Глобус ночью
| Глобус ночью | |
|---|---|
 Искусственное освещение показывает места светового загрязнения в октябре 2012 года. | |
| Ключевые слова | Световое загрязнение , Астрономия , Скотобиология , Гражданская наука , Краудсорсинг |
| Финансирующее агентство | Национальный научный фонд через NOIRLab |
| Цель | Измерение и повышение осведомленности об искусственном световом загрязнении |
| Координатор проекта | АУРА , Конни Уокер |
| Партнеры | Международная ассоциация темного неба , CADIAS |
| Продолжительность | 2006 – |
| Веб-сайт | Официальный сайт  |
Globe at Night — это международная научно-исследовательская программа, которая проводит краудсорсинговые измерения светового загрязнения ночного неба. В определенные периоды времени в течение каждого года проект просит людей подсчитать количество звезд, которые они могут видеть со своего места, и сообщить об этом на веб-сайт проекта. Исследователи-координаторы собирают эту информацию для создания публичной, свободно доступной карты глобального светового загрязнения. К сентябрю 2011 года было проведено почти 70 000 измерений. [ 1 ] Использование данных, собранных общественностью, делает программу примером гражданской науки . [ 2 ] «Ночной земной шар» начинался как образовательная программа НАСА в США, организованная NOAO , и была расширена на международном уровне во время Международного года астрономии 2009 года ; [ 3 ] это ответвление программы GLOBE , которая фокусируется на школьном естественнонаучном образовании.
Научное обоснование
[ редактировать ]
Световое загрязнение , введение искусственного света в ранее темные экосистемы, имеет многочисленные неблагоприятные экологические последствия . Воздействие искусственного света может оказаться фатальным для некоторых организмов (например, мотыльков, летающих в горящее пламя), может прервать фазу жизненного цикла других (например, светлячки неспособны привлекать партнеров) и может уменьшить возможности поиска пищи (из-за повышенный риск нападения хищников). [ 4 ] Ночной свет также может влиять на хронобиологию многих животных, включая человека, из-за подавления секреции мелатонина . [ 5 ]
Существуют также культурные и экономические причины для беспокойства по поводу чрезмерного освещения в ночное время. Свечение неба не позволяет значительной части населения Земли видеть Млечный Путь . [ 6 ] которые способствовали развитию большей части древней науки, мифологии и религии. В США стоимость производства бесполезного света оценивается в 7 миллиардов долларов США в год; [ 7 ] Производство электроэнергии для этого бесполезного освещения также приводит к выбросам химического загрязнения и парниковых газов .
Проект «Ночной шар» преследует две основные цели: повысить осведомленность общественности о световом загрязнении и его последствиях, а также предоставить глобальные картографические данные о световом загрязнении. [ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]
Метод
[ редактировать ]
В рамках проекта представителям общественности предлагается выйти на улицу темными безлунными ночами и сообщить, сколько звезд видно в определенных созвездиях . [ 1 ] [ 3 ] Проект ориентирован на учащихся, учителей и семьи; в рамках проекта были подготовлены пакеты мероприятий на 13 языках. [ 3 ] [ 10 ] НАСА призывает студентов принять участие в своей программе INSPIRE . [ 11 ]
Участников просят выйти на улицу в определенные даты как минимум через час после захода солнца, затем дать своим глазам привыкнуть к уровню окружающего освещения и наблюдать за конкретным созвездием: Орион или Лев в северном полушарии, Крест в южном полушарии. [ 8 ] [ 10 ] [ 12 ] Выбор двухнедельного периода времени вблизи новолуния устраняет любое влияние на яркость неба рассеянного лунного света , а наблюдения после захода солнца предотвращают затяжной свет сумерек. [ 13 ] Сравнивая звезды, которые они видят, со звездными картами, показывающими видимость звезд в различных условиях светового загрязнения, они качественно измеряют световое загрязнение. [ 14 ] [ 15 ] Видимость звезд в рамках проекта также можно измерить с помощью измерителя качества неба – инструмента, используемого астрономами-любителями . [ 14 ] Эти данные о световом загрязнении затем передаются на координирующий веб-сайт через веб-браузер. [ 16 ] [ 17 ] Собранные данные предоставляются исследователям и общественности через картографический интерфейс, который отображает данные, наложенные на Карты Google . [ 18 ]
С помощью этого метода наблюдатели сообщают о предельной звездной величине невооруженным глазом (NELM) от 1 до 7. Люди могут наблюдать звезды ниже 7-й звездной величины, хотя для этого может потребоваться блокирование других источников света. [ 13 ] При ясном незагрязненном небе измерение NELM должно быть тесно связано с уровнем светового загрязнения. Другие факторы, особенно те, которые ухудшают зрение , могут снизить NELM: [ 13 ]
