光污染与观星

为什么你在城市里看不到银河,又需要什么才能把它找回来。

在人类历史的大部分时间里,夜空是一种再寻常不过的体验。直到大约六代人之前,每一个活过的人,在傍晚走到户外,都能看到银河横跨头顶。他们不用开车去任何地方。他们不用为新月特意做计划。银河就在那儿,每一个晴朗的夜晚,就像树木和云彩一样自然地在那儿。

这种情况变化得比人们意识到的还要快。到 2016 年,法尔基(Falchi)及其同事进行的一项全球研究发现,全世界 80% 的人口生活在被人造光污染的天空之下。在美国和西欧,这个数字超过 99%。对今天在世的绝大多数人而言,银河并不是他们亲身经历的一部分。它成了你必须专门去旅行才能看到的东西。

三种光污染

光污染是个袋子,里面装着好几样不同的东西,而把它们区分开是有意义的。

最大的那一样,也就是遮住银河的那一样,是天空辉光。天空辉光就是你在夜里任何城市上空都能看到的那层弥漫的蓝白色雾霭。它之所以产生,是因为户外照明——路灯、广告牌、停车场、安保灯——把一部分光送向了上方,光在那里被大气中的颗粒散射,把整片天空变成一个巨大的发光穹顶。光最初指向哪里并不重要;一旦它在大气中四处弹跳,它最终就笼罩在了每个人头上。

第二种是眩光,也就是从一个遮挡不当的光源直射进你眼睛的光。当你开车经过一盏设计糟糕的路灯时,眩光很烦人,但它不是遮住星星的元凶。遮住星星的是天空辉光。

第三种是光侵扰,就是邻居的安保灯照进你卧室的那种。烦人,但只是局部问题。

对观星来说,天空辉光才是致命的。

它从你身上偷走了多少

在一片真正黑暗的天空下——也就是天文学家所说的、没有人造光贡献的波特尔 1 级——人眼在一整夜里能看到大约 6500 颗星。银河投下可见的影子。仙女座对肉眼来说是一个小小的旋涡椭圆形,而不只是一团污渍。

降一级到波特尔 4 级,也就是典型欧洲郊区边缘的情况,你大约能看到 2500 颗星。银河很暗但仍可见。仙女座,只要你确切知道往哪里看,是一团污渍。

再降到波特尔 7 级,大型郊区和小城市的典型情况,你就降到了 300 到 500 颗星。银河没了。只有最亮的几个星座还能辨认。天空的大部分是一片没有特征的灰白色调。

波特尔 9 级,伦敦、东京或纽约的市中心,你大约只剩 30 颗星可见。月亮、三四颗行星、寥寥几颗一等星。仅此而已。

这种递减一点都不微妙。你之所以没注意到,是因为你一辈子都生活在自己所在的波特尔等级下,习以为常。大多数人第一次看到波特尔 1 级或 2 级的天空时,都把那体验形容为铺天盖地、难以招架。星星实在太多,一开始根本处理不过来。

为什么蓝光 LED 让事情变得更糟

2010 年前后,城市开始用蓝白色的 LED 取代过去那种黄橙色的钠灯路灯。新灯更节能、运行成本更低,发出的光也更好看。天文学家和生态学家反对这种更换,理由是蓝光在大气中的散射远比黄光强烈,结果会让天空辉光出现可测量的恶化,尽管这些灯整体上用的电更少。

天文学家几乎在每个地方都输掉了这场争论,而那个预言已经成真。桑切斯·德·米格尔(Sánchez de Miguel)及其同事在 2023 年发表的一项卫星研究发现,2011 年到 2022 年间,全球天空亮度以每年 9.6% 的速度上升。按这个速度,一个出生在波特尔 5 级社区的孩子,到青少年时期就会生活在波特尔 7 级的条件下。银河正以一个可测量的速率,从人类视野中退去。

好消息

光污染,不同于几乎其他任何环境问题,是完全可逆的。你不必等上五十年让一代树木长回来,或让一片渔场恢复。你只要把灯关掉,或者把它们遮得更好,就在第二天夜里,星星就回来了。

有几座城市做到了这一点。亚利桑那州的弗拉格斯塔夫(Flagstaff)在 1958 年立法强制使用遮光的暖色照明,以保护附近的洛厄尔天文台;结果是一座快速增长、人口达七万的城市,在其市中心仍保持着波特尔 4 级的天空。图森在 1970 年代做了同样的事。意大利的几个大区、整个斯洛文尼亚,以及法国的多个省,都把相关条例写进了法律。它们都管用。

你个人和在公共层面能做的事:

就个人而言,最有用的一件事是想看星星时开车去更暗的地方。朝正确方向行驶 30 公里,通常能让你从波特尔 7 级降到波特尔 4 级,也就是可见细节提升十倍。其次最有用的是观测时只用红光,因为红光不会像白光那样破坏你的暗适应。

在公共层面:支持你所在市镇的遮光照明条例,支持暖色 LED 的强制规定(3000K 或更暖,而非 5000K 的日光白),并支持暗空保护区。国际暗空协会会追踪相关条例,并提供市议会可以使用的模板。

SkyMinute 对此做了什么

我们目前没有把你当地的波特尔等级纳入观星评分,这是我们清楚知道的一个局限。从波特尔 7 级郊区看到的”魔法之夜”评级,不会像从波特尔 3 级地点看到的”魔法之夜”那样,尽管我们给两者都打了 5/5 分。晴空预报是一样的;暗的天空却不一样。

眼下的补救办法,是把我们的预报和一段车程结合起来。如果我们告诉你今晚是 5/5 的少云之夜、又没有明月,那就是开车去暗处的那一夜。它带来的差别,真的比人们预想的大得多。

想看今晚你所在城市的天空?试试 SkyMinute

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