Световое загрязнение

Эта статья о световом загрязнении в видимом спектре. Чтобы узнать о загрязнении радиоспектра, см. Загрязнение радиоспектра . Чтобы узнать о других значениях, см. Световое загрязнение (значения) .

Световое загрязнение над Мельбурном , Австралия

Световое загрязнение – это наличие любого нежелательного, неуместного или чрезмерного искусственного освещения . В описательном смысле термин « световое загрязнение» относится к воздействию любых плохо реализованных источников освещения днем ​​или ночью. Световое загрязнение можно понимать не только как явление, возникающее в результате конкретного источника или вида загрязнения, но также как фактор, способствующий более широкому коллективному воздействию различных источников загрязнения.

Хотя этот тип загрязнения может существовать в течение дня, его воздействие усиливается ночью из-за контраста с темнотой неба. Подсчитано, что 83 процента людей в мире живут под засветленным небом и что 23 процента земной поверхности подвержены влиянию свечения неба . Площадь воздействия искусственного освещения продолжает увеличиваться. Световое загрязнение , являющееся основным побочным эффектом урбанизации , обвиняется в подрыве здоровья, разрушении экосистем и порче эстетической среды. Исследования показывают, что городские районы подвергаются большему риску. В глобальном масштабе с 1992 по 2017 год он увеличился как минимум на 49%.

Световое загрязнение вызвано неэффективным или ненужным использованием искусственного света. Конкретные категории светового загрязнения включают проникновение света, чрезмерное освещение, блики, световые помехи и свечение неба. Один источник света, вызывающий нарушение, часто попадает более чем в одну из этих категорий.

Решение проблемы светового загрязнения часто состоит из простых шагов, таких как регулировка светильников или использование более подходящих лампочек. Дальнейшее исправление ситуации может быть осуществлено путем дополнительных усилий по просвещению общественности в целях продвижения законодательных изменений. Однако, поскольку это явление создано руками человека, устранение его воздействия на людей и окружающую среду требует политических, социальных и экономических соображений.

Определения

Световое загрязнение – это присутствие антропогенного искусственного света в темных условиях.

Этот термин чаще всего используется по отношению к окружающей среде и окружающей среде, но также используется для обозначения искусственного света в помещении. Неблагоприятные последствия многочисленны; некоторые из них, возможно, еще не известны. Световое загрязнение конкурирует со звездным светом на ночном небе для городских жителей, мешает работе астрономических обсерваторий , и, как и любая другая форма загрязнения , разрушает экосистемы и оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье. Световое загрязнение — побочный эффект индустриальной цивилизации. Его источники включают наружное и внутреннее освещение зданий, рекламу, освещение наружных территорий (например, автостоянок), офисов, фабрик, уличных фонарей и освещенных спортивных площадок. Это наиболее серьезное заболевание в высокоиндустриальных, густонаселенных районах Северной Америки, Европы и Азии, а также в крупных городах Ближнего Востока и Северной Африки, таких как Тегеран и Каир , но даже относительно небольшое количество света может быть замечено и создавать проблемы. Осознание вредного воздействия светового загрязнения началось во второй половине XIX века. но усилия по устранению его последствий начались только в 1950-х годах. В 1980-х годах глобальное движение за темное небо возникло с основанием Международной ассоциации темного неба (IDA). Сейчас такие образовательные и пропагандистские организации существуют во многих странах мира.

Около 83% людей, в том числе 99% европейцев и американцев, живут под засветленным небом, которое более чем на 10% ярче естественной темноты. 80% жителей Северной Америки не могут видеть галактику Млечный Путь .

Типы

Источник светового загрязнения, использующий металлогалогенную лампу широкого спектра , направленную вверх, на заводе Uniqema, Гауда , Нидерланды.

Легкое нарушение владения

Вторжение света происходит, когда нежелательный свет проникает на территорию собственности, например, освещая соседский забор. Распространенная проблема проникновения света возникает, когда сильный свет проникает в окно дома снаружи, вызывая такие проблемы, как лишение сна . Ряд городов США разработали стандарты наружного освещения, чтобы защитить права своих граждан от проникновения света. Чтобы помочь им, Международная ассоциация темного неба разработала ряд типовых постановлений по освещению.

Была создана Ассоциация темного неба , чтобы уменьшить количество света, поднимающегося в небо, что снижает видимость звезд (см. «Свечение неба» ниже). Это любой свет, излучаемый более чем на 90° выше надира . Ограничив свет на отметке 90°, они также уменьшили светоотдачу в диапазоне 80–90°, что создает большую часть проблем с проникновением света.

Город Финикс, вид с расстояния 55 миль (89 км) в Сюрпризе, штат Аризона.

Федеральные агентства США также могут обеспечивать соблюдение стандартов и рассматривать жалобы в пределах своей юрисдикции. Например, в случае легкого проникновения на территорию из-за белого стробоскопического освещения с вышек связи, превышающего ФАУ к освещению. минимальные требования Федеральная комиссия по связи ведет базу данных регистрации структуры антенн. информация, которую граждане могут использовать для выявления структур-нарушителей, и обеспечивает механизм обработки запросов и жалоб граждан. Совет по экологическому строительству США (USGBC) также включил кредит за уменьшение количества проникновения света и свечения неба в свой экологически чистый строительный стандарт, известный как LEED .

Проникновение света можно уменьшить, выбрав осветительные приборы, которые ограничивают количество света, излучаемого более чем на 80° выше надира. Определения IESNA включают полную отсечку (0%), отсечку (10%) и полуотсечку (20%). (Эти определения также включают ограничения на свет, излучаемый под углом более 90 °, чтобы уменьшить свечение неба.)

Чрезмерное освещение

Офисное здание освещается натриевыми лампами высокого давления (ДНаТ), светящими вверх. Много света попадает в небо и соседние жилые дома, вызывая световое загрязнение.

Чрезмерное освещение – это чрезмерное и ненужное использование света.

Для поддержания потребления света в Соединенных Штатах требуется большое и избыточное количество электроэнергии. По данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2020 году дома в США потребили 81 миллиард киловатт-часов (кВтч) электроэнергии для освещения. Кроме того, EIA сообщило, что в 2018 году для коммерческих и производственных зданий было использовано 208 миллиардов кВтч и 53 миллиардов кВтч электроэнергии соответственно.

Во всех развитых странах потребление света не является чрезмерным. В развитых странах существуют большие различия в моделях использования света. Американские города излучают в космос в три-пять раз больше света на душу населения по сравнению с немецкими городами.

Чрезмерное освещение обусловлено несколькими факторами:

• Стандарты или нормы, основанные на консенсусе, которые не основаны на научном видении;
• Неправильный дизайн, определяющий более высокий уровень освещенности, чем необходимо для данной визуальной задачи;
• Неправильный выбор светильников или лампочек , которые не направляют свет в нужные места;
• Неправильный выбор оборудования, позволяющего использовать больше энергии, чем необходимо для выполнения задачи освещения;
• Неполное обучение управляющих зданиями и жильцов эффективному использованию систем освещения;
• Ненадлежащее обслуживание освещения, приводящее к увеличению рассеянного света и затратам на электроэнергию;
• «Дневное освещение», которого требуют граждане для снижения уровня преступности или владельцы магазинов для привлечения покупателей;
• Замена старых ламп на более эффективные светодиоды , использующие ту же электрическую мощность; и
• Методы непрямого освещения, такие как освещение вертикальной стены, чтобы свет отражался на землю.
• Учреждения, которые освещают свои здания не для того, чтобы улучшить навигацию, а «чтобы показать, что их империя неизбежна».
  • Освещение предназначено не столько для того, чтобы лучше видеть ночью, сколько для того, чтобы учреждения могли продлить рабочее время за пределы естественного дневного света. Экономическая и финансовая выгода, а не необходимость.

Большинство этих проблем можно легко исправить с помощью доступных и недорогих технологий . и с разрешением практики арендодателей/арендаторов, которые создают препятствия для быстрого решения этих вопросов. Самое главное, чтобы промышленно развитые страны осознали большую выгоду от снижения чрезмерного освещения, необходимо повысить осведомленность общественности.

