芝加哥天文学家发现更多的光污染和野火遮蔽了天空

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芝加哥天文学家发现更多的光污染和野火遮蔽了天空。信用:Pixabay/CC0公共领域

据芝加哥论坛报（丽贝卡·强森）：德鲁·卡哈特早期的一些记忆让他想起了他对大自然的热爱。不仅仅是树、花或鸟，还有夜空中可见的恒星、行星和星系。

50年前，卡哈特帮助成立了内珀维尔天文协会，该协会现在有两个天文台，定期举办“明星聚会”，并向社区传授天文学和观测技术。

但是，部分由于光污染和气候变化加剧的加拿大野火产生的烟雾，在芝加哥地区观星正处于危险之中。一些研究人员估计，北美每年经历10%的光污染增长——或人造光的过度使用。

“你不能夸大它——如果你喜欢音乐，这就像变聋一样，”Carhart说。“已经到了几乎不能再做下去的地步了。”

他和其他热心人士呼吁城市和其他人遏制光污染，否则可能会错过繁星满天的夜空。

在成长过程中，Carhart说他从他在内珀维尔郊区的后院学到了银河系的错综复杂。但是慢慢地，64岁的他说，他看着星星消失了。他说，如果有人今天去参观他童年的家，他们可以数出手指上看到的星星的数量。

根据光污染地图，在芝加哥用肉眼观察许多天体是困难的，甚至几乎是不可能的。

“光污染严重得多。从内珀维尔望出去，我们可以看到远处芝加哥夜空中的红光，但它只是在天空中上升了一点点，”他说。“这些年来，我们看到它变得越来越亮，然后在头顶上延伸，一直延伸到另一个地平线，占据了整个天空。”

芝加哥的路灯

芝加哥天文学会副主席、Berwyn居民安东尼·哈里斯说，在芝加哥很难看到除了太阳、月亮和行星之外的任何东西，而且与50年前他开始观星相比，开车去更多可以看到星星的乡村地区需要更长的时间。哈里斯说，他认为罪魁祸首之一是城市的路灯。

作为其智能照明路灯现代化计划的一部分，芝加哥在2017年开始将钠蒸汽灯更换为更节能的led。与发出橙色或黄色的钠蒸汽灯相比，led发出明亮的白光。许多其他城市也进行了这种转变，尽管华盛顿特区在抱怨明亮的灯光干扰居民睡眠后暂停了转变。

据该市交通局发言人埃里卡·施罗德(Erica Schroeder)介绍，自该计划启动以来，该市88%以上的路灯已经变成了LED灯。她说这个项目已经替换了超过289，000个钠蒸汽灯。

施罗德说，2021年，该市将路灯的能源费用削减了一半，节省了870万美元。她还说，这些灯有望在10年内节省1亿美元。

今年早些时候，ComEd在伊利诺伊州北部完成了自己的五年期LED智能路灯计划，将超过130，000盏ComEd拥有的路灯转换为LED。公用事业公司表示，这种开关每年可以防止超过6700万磅的碳排放到大气中。

美国能源部本月早些时候生效的新效率标准阻止了大多数白炽灯泡的生产和销售。大多数白炽灯都很难达到这些标准，所以它们不会在商店里库存，这实际上迫使人们转向led。一些专家认为，这种转变将有助于人们省钱和减少二氧化碳排放。

但是根据阿德勒天文馆“远地平线”项目的高级经理Ken Walczak的说法，led也有其缺陷。Walczak的部分研究涉及设计和制造监测光污染的仪器，包括将一个高空气球送入平流层。他说每一道闪光都有助于天空发光。在像芝加哥这样的大城市，当天空有很多辉光时，很难看到天体。

与普通灯泡相比，led发出更多的蓝光，其波长更短，频率更高。Walczak说，问题是与其他颜色相比，蓝光在大气中散射得更多，产生了类似于薄雾或轻雾的东西。

“如果你的灯里有很多蓝色，那么这种蓝色的光对我们的夜空发光有很大的贡献，”他说。

led与一系列健康问题有关，包括睡眠中断以及癌症、糖尿病和肥胖症的流行。他们还被发现改变了芝加哥动物的昼夜节律和行为。Walczak说，但是新的路灯比旧的路灯有一个优势。它们向下聚焦，减少了眩光。

国家公园管理局建议考虑户外照明是否必要，或者是否可以用反光带或反光面来代替。根据公园管理局的说法，其他可持续的户外照明规格是2700开尔文的led。这些光发出暖色调，而不是蓝色或白色。公园管理局还建议购买流明尽可能低的LED灯泡，流明是用来指定亮度的测量单位，可以容纳运动探测器或调光器，据说可以增强健康和安全。