- в атмосфере содержание воды (особенно в облаках) [ 19 ]
- атмосферные аэрозоли, такие как пыль или загрязнение воздуха [ 20 ]
- острота зрения наблюдателя [ 21 ]
- ветер (может заставить звезды мерцать и сделать тусклые звезды невидимыми)
- полярное сияние
- свечение воздуха , [ 22 ] gegenschein и Зодиакальный свет [ 23 ]
- возраст наблюдателя [ 24 ]
- Присутствие Млечного Пути [ 13 ]
Globe at Night также распространяет обучающие комплекты, которые демонстрируют, как полностью экранированные фонари уменьшают блики и улучшают видимость ночного неба. [ 3 ] [ 25 ]
Точность измерений
[ редактировать ]
Стандартное отклонение отдельных наблюдений на земном шаре в ночное время составляет примерно 1,2 звездной величины. [ 2 ] В соответствии с законом больших чисел , когда наблюдения рассматриваются в совокупности, ошибки отдельных наблюдений компенсируют друг друга, что приводит к очень стабильным средним значениям. Это означает, что наблюдения Globe at Night можно использовать для оценки глобальных или региональных тенденций яркости неба. [ 2 ]
Преобразование измерений в другие единицы
[ редактировать ]Наблюдения с помощью Globe at Night позволяют выявить самые тусклые звезды, видимые в окружающих условиях. При условии нормальной остроты зрения и ясного неба можно приблизительно преобразовать земной шар ночью невооруженным глазом, ограничивая максимальные оценки, в другие единицы: [ 26 ]
| НЕЛЬМ | Видимые звезды | мкд/м 2 | магнитная/угловая секунда 2 |
|---|---|---|---|
| 1 | 10 | 160 | 14.6 |
| 2 | 30 | 60 | 15.6 |
| 3 | 80 | 20 | 16.6 |
| 4 | 250 | 8 | 17.8 |
| 5 | 800 | 3 | 19.0 |
| 6 | 2,500 | 0.8 | 20.4 |
| 7 | 7,000 | 0.2 | 22.0 |
История
[ редактировать ]
Проект «Ночной земной шар» был запущен как программа НАСА в США. [ 1 ] Проект быстро распространился на международный уровень и стал частью информационно-просветительской деятельности Международного года астрономии в 2009 году. [ 27 ] В этом году размер проекта (с точки зрения количества наблюдений) резко увеличился. В 2014 году проект расширился и теперь включает данные, полученные с помощью приложения Loss of the Night для устройств Android и приложения Dark Sky Meter для iOS устройств . Кроме того, были добавлены новые звездные карты, чтобы продлить кампанию на основе стандартных карт на весь год. В 2015 году в рамках Международного года света были введены две «Международные ночи наблюдения за свечением неба», чтобы стимулировать представление данных в марте и сентябре. [ 28 ]
Количество наблюдений за каждый год сообщается на веб-странице Globe at Night: [ 9 ]
| Год | Всего наблюдений | Примечания |
|---|---|---|
| 2006 | 3,990 | |
| 2007 | 8,490 | |
| 2008 | 6,838 | |
| 2009 | 15,300 | |
| 2010 | 17,805 | |
| 2011 | 14,249 | |
| 2012 | 16,848 | |
| 2013 | 16,342 | |
| 2014 | 20,910 | Начато включение данных из приложений Loss of the Night и Dark Sky Meter. |
| 2015 | 23,041 | |
| 2016 | 14,507 | |
| 2017 | 15,382 | |
| 2018 | 8,069 | |
| 2019 | 10,198 | |
| 2020 | 29,508 | |
| 2021 | 25,558 | |
| 2022 | 19,950 |
Дополнительные исследования
[ редактировать ]Данные программы Globe at Night также использовались при изучении влияния искусственного освещения на пищевые привычки летучих мышей. [ 29 ]
См. также
[ редактировать ]- Чешуя темного неба Бортла
- Конни Уокер (астроном)
- Час Земли
- Экологическое световое загрязнение
- История уличного освещения в США
- Международная ассоциация темного неба
- Список астрономических обществ
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Фазекас, Эндрю. «ГЛОБУС ночью – помогаем спасти ночное небо» . Нэшнл Географик. Архивировано из оригинала 22 января 2012 года . Проверено 25 января 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Киба, Кристофер СМ; Вагнер, Жанна М.; Куечли, Хельга У.; Уокер, Констанс Э.; Элвидж, Кристофер Д.; Фальчи, Фабио; Руц, Томас; Фишер, Юрген; Хёлькер, Франц (16 мая 2013 г.). «Гражданская наука предоставляет ценные данные для мониторинга глобальной яркости ночного неба» . Научные отчеты . 3 : 1835. Бибкод : 2013NatSR...3E1835K . дои : 10.1038/srep01835 . ПМЦ 3655480 . ПМИД 23677222 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Уокер, Констанс; Стивен Помпеа (3 ноября 2010 г.). «Глобальная кампания по экономии энергии и борьбе со световым загрязнением». Отдел новостей SPIE . дои : 10.1117/2.1201009.003213 .
- ^ Рич, Кэтрин и Лонгкор, Трэвис (2006). Экологические последствия искусственного ночного освещения . Остров Пресс. ISBN 978-1-55963-128-0 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Чинзано, П.; Фальчи, Ф.; Элвидж, компакт-диск (2001). «Первый мировой атлас яркости искусственного ночного неба» . Пн. Нет. Р. Астрон. Соц . 328 (3): 689–707. arXiv : astro-ph/0108052 . Бибкод : 2001MNRAS.328..689C . дои : 10.1046/j.1365-8711.2001.04882.x . S2CID 15365532 .