В некоторых случаях может потребоваться техника освещения с чрезмерным освещением. Например, непрямое освещение часто используется для получения «более мягкого» вида, поскольку жесткое прямое освещение обычно менее желательно для определенных поверхностей, таких как кожа. Непрямой метод освещения воспринимается как более уютный и подходит для баров, ресторанов и жилых помещений. Также возможно заблокировать эффект прямого освещения, добавив смягчающие фильтры или другие решения, хотя интенсивность будет уменьшена.

Блики

Основная статья: Блики (видение)

Блеск можно разделить на несколько типов. Одна из таких классификаций описана в книге Боба Мизона, координатора кампании Британской астрономической ассоциации за темное небо, следующим образом:

• Ослепляющий свет описывает эффекты, подобные тем, которые возникают при взгляде на Солнце. Он полностью ослепляет и оставляет временные или постоянные нарушения зрения.
• Яркий свет для инвалидов описывает такие эффекты, как ослепление светом встречного автомобиля или рассеяние света в тумане или в глазах, снижение контрастности, а также отражения от печати и других темных областей, которые делают их яркими, что приводит к значительному снижению возможностей зрения.
• Дискомфортный яркий свет сам по себе обычно не вызывает опасной ситуации, хотя в лучшем случае он раздражает и раздражает. Это потенциально может вызвать усталость, если наблюдается в течение длительного времени.

По словам Марио Мотты, президента Массачусетского медицинского общества , «...   блики от плохого освещения представляют опасность для здоровья населения, особенно с возрастом. Рассеяние яркого света в глазах приводит к потере контрастности и приводит к небезопасным условиям вождения, очень похоже на блики на грязном лобовом стекле от солнечного света под низким углом или от дальнего света встречной машины». По сути, яркий и/или плохо экранированный свет вокруг дорог может частично ослеплять водителей или пешеходов и способствовать несчастным случаям.

Эффект ослепления вызван в значительной степени снижением контрастности из-за рассеяния света в глазу из-за чрезмерной яркости или отражения света от темных участков поля зрения, яркость которых аналогична яркости фона. Этот вид яркого света является частным случаем слепящего света, называемого завуалирующим ярким светом. (Это не то же самое, что потеря аккомодации ночного зрения , вызванная прямым воздействием самого света на глаз.)

Вид на район метро Феникс с вершины тропы Голдмайн в горах Сан-Тан.

Легкий беспорядок

Лас -Вегас-Стрип демонстрирует чрезмерное скопление разноцветных огней. Это классический пример легкого беспорядка.

Световой беспорядок – это чрезмерное скопление источников света. Группы огней могут создавать путаницу, отвлекать внимание от препятствий (в том числе тех, для освещения которых они предназначены) и потенциально вызывать несчастные случаи. Беспорядок особенно заметен на дорогах, где уличное освещение плохо спроектировано или где проезжую часть окружает ярко освещенная реклама. В зависимости от мотивов человека или организации, установившей фонари, их расположение и конструкция могут даже быть предназначены для отвлечения внимания водителей и способствовать авариям.

Небесное сияние

Свечение неба — это яркая дымка над городами, возникающая из-за чрезмерного искусственного освещения в ночное время. Этот тип светового загрязнения создается искусственным светом, отражающимся в небе и отражающимся от различных типов частиц, находящихся в атмосфере. Эффект свечения неба может быть вредным для астрономии и для здоровья многих организмов. Это ухудшает видимость звезд, Млечного Пути и значительно увеличивает уровень естественной освещенности в ночное время.

Со спутников

Основная статья: Спутниковая вспышка

Видимость спутников в сумерках отмечена зеленым и красным. На высоте 30° над горизонтом проводится большинство астрономических наблюдений. В тени Земли, представленной более темной областью слева, спутники становятся практически невидимыми.

Также свой вклад в световое загрязнение вносят искусственные спутники . С увеличением числа спутниковых группировок, таких как OneWeb и Starlink , члены астрономического сообщества, особенно МАС , опасаются, что световое загрязнение значительно увеличится, что является одной из многих проблем, о которых сообщается в средствах массовой информации по поводу переполненности спутников. Общественный дискурс вокруг продолжающегося развертывания спутниковых группировок включает многочисленные петиции астрономов и гражданских ученых. и поднял вопросы о том, какие регулирующие органы обладают юрисдикцией в отношении действий человека, заслоняющих звездный свет.

Измерение

Проблемы измерения светового загрязнения

Измерение эффекта свечения неба в глобальном масштабе — сложная процедура. Естественная атмосфера не является полностью темной даже при отсутствии земных источников света и освещения с Луны. Это вызвано двумя основными источниками: свечением воздуха и рассеянным светом .

На больших высотах, в первую очередь над мезосферой , солнечного УФ-излучения на очень коротких волнах достаточно, чтобы вызвать ионизацию . Когда ионы сталкиваются с электрически нейтральными частицами, они рекомбинируют и испускают фотоны, вызывая свечение воздуха . Степень ионизации достаточно велика, чтобы обеспечить постоянное излучение даже ночью, когда верхние слои атмосферы находятся в тени Земли. Ниже в атмосфере все солнечные фотоны с энергиями выше потенциала ионизации N ₂ и O ₂ уже поглощены более высокими слоями, и поэтому заметной ионизации не происходит.

Помимо излучения света, небо также рассеивает падающий свет, в первую очередь от далеких звезд и Млечного Пути , а также зодиакальный свет , солнечный свет, который отражается и обратно рассеивается от частиц межпланетной пыли.

Количество свечения воздуха и зодиакального света весьма различно (зависит, среди прочего, от активности солнечных пятен и солнечного цикла ), но при оптимальных условиях самое темное небо имеет яркость около 22 звездных величин на квадратную угловую секунду. В полнолуние яркость неба увеличивается примерно до 18 звездных величин/кв. угловая секунда в зависимости от местной прозрачности атмосферы, в 40 раз ярче самого темного неба. В густонаселенных районах яркость неба 17 звёздных баллов/кв. угловая секунда не является чем-то необычным и в 100 раз ярче естественной.

Измерение спутниковых изображений

Чтобы точно измерить, насколько ярким становится небо, в качестве исходных данных о количестве и интенсивности источников света используются ночные спутниковые снимки Земли. Они помещаются в физическую модель. рассеяния молекулами воздуха и аэрозолями для расчета совокупной яркости неба. Карты, показывающие повышенную яркость неба, подготовлены для всего мира.

Шкала Бортла

Шкала Бортла — это девятиуровневая измерительная система, используемая для отслеживания уровня светового загрязнения неба. , необходима шкала Бортла четыре или меньше, Чтобы увидеть Млечный Путь пока он «нетронутый», самый темный из возможных.

Глобальное воздействие

Мировая карта светового загрязнения. Ложные цвета показывают интенсивность свечения неба от искусственных источников света по всему миру.

Европа

Осмотр территории вокруг Мадрида показывает, что последствия светового загрязнения, вызванного одним большим скоплением, могут ощущаться на расстоянии до 100 км (62 мили) от центра.

Глобальные последствия светового загрязнения также становятся очевидными. Исследования конца 1990-х годов показали, что на всей территории, состоящей из южной Англии, Нидерландов, Бельгии, Западной Германии и северной Франции, яркость неба как минимум в два-четыре раза превышает норму. Единственные места в континентальной Европе, где небо может обрести естественную темноту, — это северная Скандинавия и острова, расположенные вдали от континента. Рост светового загрязнения в зеленом диапазоне составил 11% с 2012–2013 по 2014–2020 годы, а в синем диапазоне – 24%.