施罗德说，芝加哥的路灯是通过一个基于云的监控程序和控制器节点网络来管理的，这些节点可以决定灯何时打开，以及它们的功率输出、电压和瓦数。她说，这些功能允许LED灯具在日落前打开，在日出后关闭。

她补充说，芝加哥使用“软白光”灯，或3000K的灯，它们旨在“限制光线侵入人们的家庭和夜空。”

施罗德说:“更白、更清晰的LED灯提高了夜间能见度，改善了司机、行人和骑自行车者的交通安全。”“这种优越的视觉表现很大程度上是人们能够在夜间更好地分辨颜色的结果。”

为了减少芝加哥的光污染，Walczak说他认为这个城市应该只使用它需要的光。他建议调暗街灯，他说这也能节省能源成本。

但是解决更大的问题不仅仅是路灯，他说。

Walczak提到2020年的一项研究发现，一个城市只有大约20%的亮度与路灯有关，他说，围绕光污染的法规或政策应该针对商业企业，如停车场或建筑立面。

“在我附近有几个加油站，发出耀眼的白光，向外照射，这是不受控制的，”他说。“如果你是一个爱抱怨的邻居，比如‘哦，我的天，这东西在我卧室的窗户里闪闪发光，我晚上睡不着’，除了你正在处理的业务的良好性质之外，你别无选择。”

Walczak帮助建立了国际黑暗天空协会芝加哥分会，这是一个旨在保护夜空和限制光污染的非营利组织。他与惠顿合作通过了一项住宅照明条例，该条例要求物业限制其灯具的传播。

州参议院也在5月通过了一项决议，鼓励但不强制要求地方政府使用减少不必要光线的灯具。该决议的共同提案人、州参议员劳拉·埃尔曼说，她认为是地方政府采取措施保护夜空的时候了。

“我认为我们越来越了解光的波长的重要性及其对我们健康的影响，以及光对动植物的影响，”埃尔曼说，他的选区包括内珀维尔和惠顿。“随着气候变化，我们希望尽可能将影响降至最低。”

加拿大野火

今年夏天，光污染并不是业余天文学家面临的唯一障碍。加拿大正在经历历史上最严重的野火季节之一，气候变化扩大了其强度和频率。烟雾弥漫的天空不仅导致了芝加哥的多次空气质量警报，还显著降低了观星者的能见度。

截至周二，今年有超过3200万英亩的土地被烧毁，大大超过了10年来290万英亩的平均水平。目前加拿大有一千多场大火在燃烧。

Berwyn居民哈里斯说，由于烟雾，晚上看不到星星已经成为新常态。他说，幸运地度过一个晴朗的夜晚是一件“大事”。

对于Moriah Contreras来说，烟雾破坏了天文学家在芝加哥的最佳时光。海德公园32岁的孔特雷拉斯在芝加哥的伊利诺伊大学创建了天文俱乐部。她也是芝加哥天文学会的成员。

“这是我们带着望远镜外出的时候，与芝加哥的冬天相比，我们可以在一定程度上可靠地依赖天气，”她说。"天气很好，空气中却弥漫着烟味，真令人失望。"

孔特雷拉斯说，仰望她长大的内华达州南部的夜空激发了她对天文学的兴趣。当她六年前搬到芝加哥时，她说缺少星星是“不和谐的”，尽管面临挑战，她还是把帮助同学们看到夜空作为自己的使命。

该俱乐部购买了相机设备和窄带滤光片，可以捕捉特定的波长，筛选光污染和薄雾，使捕捉芝加哥市区的星云和星系图像成为可能。Contreras说，这种设备可能会花费数千美元，这是一般人无法获得的，所以她建议加入天文俱乐部。

如果想要更黑的天空，芝加哥人可以去位于库克郡西南部的帕洛斯保护区。国际黑暗天空协会(International Dark-Sky Association)将该保护区指定为2021年的城市夜空之地，或者是在大量人造光中促进“真实夜间体验”的大城市地区附近的一个位置。

“你可以看到更多的星星。这里确实更暗了——有来自城市的光线，但我们看到了行星、恒星和星座。库克县森林保护区的志愿者项目专家玛丽·布施说:“这是该市方圆25英里内最黑暗的地方之一。

哈里斯还推荐参观绿河州立野生动物保护区，这是一个野生动物保护区，位于该市以西约两小时车程。他说，舒适的草坪椅、天文馆应用程序、双筒望远镜和保暖衣服是旅行的必备用品。

哈里斯主要担心的是，子孙后代将永远无法像他成长过程中那样看到银河或星星。他希望人们像保护文森特·梵高的《星夜》画作一样保护夜空。

“如果你要粉刷玻璃或油画，你显然会被逮捕，”他说。“但破坏实际的天空，掩盖和阻挡几代孩子对夜空的看法，那是没有问题的。”