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怎样才能看到满天繁星?停了灯光秀还远不够

2021年的国庆节,深圳看不到灯光秀,广州也看不成灯光秀了,为了节约用电,越来越多大城市也将严格控制夜间景观照明的规模与时长。有朋友说,这下好啦,没了光污染,我们可以看到久违的星星了。

深圳灯光秀

近几年来,深圳福田CBD以及南山深圳湾畔的灯光秀吸引了无数人的目光,五彩绚烂的彩灯点亮楼宇,也令深圳的夜色格外诱人。

由于采用了更加节电的LED光源,加上计算机辅助控制,灯光秀本身并不特别费电,据说市民中心周边区域CBD几十幢楼加起来每场只花电费839元,这对于2020年GDP达2.77万亿、财政收入9800亿、中国第三、亚洲第五的深圳来说真不算什么。但从节能环保的角度来看,节约1度电都是节省,都是对减碳的贡献,因此在能源供需矛盾突出的当下,暂停灯光秀也不失为明智之举。

深圳灯光秀一场只花839元

停了灯光秀,减少了城市景观照明,是不是说国庆期间我们就能看到满天繁星了呢?

你还是想多了。

几十年前我们躺在竹凉床上摇着芭蕉扇看银河、数星星、讲牛郎织女鹊桥相会的故事,的确是因为那时候经济不发达。空气污染少,一到了晚上外边没什么灯,周围都是黑的,夜空就显得更加通透明亮。

灿烂星空很难见

在晴朗的夜空,我们抬头看到的绝大多数都是银河系里的恒星,天文学家说人眼能分辨的恒星数量大约是8749颗,其它的星星因为亮度(视星等)比较低,它们的光芒被地球的大气层吸收,于是不能被人眼所见。

如果你有幸飞出大气层,就能看见比地面所见要多得多的星星。就连我们的航天员刘伯明出舱后都发出感叹:“哇!这外边太漂亮了!”

聂海胜从空间站拍摄北京周边夜景

我们这颗蓝色星球是靠着反射太阳光线才显示出它美丽的一面,地球的夜晚不发光,当你从夜空鸟瞰大地,几乎所有的光亮都来自于人类点亮的灯火。一个地方的明亮程度,从一个侧面反映出这个地区的文明以及经济发达状况。

美国宇航局(NASA)曾经利用卫星多次拍照,拼贴出地球夜间灯光图像,从这张图片中我们能很容易找到全世界所有的经济发达地区,因为哪里的人口越密集、经济活动越活跃,那个地方的灯光最明亮。

NASA制作的2016年全球灯光地图

但是你从这些地区仰望星空,目之所及往往是灰蒙蒙一片,夜空中只剩下寥寥可数的几颗星星。

人类活动会产生大量细小颗粒物,我们常把直径小于2.5微米的称之为PM2.5,实际上比PM10更小的物体都能很长时间悬浮在空气里。

我们燃烧木柴、煤炭石油等等会产生烟尘;生产和建设过程中也制造大量工业粉尘;飞机汽车发动机会喷出气溶胶。所有这些东西长时间滞留在大气层里,它们会吸收、阻挡、折射和散射光线。

当光线遇到固体颗粒时,大部分的光子会在凹凸不平的颗粒表面向四面反射开来,在物理上这叫漫反射:

光在颗粒物表面漫反射

而当光线照射在气溶胶的小液滴上时,一部分光会穿透进去,在液滴里面发生复杂的折射再反射出来,这是我们经常看到彩虹与各种光晕现象的原因。

光在液滴内部的折射

暗淡的星光大部分被空气中的颗粒物阻挡散射,地面照明灯发射的光线同时又被这些颗粒物反射回来,于是夜空变得明亮,星星被掩盖了。

城市空气中的颗粒物遮盖了星光

即便是没有灯光秀的日子,深圳的夜空依然非常明亮。为了勾画出漂亮的轮廓线,大多数楼宇都用LED灯带装饰自己;走在深圳街头,一盏盏路灯和车灯也将我们的心情照得敞亮起来。灯光多了,星光自然就少了。

深圳的夜空被灯火照亮

光污染并非深圳、广州或中国某些发达城市的专利,而是一个全球性的普遍问题。灯火是人类文明进步的标志,每当太阳落山,我们就需要利用灯来延续光明、延长学习与工作的时间,同时也有更多时间娱乐消遣。

人口越集中、经济越发达、城市越大,光污染就越严重。科学家利用卫星对欧洲地区的夜晚进行拍摄,然后通过计算机对各种光谱进行分类分析,从而得出以上结论。一个地区越发达,你越难看到星星。

欧洲夜空的光污染地图

深圳取消城市灯光秀只能节省很少的电能,配套的城市灯光夜景控制措施却可以每天节约2.3万度电,这是一个不小的数字。若这个措施能重新唤醒我们大家的节电意识,从自己做起,少点一盏灯、少开一会儿空调,短期用电紧张状况就能得到缓解。

但不管怎么样,你在深圳看星星的愿望还是很难实现。咱们毕竟不能为了抬头看一会儿星星,重新回到点油灯照明的年代,你说是吧?

为了看星星点油灯?