Северная Америка

В Северной Америке ситуация аналогичная. Существует серьезная проблема со световым загрязнением в диапазоне от морских провинций Канады до юго-запада Америки. Международная ассоциация темного неба работает над определением областей с высококачественным ночным небом. Эти территории поддерживаются сообществами и организациями, которые занимаются уменьшением светового загрязнения (например, заповедник Темного неба ). Отдел Службы национальных парков звуков природы и ночного неба измерил качество ночного неба в национальных парках по всей территории США. Качество неба в США варьируется от первозданного ( национальный парк Кэпитол-Риф и национальный парк Биг-Бенд ) до сильно ухудшенного ( национальный парк отдыха в горах Санта-Моники) . Район и национальный парк Бискейн ). База данных мониторинга Программы ночного неба Службы национальных парков доступна онлайн (2015 г.).

Восточная Азия

В марте 2013 года световое загрязнение Гонконга было признано «худшим на планете».

В июне 2016 года было подсчитано, что треть населения мира больше не может видеть Млечный Путь, включая 80% американцев и 60% европейцев. Сингапур оказался самой загрязненной светом страной в мире.

За последние 21 год в столицах провинций Китая наблюдался значительный рост светового загрязнения, причем горячие точки расположены вдоль восточного побережья.

Последствия

Влияние на общественное здравоохранение

См. Также: Влияние света на циркадный ритм и Экологическое световое загрязнение.

Уличные фонари на горнолыжном курорте Кастельрут в Южном Тироле , Италия

Медицинские исследования воздействия чрезмерного света на организм человека показывают, что световое загрязнение или чрезмерное освещение могут вызывать различные неблагоприятные последствия для здоровья, а также некоторые учебники по светодизайну. использовать здоровье человека как явный критерий правильного внутреннего освещения. Последствия для здоровья чрезмерного освещения или неправильного спектрального состава света могут включать в себя: увеличение частоты головных болей, утомляемость работников , стресс, определяемый с медицинской точки зрения , снижение сексуальной функции и повышение тревожности. Аналогичным образом были изучены модели на животных, демонстрирующие неизбежное негативное влияние света на настроение и тревогу. Для тех, кому необходимо бодрствовать ночью, свет ночью также оказывает сильное влияние на внимательность и настроение.

Наружное искусственное освещение в ночное время – воздействие современных типов уличного освещения – связано с риском ожирения. психические расстройства, диабет , и, возможно, другие проблемы со здоровьем по предварительным исследованиям.

В 2007 году Международное агентство по исследованию рака Всемирной организации здравоохранения включило «сменную работу, предполагающую нарушение циркадных ритмов», в список вероятных канцерогенов. (Пресс-релиз МАИР № 180). Многочисленные исследования зафиксировали корреляцию между работой в ночную смену и увеличением заболеваемости раком молочной железы и простаты. Одно исследование, в котором изучалась связь между воздействием искусственного света в ночное время (ALAN) и уровнем заболеваемости раком молочной железы в Южной Корее, показало, что в регионах с самым высоким уровнем ALAN зарегистрировано наибольшее количество случаев рака молочной железы. В Сеуле, где наблюдался самый высокий уровень светового загрязнения, было на 34,4% больше случаев рака молочной железы, чем в Канвондо, где был самый низкий уровень светового загрязнения. Это предполагает высокую корреляцию между ALAN и распространенностью рака молочной железы. Также было обнаружено, что не было никакой корреляции между другими типами рака, такими как рак шейки матки или рак легких, и уровнями ALAN.

Более недавнее обсуждение (2009 г.), написанное профессором Стивеном Локли из Гарвардской медицинской школы, можно найти в справочнике CfDS «Ослепленные светом?». В главе 4 «Последствия светового загрязнения для здоровья человека» говорится, что «…   проникновение света, даже тусклого, вероятно, будет иметь измеримые последствия для нарушения сна и подавления мелатонина. Даже если эти эффекты относительно невелики от ночи к ночи, непрерывное хронические циркадные ритмы, нарушения сна и гормональные нарушения могут иметь долгосрочные риски для здоровья». В 2009 году Нью-Йоркская академия наук провела встречу, посвященную циркадным нарушениям и раку. Красный свет меньше всего подавляет мелатонин.

В июне 2009 года Американская медицинская ассоциация разработала политику поддержки контроля светового загрязнения. В новостях об этом решении подчеркивается, что блики представляют собой опасность для здоровья населения, приводящую к небезопасным условиям вождения. Яркий свет, особенно у пожилых людей, приводит к потере контраста, ухудшая ночное зрение.

Новое исследование 2021 года, опубликованное в Южном экономическом журнале, показывает, что световое загрязнение может увеличиться на 13% при преждевременных родах до 23 недель беременности.

Экологическое воздействие

Основная статья: Экологическое световое загрязнение

Хотя свет в ночное время может быть полезным, нейтральным или вредным для отдельных видов , его присутствие неизменно нарушает экосистемы. Например, некоторые виды пауков избегают освещенных мест, а другие виды с удовольствием строят свою паутину прямо на фонарных столбах. Поскольку фонарные столбы привлекают множество летающих насекомых, пауки, терпящие свет, получают преимущество перед пауками, избегающими его. Это простой пример того, как появление света в ночное время может нарушить частоту видов и пищевые сети.

Световое загрязнение представляет серьезную угрозу, в частности, для ночной дикой природы, оказывая негативное воздействие на физиологию растений и животных. Это может затруднить навигацию животных , изменить конкурентные взаимодействия, изменить отношения хищник-жертва. и причинить физиологический вред. Ритм жизни регулируется естественными суточными закономерностями света и темноты, поэтому нарушение этих закономерностей влияет на экологическую динамику. Многие виды морского планктона, такие как копеподы Calanus , могут обнаруживать уровни освещенности всего 0,1 мкВт. ⁻² ; используя это в качестве порогового значения, был создан глобальный атлас морского искусственного освещения в ночное время, показывая его глобальный широко распространенный характер.

Исследования показывают, что световое загрязнение вокруг озер не позволяет зоопланктону, такому как дафнии , поедать поверхностные водоросли , вызывая цветение водорослей , которое может привести к гибели растений в озерах и снижению качества воды. Световое загрязнение может также влиять на экосистемы и другими способами. Например, энтомологи задокументировали, что ночной свет может мешать мотылькам и другим ночным насекомым ориентироваться. Это также может негативно повлиять на развитие и размножение насекомых. На цветущие ночью цветы, опыление которых зависит от мотыльков , может повлиять ночное освещение, поскольку не существует замены опылителя , на которого не повлиял бы искусственный свет. территории Это может привести к сокращению видов растений, которые не способны к размножению, и изменить долгосрочную экологию . Среди ночных насекомых светлячки ( Coleoptera : Lampyridae, Phengodidae и Elateridae) являются особенно интересными объектами исследования светового загрязнения, поскольку их размножение зависит от собственного света и, следовательно, они очень чувствительны к уровню освещенности окружающей среды. Светлячки хорошо известны и интересны широкой публике (в отличие от многих других насекомых). легко обнаруживаются неспециалистами и благодаря своей чувствительности и быстрой реакции на изменения окружающей среды являются хорошими биоиндикаторами искусственного ночного освещения. Было высказано предположение, что значительное сокращение популяций некоторых насекомых, по крайней мере частично, вызвано искусственным освещением в ночное время.

Скорпион прячется под камнями.

След летящих птиц и звездный след возле пляжа Рио-де-Жанейро в ночное время в световом загрязнении

Бразильские звездные тропы и птицы в световом загрязнении на пляже Рио ночью

Исследование 2009 года также предполагает пагубное воздействие на животных и экосистемы из-за возмущения поляризованного света или искусственной поляризации света (даже в течение дня, поскольку направление естественной поляризации солнечного света и его отражение является источником информации для многих животных). Эта форма загрязнения называется загрязнением поляризованного света (PLP). Неестественные источники поляризованного света могут вызвать неадаптивное поведение чувствительных к поляризации таксонов и изменить экологические взаимодействия.

Свет на высоких конструкциях может дезориентировать перелетных птиц. По оценкам Службы рыболовства и дикой природы США, количество птиц, погибших после того, как их привлекли высокие башни, варьируется от четырех до пяти миллионов в год или на порядок выше. Программа информирования о фатальном свете (FLAP) работает с владельцами зданий в Торонто , Онтарио , Канаде и других городах, чтобы снизить смертность птиц путем выключения света во время периодов миграции. Другое исследование показало, что свет, излучаемый Почтовой башней , затронул 25 видов птиц. В результате они обнаружили, что сокращение использования чрезмерного освещения увеличивает выживаемость видов птиц.

