布了照明限制條例，實施了一系列開創(chuàng)性的地方資源保護措施，旨在控制照明光源的使用，包括采用向下照明光束和全面禁用溢光照明設(shè)施等。此外，資源管理部門也限制了泛光燈照明在黃昏至夜晚11點之間的使用。當?shù)厝松踔翞椴糠纸值兰毣鰧ｉT的用光規(guī)定。近年來，當?shù)夭粩嘞蛉澜鐐鞑ゴ蛟臁靶强兆匀槐Ｗo區(qū)”的理念，呼吁控制光污染，促進合理用電，為后代留下一片璀璨的星空。如今，當?shù)厝说呐Φ玫搅寺?lián)合國教科文組織等重要機構(gòu)的肯定。
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