
作者:威尔·杜纳姆
华盛顿4月8日电 每日卫星观测显示,由于人工照明,全球夜间持续变亮,部分地区差异显著,包括撒哈拉以南非洲和东南亚出现明显增长,而欧洲则因关注能源节约和光污染问题,夜间亮度有意识地减弱。
研究人员记录了2014年至2022年间全球夜间光照量净增加16%,但指出这种增长并非持续变亮,而是由多种因素影响下呈现出局部增强与减弱的复杂格局。2022年,美国的总亮度远超其他国家,其次是中國、印度、加拿大和巴西。
明亮现象主要由快速城市化、基础设施扩展和农村电气化推动。
然而,亮度下降有两个截然不同的原因。突然的亮度下降通常由自然灾害、电网故障和武装冲突引起;而缓慢的亮度下降往往是有意为之,受到政府法规指导,伴随着向节能LED灯的过渡以及减少光污染的努力。
“几十年来,我们一直持有一种简化观点,认为随着人口和经济的增长,地球夜晚的亮度也在稳步增强,”康涅狄格大学遥感学教授、全球环境遥感实验室主任、本周发表在《自然》期刊上的研究论文的资深作者朱哲表示。
“我们发现地球的夜景实际上非常不稳定,”朱说,“这颗行星的照明范围始终在扩张、收缩和移动。”
研究人员使用了美国政府地球观测卫星获取的超过一百万张每日图像,并由NASA处理。以往的全球研究主要依赖于每年或每月合成的卫星图像。
最显著的亮化发生在新兴经济体,尤其是撒哈拉以南非洲和东南亚地区。其中由索马里、布隆迪和柬埔寨引领,随后是几内亚、加纳、卢旺达等非洲国家。
“这不仅仅是城市化,而是能源获取的巨大扩展,”朱说,“这些数字代表着一场深刻变革,整个地区正从几乎完全黑暗的状态,转变为全球电力网络的一部分。”
黎巴嫩、乌克兰、也门和阿富汗等国出现严重的光照减少,这些地区的光照因武装冲突和基础设施崩溃而受到影响。海地和委内瑞拉也观察到类似的光照下降,这种情况更多与长期经济危机和不稳定的能源供应相关。
“在乌克兰,我们观察到光照出现急剧且持续的下降,这恰好与2022年2月俄罗斯发动大规模入侵时冲突升级的时间点相吻合,朱说。”
“我们看到在中东地区冲突期间,会出现类似突然变暗的现象,”朱说。
欧洲夜间光照强度净减少4%,主要归因于技术进步和环境政策。
“这一现象源于人们对老旧、效率较低的街灯(如高压钠灯)向新型定向LED系统的大规模转型,以及国家层面严格的能效要求和暗夜保护举措,”朱说,“欧洲的情况很有趣,因为它呈现出一种非常有条理的调光模式。”
朱称法国是暗夜天空保护和能效强制标准方面的世界领导者。
该研究的共同作者、德国博亨大学夜间灯光遥感教授克里斯托弗·基巴表示:“法国在深夜关闭街道灯的现象非常特别,因为这是出于有意决策,在街道上没有活动时关闭路灯。我们很期待观察这一现象未来的发展,以及这种做法是否会扩展到法国以外的地区。”
美国在研究期间录得净增6%的光照。
从地理上看,美国体现了这种全球光照复杂性的微缩模型。西海岸整体亮度上升,这与人口增长和蓬勃发展的科技经济相一致。然而,东海岸和中西部许多地区却出现了亮度下降的情况。这一现象主要由旧有城市中心的去密度化、部分制造业部门的衰退,以及华盛顿特区和芝加哥等城市积极推行智能、节能的城市照明项目所驱动,Zhu表示。
大规模的照明始于19世纪初城市中的煤气灯,随后在该世纪后期出现电灯,并持续不断增长。如今的城市和小镇夜晚灯火通明,遮蔽了过去夜空中大多数星星。
“光污染具有深远的生态影响,会扰乱夜间生态系统、动物迁徙以及人类的昼夜节律,”朱说。