Аналогичная дезориентация была отмечена и у видов птиц, мигрирующих вблизи морских производственных и буровых объектов. Исследования, проведенные компаниями Nederlandse Aardolie Maatschappij bv (NAM) и Shell, привели к разработке и испытанию новых технологий освещения в Северном море. В начале 2007 года фары были установлены на производственной платформе Shell L15. Эксперимент оказался большим успехом, поскольку количество птиц, кружащих над платформой, сократилось на 50–90%.

Птицы мигрируют ночью по нескольким причинам. Берегите воду от обезвоживания во время полета в жаркий день, а часть навигационной системы птицы каким-то образом работает со звездами. Поскольку свет города затмевает ночное небо, птицы (а также млекопитающие) больше не ориентируются по звездам.

Детеныши морских черепах, вылупившиеся из гнезд на пляжах, являются еще одной жертвой светового загрязнения. Распространено заблуждение, что вылупившихся морских черепах привлекает Луна. Скорее, они находят океан, отходя от темных силуэтов дюн и их растительности, и этому мешает искусственное освещение. Однако на размножающуюся активность и репродуктивную фенологию жаб влияет лунный свет. Молодые морские птицы также дезориентируются светом, когда покидают свои гнезда и улетают в море, что приводит к высокой смертности. Земноводные и рептилии также страдают от светового загрязнения. Источники света, введенные в обычное темное время суток, могут нарушить уровень выработки мелатонина. Мелатонин — это гормон, который регулирует фотопериодическую физиологию и поведение. Некоторые виды лягушек и саламандр используют светозависимый «компас», чтобы ориентировать свое миграционное поведение к местам размножения. Поступивший свет также может вызывать нарушения развития, такие как повреждение сетчатки, замедление роста молодых особей, преждевременный метаморфоз, снижение выработки спермы и генетические мутации. Вблизи глобальных прибрежных мегаполисов (например, Токио, Шанхай) естественные циклы освещения, обеспечиваемые Луной в морской среде, значительно нарушаются из-за светового загрязнения, при этом только ночи вокруг полнолуния обеспечивают большую яркость, а в течение данного месяца лунные дозы могут быть в 6 раз меньше доз светового загрязнения.

В сентябре 2009 года на 9-м Европейском симпозиуме по темному небу в Арме, Северная Ирландия, прошла сессия, посвященная влиянию ночного света на окружающую среду (LAN). Там речь шла о летучих мышах, черепахах, «скрытом» вреде локальной сети и многих других темах. Воздействие локальной сети на окружающую среду было упомянуто еще в 1897 году в статье Los Angeles Times . Ниже приводится отрывок из этой статьи под названием «Электричество и английские певчие птицы»:

Английский журнал встревожен связью электричества с певчими птицами, которая, по его мнению, ближе, чем связь между кошками и кормовыми культурами. Кто из нас, спрашивает он, предвидит, что электричество может истребить певчих птиц?   ... За исключением вьюрков, всех английских певчих птиц можно назвать насекомоядными, и их диета состоит в основном из огромного количества очень мелких насекомых, которых они собирают из травы и трав до того, как высохнет роса. По мере того как электрический свет проникает в уличное освещение сельских районов Англии, эти бедные крылатые атомы уничтожаются тысячами при каждом свете каждый теплый летний вечер.   ... Высказываются опасения, что, когда Англия будет освещена электричеством от одного конца до другого, певчие птицы вымрут из-за отсутствия у них продовольствия.

Влияние на астрономию

Созвездие Орион , изображенное слева с темного неба и справа из столичного региона Прово/Орем, штат Юта.

Астрономия очень чувствительна к световому загрязнению. Ночное небо, наблюдаемое из города, совсем не похоже на то, что можно увидеть с темного неба. Небесное свечение ( рассеяние света в атмосфере ночью) уменьшает контраст между звездами, галактиками и самим небом, из-за чего становится намного труднее увидеть более тусклые объекты . Это один из факторов, который привел новых телескопов к созданию во все более отдаленных районах.Даже при кажущемся ясном ночном небе может быть много рассеянного света , который становится видимым при более длительной выдержке в астрофотографии . С помощью программного обеспечения можно уменьшить рассеянный свет, но при этом на изображении может потеряться детализация объекта. Следующий снимок области вокруг галактики Вертушка (Мессье 101) с видимой звездной величиной 7,5. ^м со всеми звездами до видимой величины 10 ^м было снято в Берлине в направлении, близком к зениту , светосильным объективом (диафрагменное число 1,2) и выдержкой пять секунд при индексе экспозиции ISO 12800:

• Галактика Вертушка в рассеянном свете
• 
  Исходный снимок: нижний край Алькаид , справа от центра двойная звезда Мицар с Алькором и правый край Алиот ; Галактика Вертушка представляет собой небольшую размытую точку в центре изображения.
• 
  Компенсация уровня черного: самая темная точка цифрового изображения была установлена ​​на нулевую яркость, чтобы уменьшить видимый рассеянный свет. синий свет, вызванный рэлеевским рассеянием . Однако в центре изображения виден
• 
  Удалено 50 процентов рассеянного света: для более темной половины рассеянного света была установлена ​​нулевая яркость. Более темная часть синего света, вызванная рэлеевским рассеянием, все еще видна в центре изображения.
• 
  Полное устранение рассеянного света: все пиксели, показывающие рассеянный свет, имеют нулевую яркость, тусклая и двумерная галактика Вертушка также больше не видна.

Некоторые астрономы используют узкополосные « фильтры туманностей », которые пропускают только определенные длины волн света, обычно наблюдаемые в туманностях , или широкополосные «фильтры светового загрязнения», которые предназначены для уменьшения (но не устранения) эффектов светового загрязнения путем фильтрации. Избавляются от спектральных линий, обычно излучаемых натриевыми и ртутными лампами , что повышает контрастность и улучшает вид тусклых объектов, таких как галактики и туманности. К сожалению, эти фильтры снижения светового загрязнения (LPR) не являются лекарством от светового загрязнения. Фильтры LPR уменьшают яркость исследуемого объекта, что ограничивает использование более высоких увеличений. Фильтры LPR блокируют свет определенных длин волн, что изменяет цвет объекта, часто создавая ярко выраженный зеленый оттенок. Кроме того, фильтры LPR работают только с определенными типами объектов (в основном с эмиссионными туманностями ) и малопригодны для галактик и звезд. Ни один фильтр не сможет сравниться по эффективности с темным небом для визуальных или фотографических целей.

Пустыня Атакама на севере Чили находится вдали от городов, а ночное небо там абсолютно черное. Фото Хосе Франсиско Сальгадо.

Световое загрязнение влияет на видимость диффузных небесных объектов, таких как туманности и галактики, больше, чем звезд, из-за их низкой поверхностной яркости. Большинство таких объектов становятся невидимыми в сильно засвеченном небе над крупными городами. Простой метод оценки темноты места — найти Млечный Путь , который на действительно темном небе кажется достаточно ярким, чтобы отбрасывать тень.

Помимо свечения неба, на наблюдения может повлиять проникновение света, когда искусственный свет напрямую попадает в трубу телескопа и отражается от неоптических поверхностей, пока в конечном итоге не достигнет окуляра . Эта прямая форма светового загрязнения вызывает свечение по всему полю зрения , что снижает контраст. Вторжение света также затрудняет адаптацию визуального наблюдателя к темноте. Обычные меры по уменьшению этих бликов, если прямое уменьшение света невозможно, включают в себя флокирование трубы телескопа и аксессуаров для уменьшения отражения, а также установку светового экрана (также используемого в качестве экрана от росы ) на телескоп, чтобы уменьшить попадание света от углы, отличные от углов, близких к цели. В таких условиях некоторые астрономы предпочитают проводить наблюдения под черной тканью, чтобы обеспечить максимальную адаптацию к темноте.