- ^ Галлауэй, Террел; Олсен, Рид Н.; Митчелл, Дэвид М. (2010). «Экономика глобального светового загрязнения». Экологическая экономика . 69 (3): 658–665. дои : 10.1016/j.ecolecon.2009.10.003 .
- ^ Перейти обратно: а б «Глобус ночью - Домашняя страница» . Глобус ночью . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Глобус ночью – Анализ» . Глобус в ночи . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Пакет семейных мероприятий «Глобус ночью»» . Глобус ночью. Архивировано из оригинала 3 ноября 2013 года . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ «ЭИНСПАЙР Коммуникейшн» . Архивировано из оригинала 6 июля 2013 г. Проверено 29 апреля 2013 г.
- ^ Управление образования НАСА. «Присоединяйтесь к кампании Worldwide Globe at Night 2012» . spaceref.com . Проверено 15 марта 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б с д Уивер, Гарольд Ф. (1947). «Видимость звезд без оптической помощи» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 59 (350): 232. Бибкод : 1947PASP...59..232W . дои : 10.1086/125956 .
- ^ Перейти обратно: а б Битти, Келли. «Приложите усилия для «Ночного глобуса» » . Небо и телескоп. Архивировано из оригинала 2 февраля 2013 года . Проверено 25 января 2012 г.
- ^ «Земной шар ночью — карты звездных величин Ориона, 40 градусов северной широты» . Глобус ночью . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ «Текущий информационный бюллетень NSF — март 2012 г.» . Национальный научный фонд. Архивировано из оригинала 10 марта 2012 года . Проверено 15 марта 2012 г.
- ^ Веб-приложение «Глобус ночью» . Глобус ночью . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ «Интерактивный просмотрщик карт Globe at Night» . Глобус ночью . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ Киба, Кристофер СМ; Руц, Томас; Фишер, Юрген; Хёлькер, Франц (2011). «Облачность усиливает экологическое световое загрязнение городских экосистем» . ПЛОС ОДИН . 6 (3): e17307. Бибкод : 2011PLoSO...617307K . дои : 10.1371/journal.pone.0017307 . ПМК 3047560 . ПМИД 21399694 .
- ^ Гарстанг, Р.Х. (октябрь 1991 г.). «Пыль и световое загрязнение». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 103 : 1109–1116. Бибкод : 1991PASP..103.1109G . дои : 10.1086/132933 . S2CID 121416771 .
- ^ Вестхаймер, Г. (1 января 1965 г.). «Острота зрения». Ежегодный обзор психологии . 16 (1): 359–380. дои : 10.1146/annurev.ps.16.020165.002043 . PMID 14268891 .
- ^ Бродфут, А. Лайл; Кендалл, Кеннет Р. (1 января 1968 г.). «Спектр свечения воздуха, 3100–10 000 А». Журнал геофизических исследований . 73 (1): 426–428. Бибкод : 1968JGR....73..426B . дои : 10.1029/JA073i001p00426 .
- ^ Джеймс, Дж. Ф.; Мукаи, Т.; Ватанабэ, Т.; Исигуро, М.; Накамура, Р. (1997). «Морфология и яркость зодиакального света и гегеншейна» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 288 (4): 1022–1026. Бибкод : 1997MNRAS.288.1022J . дои : 10.1093/mnras/288.4.1022 .
- ^ Гиттингс, Нил С.; Фозард, Джеймс Л. (1986). «Возрастные изменения остроты зрения» . Экспериментальная геронтология . 21 (4–5): 423–433. дои : 10.1016/0531-5565(86)90047-1 . ПМИД 3493168 . S2CID 31284535 .
- ^ Уокер, CE; Помпея С.М.; Искры RT (2010). «Темное небо с нуля: до, во время и после ночного земного шара» . Серия конференций ASP . Наука о Земле и космосе: установление связей в образовании и работе с общественностью. 433 .
- ^ Споэльстра, Х. «Осознание темного неба: номограмма яркости неба» . Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 года . Проверено 14 марта 2012 г.
- ^ Уокер, CE; Помпея С.М.; Исбелл Д. (2007). «ГЛОБУС ночью 2.0: На пути к IYA 2009» . Серия конференций ASP . ЕПВ и меняющийся мир: создание связей и расширение партнерства. 389 : 423. Бибкод : 2008ASPC..389..423W .
- ^ Киба, Кристофер (9 февраля 2015 г.). «Помогите оценить, как меняется ночное небо» . Блог Международного года света.
- ^ Бэрринджер, Д; Уокер, CE; Помпея, С.М.; Спаркс, RT (2011). «Астрономия встречается с науками об окружающей среде: использование ночных данных GLOBE» . Наука о Земле и космосе: установление связей в образовании и работе с общественностью . 433 : 373. Бибкод : 2011ASPC..443..373B . Проверено 15 марта 2012 г.
