一項研究表明，路燈對城市夜間發(fā)光的貢獻低于預期
當衛(wèi)星在夜間拍攝地球照片時，它們看到的光有多少來自路燈？來自德國、美國和愛爾蘭的一組科學家首次以美國圖森市為例回答了這個問題。結(jié)果是：圖森衛(wèi)星圖像中只有約20％的光來自路燈。該研究今天發(fā)表在《照明研究與技術(shù)》雜志上。
圖森市的道路照明：照明設置為30％和90％
研究小組在美國亞利桑那州圖森市進行了一項實驗，通過改變路燈的亮度，觀察這如何改變從太空看城市的亮度。來自GFZ德國地球科學研究中心的Christopher Kyba博士領(lǐng)導了進行這項實驗的團隊，他說這項工作很重要，因為它表明智慧城市中的相關(guān)技術(shù)可以用于進行城市規(guī)模的實驗。”“在整個城市中安裝傳感器和控制系統(tǒng)后，有可能改變城市的運作方式，然后衡量這種變化對環(huán)境的影響，甚至是對外太空的影響，”Kyba說。在2019年3月和4月的10天中，圖森官員更改了該市19,500盞路燈中約14,000盞的照度設置。通常情況下，圖森市的大多數(shù)路燈在開始時的照度只有其最大可能照度的90%，而在午夜時則會減弱到60%。在實驗過程中，這座城市在某些晚上則將燈光調(diào)暗至30％，而在另一些晚上將其增亮至100％。來自美國的Suomi NPP衛(wèi)星觀測到了城市的燈光，該衛(wèi)星以拍攝夜間的全球燈光地圖而聞名。測試期間，該衛(wèi)星在四個晚上拍攝了圖森的無云圖像，而在測試之后的另外兩個晚上則在常規(guī)照明下拍攝。通過比較6個晚上的城市亮度，研究人員發(fā)現(xiàn)在正常的夜晚，圖森衛(wèi)星圖像中只有約20%的光線來自路燈。研究報告的合著者、國際黑暗天空協(xié)會的John Barentine博士說，研究結(jié)果對可持續(xù)性具有重要意義。在與此同時進行的第二項實驗中，Barentine、Kyba及其合著者從地面測量了圖森上空的天空亮度。他們檢查了路燈的照度變化如何影響天空亮度，結(jié)果表明，與從太空看到的光一樣，圖森上空的大部分天空亮度也是由其他來源造成的。“結(jié)合在一起，這些研究表明，在路燈設計良好的城市中，大部分的光排放和光污染來自其他光源，”Barentine解釋道，包括明亮的櫥窗、照明的標志和立面，或體育場所照明等。因此，國家和地方政府在減少光污染時，需要考慮的不僅僅是道路照明。根據(jù)研究人員的說法，由于我們的眼睛迅速適應了光照水平，因此在不同夜晚，路燈亮度的差異幾乎無法被街道上的人們感知到。他們報告說，該城市在測試過程中未收到有關(guān)照明變化的評論或投訴，也沒有證據(jù)或跡象表明，作為實驗的一部分，降低照明水平對公共安全有任何不利影響。因此，Kyba對在其他城市更經(jīng)常地進行此類實驗的想法感到興奮。Kyba建議：“一個城市甚至可以在偶數(shù)天調(diào)暗至45％，在奇數(shù)天調(diào)暗至55％，而不是在深夜將燈光調(diào)暗到相同的水平。” “城市居民不會注意到區(qū)別，但這樣我們就可以衡量不同類型的光的貢獻如何隨時間等變化。”
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