受光污染影响，超过三分之一的人在夜晚观看不到银河。随着新一波节能设备的普及，这一问题将变得更为严峻。
“点亮一根蜡烛即投射出一道阴影。”Ursula K.Le Guin在她1968年科幻小说《地海巫师A Wizard of Earthsea》中写道。书中，Le Guin以诗意的语言表达了对魔法世界中道德问题的担忧。同时，小说细致地描述了数世纪来科技对驱散黑暗的探索和期间最伟大的一项进步：电灯的发明。
电灯带来的优点显而易见。在黑暗中，工作、旅游或者阅读都将受限。而随着一个开关的翻转，这些问题就得以解决。经济繁荣影响深远。你可以在深邃的太空中看到由闪亮的夜灯网络勾勒出的欣欣向荣的世界文明。但是，现代人用光点亮夜晚的同时也留下了一道很长的阴影——浪费能源，扰乱生态系统，甚至危害人类健康。在《新世界人造夜空亮度地图》（The New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness)中详细描述着编织着我们的星球，并向宇宙标记我们的位置的灯光。然而也是这些灯光正逐渐阻碍我们观看天幕下的银河。地图被刊登在《Science Advances》。
根据由分析NOAA-NASA索米国家极地联合（NOAA-NASA Suomi National Polar-obiting Partnership)卫星拍摄的数万地球夜灯高清图像所得地图，大约有三分之的人们在仰望夜空时无法观看到银河。对于美国人来说，这个比例则更高：在光污染下，五分之四的人们难以欣赏到如薄纱般伸向天际的银河。特别是在新加坡，韩国，卡塔尔等光污染严重的国家，人们笼罩在夜晚永恒的“人造黄昏”下，几乎看不到一颗恒星。除去相对贫瘠的开阔海洋与极地荒野，只有像乍得，巴布新几内亚，马达加斯加等人口稀疏区域才有纯净的夜空——而这些区域正不断在缩减。
“20年前，光污染可能仅困扰着天文学家，”文章的主要作者Fabio Falchi表示。他是意大利Thiene的一名高中物理教师。自上世纪九十年代光污染开始影响他天文爱好以来,Falchi就一直在关注着正持续扩大的光污染威胁。“但从根本上来说，数百万年历程中，生命进化遵循着一半黑夜一半白昼的作息规律，现在我们给自己的星球罩上一层明亮的光雾。光污染现以转变为全球范围的环境污染。”
“布满繁星的天空触动人们的心灵，”Falchi补充说。“我们的宗教，哲学，科学，艺术，文学文明都发展于我们对天堂的认识。现在，我们正一步步失去它，且对其产生的后果不甚了解。当我们失去了在夜空下的想象，会发生什么呢？”
除了光污染所带来的明显负面影响——如天文学家的抱怨，光亮对海龟产卵，鸟类迁徙路径的影响——光污染形成的大多数相关影响是难以被量化。目前为止，研究人员对许多夜行性捕食与被捕食动物间的复杂关系仍缺少深入了解，更不用说各种程度的人造灯光是如何影响夜行性动物。对于我们人类，光污染产生的影响同样令人困惑。基于多个流行病学研究，世界卫生组织（World Health Organization），美国医学会(American Medical Association)分别于2007年和2012年声明,指出人们在夜晚中过度接受灯光的照射，会使人体生理节奏失调与荷尔蒙水平变动，从而增高患特定癌症几率。这一研究尚未考虑到户外光源（如街灯），室内光源（如电视、手机屏光）对人们产生的不同影响。
然而，最为根本的困难在于，无人知晓光污染问题究竟有多严重。通过分析卫星图片可直接得到夜晚光亮总水平——过去的数十载中，科学家也一直在做这个工作——但计算由光散射到地球大气层时产生的“天空辉光”水平则是更为棘手的任务。利用大气模型下索米卫星（Suomi satellite）, Falchi和其同事计算得出正上方天空在无云时的辉光数据，并以此进行了光污染评估。接着，Falchi团队将其结果与在多处晴空所得天空光亮度数据加以比较，并进一步校正。当竖直上方夜空光亮度比自然天空高出百分之一时就达到了模型严重光污染的临界阀值。
此项研究的共同作者，美国国家公园服务体系科学家Dan Duriscoe表示，天空百分之一的亮度变化看似微不足道，其效果却是十分显著的。部分原因在于超过半数的地球物种是夜行性动物。 “天空极点的光亮度高出基础水平的百分之一的地方，可能此处在地表附近有更强的辉光。光源距此地也许达到数百公里，然而此地仍处于光源影响范围内。”Duriscoe表示“这也是模型在现在与未来适应于测量远距离城市光污染的原因所在。随着人口的增长和扩张，不受光污染波及的区域将更难被发现。”
不仅如此，云会显著放大光污染的影响。来自南加州文理学院的城市生态学家Travis Longcore,非此项目的研究人员，他表示，新地图仅能提供光污染最低水平
的基线，实际的光污染水平可能更高。“由于云的反射，多云时天空的亮度很容易就达到晴天时的十余倍……地图中显示的在晴朗的夜空下天空亮度如星光或半亮月光的地方，将不再能作为那些需要自然黑夜覆盖的物种的栖息地。”
对于我们来说，地图所揭示的事实中最令人担忧的事情在于：正不断被普及的发光二极管（light-emitting diodes-LED）所带来的影响。相对于白炽照明，LED户外光源能效更高，耐用性与可调性也更好。美国及其他几个国家正大力推广LED灯的使用。最为实用的LED光源发射出的蓝白光也最为明亮。因为地球大气层更倾向于散射蓝光（仰望晴朗的天空就可以看出），Falchi模型显示即使在发光总量保持不变的情形下，大规模推广廉价户外蓝-白LED照明设备将在很大程度上增强辉光。除了在审美上不受大多数人欢迎，需要关注的是，蓝-白LED灯也可能带来危险。非项目人员，托马斯杰斐逊大学光生物学家George Brainard表示，人眼在黄与绿可见光波段存在视觉灵敏度峰值限定。而大多数廉价LED灯光线与调控人体生理规律和其他重要生理循环的蓝-白光极为符合。“大规模普及LED光源将带来大量的能源节省，这是件好事情，”Brainard说，“但问题是，怎样平衡能量节省与人类健康和生态系统的关系？”
Falchi与其同事所带领的此项研究最重大的意义可能在于为政治上对光污染与其影响下晚间照明等级划分的讨论奠定基础。Longcore表示，对蓝-白LED源有
害辉光影响调查“是对大力推广廉价蓝-白LED光这项巨大政治过失的很好说明。”
“如果我以大学教授的身份敲开我们机构调查委员会大门，并表示想对全人类进行与危害生物与生态极为密切的光波长实验，他们将嘲笑我，将我赶出，轰上大街、出办公室。”Longcore说。“幸运的是，现在可以使用更为暖色的LED灯，从而拔出光谱中危害性极大的蓝色长钉。”
除了换用暖色LED灯的偏好，作者表示，因为光污染对星空的影响可以通过对人造灯光的严格管理以及无人汽车到来后使用更少的街道照明得到遏制以至改善。然而，有一种更为易行的解决方法。
“我想告诉大家户外光源对环境的影响可以一步步被移除，”Duriscoe说。“而我们所要做的，仅是把灯关上。”
原文网址：http://www.scientificamerican.co ... ial-light-at-night/
翻译：刘璋诚
审稿：张程
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