Увеличение загрязнения атмосферы

Исследование, представленное на собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско, показало, что световое загрязнение разрушает нитратные радикалы , тем самым предотвращая нормальное снижение атмосферного смога в ночное время, создаваемое выхлопами автомобилей и заводов. Исследование представил Харальд Старк из Национального управления океанических и атмосферных исследований .

Уменьшение естественной поляризации неба.

Световое загрязнение в основном неполяризовано, и его добавление к лунному свету приводит к уменьшению сигнала поляризации.

Ночью поляризация лунного неба очень сильно снижается при наличии городского светового загрязнения, поскольку рассеянный городской свет не сильно поляризован. Поляризованный лунный свет не виден людям, но считается, что многие животные используют его для навигации.

Экономический эффект

Исследования, связанные со световым загрязнением, сосредоточены на качестве освещения и снижении нашей способности четко видеть небо в ночное время. Однако световое загрязнение имеет множество коренных причин и последствий на протяжении всего спектра жизни. С тех пор, как промышленная революция вышла за пределы Англии и распространилась по всему миру, в нашем образе жизни произошли серьезные изменения. Технологические инновации развиваются быстрыми темпами. Нередко можно найти круглосуточные предприятия, такие как заправочные станции, магазины повседневного спроса и аптеки. Больницы и другие медицинские учреждения должны быть укомплектованы персоналом 24 часа в сутки, семь дней в неделю. С появлением Amazon многие фабрики и транспортные компании теперь работают посменно 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, чтобы удовлетворить спрос нового глобального потребителя. Всем этим отраслям требуется освещение как внутри, так и снаружи объектов, чтобы обеспечить безопасность работников во время их перемещения по работе, а также при входе и выходе с объектов. В результате «40% населения Соединенных Штатов и почти 20% населения Европейского Союза утратили способность видеть ночное небо… другими словами, они как будто никогда по-настоящему не ощущали ночное время».

Сосредоточив внимание на сменной работе и сохраняющейся необходимости круглосуточной работы конкретных секторов экономики, исследователи изучают влияние светового загрязнения на эту группу работников. В 2007 году Международное агентство по исследованию рака (IARC) попыталось привлечь внимание к риску, связанному со сменной работой, как к вероятному риску развития рака. Этот шаг стал результатом многочисленных исследований, которые выявили повышенный риск развития рака у групп посменных рабочих. Исследование здоровья медсестер 1998 года обнаружило связь между раком молочной железы и медсестрами, которые в молодом возрасте работали в ночную смену. Однако остановить вахтовую работу в этих отраслях невозможно. Больницы должны быть укомплектованы персоналом круглосуточно.

Исследования показывают, что, как и другие проблемы окружающей среды, световое загрязнение — это, прежде всего, проблема, вызванная промышленно развитыми странами. Были изучены многочисленные экономические показатели, чтобы лучше понять, где происходит световое загрязнение по всему миру. В странах с асфальтированными дорогами, что является показателем развитой инфраструктуры, часто наблюдалось повышенное световое загрязнение. Аналогичным образом, страны с высоким уровнем добычи ресурсов также имеют высокий уровень светового загрязнения. Кроме того, города с самым высоким ВВП и большой площадью поверхности, называемые городскими и пригородными, также имели самые высокие показатели светового загрязнения.

Китай является новым лидером промышленного и экономического роста. Недавнее исследование светового загрязнения с использованием оперативной системы линейного сканирования оборонной метеорологической спутниковой программы (DMSL/OLS) показало, что световое загрязнение увеличивается в восточных прибрежных городах, но уменьшается в промышленных городах и городах по добыче полезных ископаемых. В частности, городские районы вокруг дельты реки Янцзы, дельты Жемчужной реки и района Пекин-Тяньцзинь представляют собой особые зоны светового загрязнения. Исследуя Китай в целом, выяснилось, что световое загрязнение на Востоке и Севере было намного выше, чем на Западе. Это соответствует тому, что крупные промышленные предприятия расположены на Востоке и Севере, тогда как добыча ресурсов доминирует на Западе.

В 2009 году, после объявления Организацией Объединенных Наций Года астрономии, исследователи призвали лучше понять искусственный свет и роль, которую он играет в социальных, экономических и экологических проблемах. Продолжение беспрепятственного использования искусственного освещения в городских и сельских районах приведет к глобальным изменениям с непредсказуемыми последствиями. Недостаточно сосредоточить внимание на экономическом влиянии увеличения энергопотребления лампочек или на переходе к энергоэффективности освещения. Скорее, более широкий акцент должен быть сделан на социально-экономических, экологических и физиологических последствиях светового загрязнения.

Людям требуется искусственное ночное освещение для сменной работы, производства, безопасности на улицах и вождения в ночное время, а исследования показали, что искусственное освещение нарушает жизнь животных. Однако недавние исследования показывают, что мы, возможно, сможем найти золотую середину. В статье 2021 года были рассмотрены сезонные изменения освещенности и их влияние на всех животных, но особенно на моллюсков. В статье утверждается, что предыдущие исследования света в первую очередь фокусировались на продолжительности воздействия света. Однако дальнейшие исследования должны попытаться определить наиболее безопасное количество воздействия света с точки зрения продолжительности и интенсивности, которое было бы наиболее желательно как для людей, так и для животных. С развитием этих данных можно будет применить возможные пределы безопасности для уровней освещенности. В идеале уровень освещенности должен сохранять пользу для человека, одновременно уменьшая или полностью устраняя негативное воздействие на животных.

Ноктальгия

Ноктальгия – это ощущение утраты возможности видеть звездное ночное небо . Сюда также входит чувство «небесной скорби», когда люди больше не имеют возможности смотреть на звезды, что происходило на протяжении большей части человеческого существования. Это явление также включает в себя горе из-за невозможности испытывать чувство трепета и удивления, которое люди часто испытывают, наблюдая за звездами.

Этот термин, придуманный Апраной Венкатесаном из Университета Сан-Франциско и астрономом Джоном Барентином, впервые появился в августе 2023 года как ответ на статью о последствиях светового загрязнения, опубликованную в журнале Science . Венкатесан и Барентин представили всеобъемлющее определение, которое включает утрату культурной самобытности и практик, таких как рассказывание историй и наблюдение за звездами , а также древних знаний, таких как небесная навигация . Авторы утверждают, что ночное небо заслуживает глобальной схемы защиты как важная часть мирового наследия.

Исправление

Сторонники энергосбережения утверждают, что световое загрязнение необходимо решать путем изменения привычек общества. так что освещение используется более эффективно , с меньшими потерями и меньшим количеством нежелательного или ненужного освещения. Несколько отраслевых групп также признают световое загрязнение важной проблемой. Например, Институт светотехников в Соединенном Королевстве предоставляет своим членам информацию о световом загрязнении, проблемах, которые оно вызывает, и о том, как уменьшить его воздействие. Исследования 2017 года показали, что энергоэффективности может быть недостаточно для снижения светового загрязнения из-за эффекта отскока .

Уровни освещенности можно определить количественно путем полевых измерений или математического моделирования , результаты которого обычно отображаются на изофот картах или картах контуров освещения . Чтобы справиться со световым загрязнением, власти приняли различные меры в зависимости от интересов, убеждений и понимания вовлеченного общества. Эти меры варьируются от полного бездействия до введения строгих законов и правил, определяющих, как можно устанавливать и использовать освещение.

Снижение

Уменьшение светового загрязнения подразумевает множество вещей, таких как уменьшение свечения неба, уменьшение бликов, уменьшение проникновения света и уменьшение беспорядка. Таким образом, метод наилучшего снижения светового загрязнения зависит от того, в чем именно заключается проблема в каждом конкретном случае. Возможные решения включают в себя:

• Использование источников света минимальной интенсивности, необходимой для достижения цели освещения.
• Выключение света с помощью таймера или датчика присутствия или вручную, когда в нем нет необходимости. Например, ветряные турбины имеют мигающие огни, которые предупреждают самолеты и предотвращают столкновения. Жители, живущие рядом с ветряными электростанциями, особенно в сельской местности, жалуются, что мигающие огни являются надоедливой формой светового загрязнения. Подход к уменьшению освещенности включает в себя системы освещения для обнаружения самолетов (ADLS), с помощью которых огни включаются только тогда, когда радар ADLS обнаруживает самолет в пределах пороговых значений высоты и расстояния.
• Улучшаются осветительные приборы, чтобы они точнее направляли свет туда, где он необходим, и с меньшим количеством побочных эффектов.
• Регулировка типа используемого освещения таким образом, чтобы излучаемые световые волны с меньшей вероятностью вызывали серьезные проблемы светового загрязнения. Ртуть, металлогалогенные лампы и, прежде всего, светодиодные дорожные светильники синего света первого поколения гораздо более загрязняют окружающую среду, чем натриевые лампы: атмосфера Земли рассеивает и пропускает синий свет лучше, чем желтый или красный свет. Это обычный опыт наблюдения «бликов» и «тумана» вокруг и под светодиодными дорожными светильниками, как только увеличивается влажность воздуха, тогда как светильники с оранжевыми натриевыми лампами менее склонны к проявлению этого явления.
• Оценка существующих планов освещения и перепроектирование некоторых или всех планов в зависимости от того, действительно ли существующее освещение необходимо.

Улучшение осветительных приборов

использование осветительных приборов с полной светоотдачей Большинство участников кампании за уменьшение светового загрязнения выступают за максимально возможное . Также обычно рекомендуется, чтобы светильники располагались соответствующим образом для максимальной эффективности, а количество используемых светильников, а также мощность каждого светильника соответствовали потребностям конкретного применения (на основе местных стандартов проектирования освещения).

Приспособления с полной отсечкой впервые стали доступны в 1959 году с появлением приспособления M100 компании General Electric .

При правильной установке светильник с полной отсечкой снижает вероятность выхода света за пределы плоскости горизонтали. Свет, излучаемый выше горизонтали, иногда может освещать намеченную цель, но часто бесполезен. Попадая в атмосферу, свет способствует свечению неба. Некоторые правительства и организации в настоящее время рассматривают или уже внедрили полностью отключаемые светильники в уличных фонарях и освещении стадионов.

Использование светильников с полной светоотдачей помогает уменьшить свечение неба, предотвращая выход света выше горизонтали. Полное отключение обычно снижает видимость лампы и отражателя внутри светильника, поэтому влияние бликов также снижается. Активисты также обычно утверждают, что светильники с полной отсечкой более эффективны, чем другие светильники, поскольку свет, который в противном случае ушел бы в атмосферу, вместо этого может быть направлен на землю. Однако светильники с полной отсечкой могут также улавливать больше света, чем светильники других типов, что соответствует более низкой эффективности светильника, что позволяет предположить необходимость изменения конструкции некоторых светильников.

Использование светильников с полной отсечкой может позволить использовать в светильниках лампы меньшей мощности, производящие тот же, а иногда и лучший эффект из-за более тщательного контроля. В любой системе освещения некоторое свечение неба также возникает за счет света, отраженного от земли. Однако это отражение можно уменьшить, если стараться использовать только самую низкую мощность, необходимую для лампы, и правильно устанавливать расстояние между источниками света. Отклонение светильника на угол более 90° от поверхностей с высокой отражающей способностью также снижает отражательную способность.

Распространенная критика осветительных приборов с полной светоотдачей заключается в том, что иногда они выглядят не так эстетично. Скорее всего, это связано с тем, что исторически не существовало большого рынка специально для светильников с полной отсечкой, а также потому, что людям обычно нравится видеть источник освещения. Из-за особенностей направления света светильники с полной светоотдачей иногда также требуют опыта установки для достижения максимального эффекта.

Эффективность использования светофоров с полной светоотдачей для борьбы со световым загрязнением также подвергается сомнению. Согласно проектным исследованиям, светильники с полной отсечкой (в отличие от отсечки или полуотсечки , сравниваемых здесь) должны быть расположены ближе друг к другу, чтобы соответствовать одинаковым требованиям к уровню освещенности, однородности и ослеплению, указанным IESNA . Эти симуляции оптимизировали высоту и расстояние между светильниками, одновременно ограничивая общий дизайн в соответствии с требованиями IESNA, а затем сравнивали общий верхний свет и энергопотребление различных конструкций и мощностей светильников. Схемы с отсечкой работали лучше, чем конструкции с полным отсечкой, а конструкции с полуотсечкой работали лучше, чем либо с отсечкой, либо с полной отсечкой. Это указывает на то, что при проезжей части чрезмерное освещение или плохая однородность, создаваемые светильниками с полной отсечкой, могут быть более вредными, чем прямой свет вверх, создаваемый меньшим количеством светильников с отсечкой или полуотсечкой. Таким образом, общую производительность существующих систем можно улучшить за счет сокращения количества светильников, а не за счет перехода на конструкции с полным отключением света.

Однако, используя определение «светового загрязнения» из некоторых итальянских региональных законопроектов (т.е. «каждое излучение искусственного света за пределы зон компетенции и особенно вверх по небу»), только конструкция с полным отключением предотвращает световое загрязнение. В итальянском регионе Ломбардия , где разрешено только проектирование с полным отключением света (Закон Ломбардии № 17/2000, продвигаемый Cielobuio-координацией по защите ночного неба ), в 2007 году было самое низкое потребление энергии на душу населения для общественного освещения в Италии. Тот же закон также устанавливает минимальное расстояние между уличными фонарями, примерно в четыре раза превышающее их высоту, поэтому уличные фонари с полным отключением света являются лучшим решением для снижения как светового загрязнения, так и потребления электроэнергии.

• 
  Этот вид светодиодных светильников может уменьшить ненужное световое загрязнение в интерьерах зданий.
• 
  Светильник Cobra с плоской линзой , представляющий собой светильник с полной светосилой, очень эффективен в снижении светового загрязнения. Это гарантирует, что свет направляется только ниже горизонтали, что означает, что меньше света тратится впустую, направляя его наружу и вверх.
• 
  Этот светильник Cobra с каплевидной линзой позволяет свету рассеиваться в стороны и вверх, где это может вызвать проблемы.
• 
  В большинстве регионов Италии требуется «нулевой свет вверх», что обычно подразумевает использование ламп с полным отключением света для новых светильников, но нарушения являются обычным явлением.

Настройка типов источников света

Существует несколько различных типов источников света, каждый из которых имеет множество свойств, определяющих их пригодность для различных задач. Особенно примечательными характеристиками являются эффективность и спектральное распределение мощности. Часто бывает, что для задачи были выбраны неподходящие источники света либо по незнанию, либо из-за того, что на момент установки более подходящая технология освещения была недоступна. Таким образом, неправильно выбранные источники света часто приводят к неоправданному световому загрязнению и перерасходу энергии. Соответствующим обновлением источников света часто можно снизить потребление энергии и загрязнение окружающей среды, одновременно повышая эффективность и видимость.

Некоторые типы источников света перечислены в таблице ниже в порядке энергоэффективности (цифры представляют собой приблизительные поддерживаемые значения) и включают их воздействие на визуальное свечение неба по сравнению с освещением LPS.

Тип источника света	Цвет	Световая отдача (в люменах на ватт )	Воздействие свечения неба (относительно ЛПС)
Светодиодный уличный фонарь (белый)	от теплого белого до холодного белого	120	4–8
Натрий низкого давления (LPS/SOX)	желтый/янтарный	110	1.0
Натрий высокого давления (HPS/SON)	розовый/янтарно-белый	90	2.4
Металлогалогенные лампы	от теплого белого до холодного белого	70	4–8
Лампа накаливания	желтый/белый	8–25	1.1
PCA-LED	янтарь		2.4

Многие астрономы просят, чтобы близлежащие населенные пункты как можно чаще использовали натриевые лампы низкого давления или янтарные светодиоды из алюминиево-галлий-индий-фосфида, поскольку основную излучаемую длину волны сравнительно легко обойти или, в редких случаях, отфильтровать. Еще одной особенностью является низкая стоимость эксплуатации натриевых ламп. В 1980 году, например, в Сан-Хосе, Калифорния , все уличные фонари были заменены натриевыми лампами низкого давления , свет которых легче близлежащей Ликской обсерватории отфильтровывать . Подобные программы сейчас действуют в Аризоне и на Гавайях . Такие источники желтого света также оказывают значительно меньшее визуальное воздействие на свечение неба . поэтому уменьшите визуальную яркость неба и улучшите видимость звезд для всех.

Недостатки натриевого освещения низкого давления заключаются в том, что светильники обычно должны быть больше, чем конкурирующие светильники, и что цвет невозможно различить из-за того, что они излучают преимущественно свет одной длины волны (см. Освещение безопасности ). Из-за значительного размера лампы, особенно при более высокой мощности, например 135 Вт и 180 Вт, контроль светового излучения натриевых светильников низкого давления затруднен. В приложениях, требующих более точного направления света (например, на узких дорогах), преимущество эффективности ламп этого типа снижается и может быть полностью потеряно по сравнению с натриевыми лампами высокого давления . Утверждения о том, что это также приводит к увеличению светового загрязнения от светильников, работающих на этих лампах, возникают главным образом из-за старых светильников с плохой защитой, которые все еще широко используются в Великобритании и в некоторых других местах. Современные натриевые светильники низкого давления с лучшей оптикой и полным экранированием, а также уменьшенным воздействием желтого света на небосвод сохраняют преимущество световой эффективности натриевых светильников низкого давления и в большинстве случаев приводят к меньшему потреблению энергии и меньшему видимому световому загрязнению. К сожалению, из-за продолжающегося отсутствия точной информации, Многие специалисты по освещению продолжают пренебрежительно относиться к натрию низкого давления, что способствует снижению его признания и спецификации в стандартах освещения и, следовательно, его использованию. По мнению Нарисады и Шрудера (2004), еще одним недостатком натриевых ламп низкого давления является то, что некоторые исследования показали, что многие люди находят характерный желтый свет менее приятным с эстетической точки зрения, хотя они предупреждают, что это исследование недостаточно тщательное, чтобы сделать вывод выводы из.

Из-за повышенной чувствительности человеческого глаза к синим и зеленым длинам волн при наблюдении низкой яркости ( эффект Пуркинье ) в ночном небе разные источники производят совершенно разное количество видимого свечения неба из одного и того же количества света, посылаемого в атмосферу.

Перепроектирование плана освещения.

В некоторых случаях оценка существующих планов показала, что возможны более эффективные планы освещения. Например, световое загрязнение можно уменьшить, отключив ненужное наружное освещение и освещая стадионы только тогда, когда внутри есть люди. Таймеры особенно ценны для этой цели. Одна из первых в мире скоординированных законодательных усилий по снижению негативного воздействия этого загрязнения на окружающую среду началась во Флагстаффе, штат Аризона , в США. Там в течение более трех десятилетий происходила разработка постановлений при полной поддержке населения. часто при поддержке государства, с общественными защитниками, и с помощью крупных местных обсерваторий, включая станцию ​​Флагстафф военно-морской обсерватории США . Каждый компонент помогает обучать, защищать и обеспечивать соблюдение требований по разумному снижению вредного светового загрязнения.

Один из примеров оценки плана освещения можно увидеть в отчете, первоначально подготовленном по заказу канцелярии заместителя премьер-министра Соединенного Королевства, а теперь доступном через Департамент по делам сообществ и местного самоуправления . В отчете подробно описан план, который будет реализован по всей Великобритании, по разработке схем освещения в сельской местности с особым упором на сохранение окружающей среды.

Другой пример: город Калгари недавно заменил большинство жилых уличных фонарей моделями, которые сравнительно энергоэффективны. Мотивацией являются, прежде всего, эксплуатационные расходы и сохранение окружающей среды. Ожидается, что затраты на установку окупятся за счет экономии энергии в течение шести-семи лет.

Швейцарское агентство по энергоэффективности (SAFE) использует концепцию, которая обещает принести большую пользу при диагностике и проектировании дорожного освещения, « consommation électrique spécifique ( CES )», которую можно перевести на английский как «удельное потребление электроэнергии». СЕК)». Таким образом, на основе наблюдаемых уровней освещенности в широком спектре швейцарских городов SAFE определила целевые значения потребления электроэнергии на метр для дорог различных категорий. Таким образом, SAFE в настоящее время рекомендует значение SEC от двух до трех ватт на метр для дорог шириной менее десяти метров (от четырех до шести для более широких дорог). Такая мера обеспечивает легко применимое ограничение защиты окружающей среды на обычные «нормы», которые обычно основаны на рекомендациях производителей светотехнических изделий, которые могут не принимать во внимание экологические критерии. Учитывая продолжающийся прогресс в технологии освещения, целевые значения SEC необходимо будет периодически пересматривать в сторону понижения.

Перекресток в Алессандрии, Италия: светильники с ртутными лампами на заднем плане светодиодные уличные фонари , посередине светильники с натриевыми лампами высокого давления . , на переднем плане

Новый метод прогнозирования и измерения различных аспектов светового загрязнения был описан в журнале Lighting Research & Technology (сентябрь 2008 г.). Ученые из Исследовательского центра освещения Политехнического института Ренсселера разработали комплексный метод под названием «Эффективное освещение наружных объектов» (OSP), который позволяет пользователям количественно оценивать и, таким образом, оптимизировать производительность существующих и планируемых осветительных конструкций и приложений, чтобы свести к минимуму чрезмерное или навязчивое освещение. свет выходит за пределы участка. OSP может быть немедленно использован инженерами по освещению, особенно для исследования свечения и проникновения (анализ ослепления более сложен в выполнении, а современное коммерческое программное обеспечение его не позволяет), и может помочь пользователям сравнить несколько альтернативных вариантов дизайна освещения для одного и того же объекта.

Стремясь уменьшить световое загрязнение, исследователи разработали «Единую систему фотометрии», которая позволяет измерить, сколько или какой тип уличного освещения необходим. Единая система фотометрии позволяет проектировать осветительные приборы таким образом, чтобы снизить потребление энергии, сохраняя при этом или улучшая восприятие видимости, безопасности и защищенности. Возникла необходимость создать новую систему измерения освещенности в ночное время, поскольку биологический способ обработки света палочками и колбочками глаза в ночных условиях отличается от дневного. Результаты недавних исследований с использованием этой новой системы фотометрии показали, что замена традиционных желтоватых натриевых ламп высокого давления (HPS) на «холодные» источники белого света, такие как индукционные, флуоресцентные , керамические металлогалогенные лампы или светодиоды , может фактически снизить количество электроэнергии, используемой для освещения при сохранении или улучшении видимости в ночное время.

Международная комиссия по освещению , также известная как CIE по французскому названию la Commission Internationale de l'Eclairage, вскоре выпустит свою собственную форму унифицированной фотометрии для наружного освещения.

Резервы темного неба

В 2001 году была основана Международная программа «Места темного неба» с целью побудить сообщества, парки и охраняемые территории по всему миру сохранять и защищать темные места посредством политики ответственного освещения и просвещения общественности. По состоянию на январь 2022 года в мире насчитывается 195 сертифицированных международных мест темного неба. Например, в 2016 году Китай открыл свой первый заповедник темного неба в автономного района Тибетского префектуре Нгари , площадь которого составляет 2500 квадратных километров. Такие области важны для астрономических наблюдений.

Участие сообщества

Информированность общества также необходима для прогресса в сокращении светового загрязнения. Если бы больше людей знали о влиянии искусственного освещения, можно было бы эффективно законодательно повлиять на его смягчение. К сожалению, есть группы, которые до сих пор не полностью осведомлены о различных последствиях этого явления. Например, причиной сдерживания некоторых людей могут быть культурные убеждения; во всем мире тьма может ассоциироваться со злом, тогда как в некоторых культурах свет, напротив, ассоциируется с прогрессом. Кроме того, социальные стандарты сделали людей более активными в дневное время. что может быть еще одной существенной причиной задержки роста знаний и осведомленности. Однако более поздние исследования показывают, что общественность не только становится более осведомленной об этой проблеме, но и сталкивается с последствиями чрезмерного искусственного освещения. Оценка 2020 года показывает рост осведомленности граждан в конце 20-го века благодаря доступности поисковых систем в Интернете, а также способности участвовать в глобальном масштабе. Обсуждение оценки далее предполагает, что лучшая доступность информации и голосование могут побудить больше граждан понять и, следовательно, заинтересоваться этой проблемой.

Галерея

• 
  На этот раз экспозиционная фотография ночного Нью-Йорка демонстрирует свечение неба .
• 
  Сравнение вида ночного неба из небольшого сельского городка (вверху) и мегаполиса (внизу). Световое загрязнение резко снижает видимость звезд .
• 
  Влияние светового загрязнения на звездную ночь, вид с высоты 4200 м на гору Дамавенд в Иране .
• 
  Влияние светодиодного освещения на свечение неба ночью, вид на Тверию, Израиль. До перехода на светодиодное освещение в 2017 году свечение неба над городом было очень слабым.

Ключевые отчеты о световом загрязнении

В этом разделе представлен обзор важных опубликованных отчетов, касающихся сохранения естественной темноты и воздействия светового загрязнения на окружающую среду, дикую природу и здоровье человека.

Мир ночью

(МСОП) за 2024 год «Ночной мир: сохранение естественной темноты для сохранения наследия и оценки ночного неба» В докладе Международного союза охраны природы многогранная проблема светового загрязнения рассматривается на предмет его пагубного воздействия на экосистемы, здоровье человека. , культурное наследие и его вклад в энергетические отходы и изменение климата. Подчеркивая нарушение ночного образа жизни дикой природы, режима сна человека и стирание культурных традиций, связанных со звездами, таких как традиции маори и Плеяд , документ призывает к разработке целевых стратегий по смягчению этих воздействий. Это включает в себя внедрение освещения, соответствующего темному небу, законодательные меры и образовательные кампании, а также продвижение программ сертификации для поощрения более эффективных методов освещения и астротуризма. Глобальные тематические исследования, иллюстрирующие экономические и экологические преимущества сокращения светового загрязнения, в докладе МСОП подчеркивают коллективные международные усилия по сохранению ночного неба, объединяющие интересы правительств, бизнеса и сообществ в сохранении нашего наследия темного неба.

Видео

• Этот ночной взгляд на Землю, получивший название «Черный мрамор», дает исследователям уникальную картину человеческой деятельности по всему миру.

См. также

• Рой Генри Гарстанг

Концепции

• Заповедник темного неба
• Экологическая опасность
• Прожектор
• Мерцающее головокружение
• Освещение
• Чрезмерное освещение
• Светочувствительная эпилепсия
• Поляризованное световое загрязнение
• скотобиология

События

• Час Земли
• Национальная неделя темного неба

Организации

• Комиссия по темному небу (CfDS)
• Международная ассоциация темного неба
• НЕБО СВЕЧЕНИЕ

Другое загрязнение

• Шумовое загрязнение

Географическое расположение

• История уличного освещения в США
• Световое загрязнение в Гонконге

Литература

• Конец ночи (книга)
• Дань в свете

Викиверситет

• Постановление об освещении

Дальнейшее чтение

Вводный

• Спасите ночь в Европе. (2021). Что такое световое загрязнение? Архивировано 26 июня 2021 г. в Wayback Machine .

Астрономия

• Лугинбюль, CB, Уокер, CE, и Wainscoat RJ (2009) «Освещение и астрономия: световое загрязнение». Архивировано 9 июня 2021 г. в Wayback Machine .

Энергия

• ПОМОЩЬ. (2009). Наружное освещение: визуальная эффективность. Архивировано 26 июня 2021 г. в Wayback Machine .
• Кроуфорд, М. (2015). Загрязнение светодиодным светом: можем ли мы сэкономить энергию и сохранить ночь? Архивировано 26 июня 2021 г. в Wayback Machine.

Окружающая среда и экология

• Альберс, С. и Дуриско, Д. (2001) Моделирование светового загрязнения на основе данных о населении и его последствий для земель службы национальных парков . Архивировано 23 ноября 2010 г. в Wayback Machine .
• ТАБ. (2019). Световое загрязнение – масштабы, социальные и экологические последствия, а также подходы. Архивировано 26 июня 2021 г. в Wayback Machine .

Общий

• Альянс информации об освещении. (2017). Информация Альянса по освещению. Архивировано 17 декабря 2010 г. в Wayback Machine .
• Добжинский, Дж. Х. (2009). Возвращение ночного неба. Архивировано 2 июля 2021 г. в Wayback Machine.
• Фракной, А. (2018). Световое загрязнение и темное небо: исследовательское руководство. Архивировано 11 марта 2021 г. в Wayback Machine .
• Левицкий, М. (2005). Световое загрязнение Аделаиды – и решение .
• Световое загрязнение Великобритании. (2006). Световое загрязнение убивает наших птиц?
• Оуэн, Д. (2007). Темная сторона: война со световым загрязнением. Архивировано 9 мая 2021 г. в Wayback Machine.

Справочники

• Британская астрономическая ассоциация. (2009). Ослепленный светом? Справочник для участников кампании против неправильного использования искусственного света, жертв светового загрязнения и друзей земной и небесной природной среды . Архивировано 26 июня 2021 г. в Wayback Machine .

Индустриализация

• Шивельбуш, В. (1998). Разочарованная ночь: индустриализация света в девятнадцатом веке .

Списки чтения

• Киба, К. (2012). Документы (и книги) о световом загрязнении. Архивировано 29 июня 2020 г. в Wayback Machine .

Великобритания

• Хилларис. (2021). Skyglow: световое загрязнение и меняющееся небо Великобритании. Архивировано 30 июня 2021 г. в Wayback Machine.

Внешние ссылки

Кампании и исследовательские организации

Международный

• Международная ассоциация темного неба

океанический

• Сиднейское общество по улучшению наружного освещения

Европа

• Кампания за темное небо (Великобритания)
• Испанский «Темный»
• Европейский проект Stars4All по распространению и исследованию проблемы светового загрязнения.
• Сеть «Потеря ночи» (LONNE) — Европейская исследовательская сеть COST Aktion ES1204
• Verlust der Nacht — Потеря ночи — Междисциплинарный проект исследования светового загрязнения в Германии.
• Световое загрязнение Европы — технические статьи
• Сегеп де Шербрук Исследования светового загрязнения
• Австрия: Ассоциация обсерваторий Куффнера ( Сколько звезд? )

Северная Америка

• СЕЛЕНА (Нью-Йорк)
• Рабочая группа по наружному освещению Вирджинии
• Коалиция Иллинойса за ответственное наружное освещение (США)
• Европейский проект Stars4All по распространению и исследованию проблемы светового загрязнения.
• Центр исследований освещения Политехнического института Ренсселера
• Коалиция Темного Неба
• Службы национальных парков США Отдел звуков природы и ночного неба

Конференции и мероприятия

• Группа Urban Wildlands (2002). Экологические последствия искусственного ночного освещения: конференция. Архивировано 28 июня 2021 г. в Wayback Machine.
• ИСТИЛЬ (2002). Венецианская встреча - Институт науки и технологий по световому загрязнению. Архивировано 20 декабря 2005 г. в Wayback Machine.
• НОАО (2009). Осведомленность о темном небе: краеугольный проект IYA2009. Архивировано 10 апреля 2011 г. в Wayback Machine.

Интерактивные материалы

• Need-Less. Архивировано 15 апреля 2021 г. в Wayback Machine. Интерактивные симуляции, демонстрирующие эффекты светового загрязнения.
• Ночная Земля. Земля ночью. Архивировано 1 июля 2021 г. в Wayback Machine .

Научные модели

• Круто, А.Д. (2010). Свечение неба в Германии для населения по почтовому индексу согласно закону Уокера.

Презентации

• Техническое слайд-шоу «Спектр лампы и световое загрязнение: обратная сторона светового загрязнения»