徐家汇比南汇嘴亮了25倍!在不夜的上海,我们还能看见流星雨和满天繁星吗?

徐家汇比南汇嘴亮了25倍!在不夜的上海,我们还能看见流星雨和满天繁星吗?飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:郜阳 易蓉   2022-01-03 09:10:00

资料图:不少天文爱好者选择南汇嘴公园作为观测地 新民晚报首席记者 刘歆 摄

“从空间维度上看,徐家汇比南汇嘴亮了25倍;从时间维度来看,从1994年到2011年,佘山的天光背景增加了170倍。”这组数据,来源于上海交通大学物理与天文学院副研究员刘成则团队长期的研究。

“天空剧场”很精彩,作为2022年开年大戏,第一场大规模流星雨——象限仪座流星雨将于1月4日迎来极大,预计极大时ZHR(天顶每时出现率)可达120。可有些市民心中有个问号:当户外广告牌、大型电子屏、灯光秀越来越“炫”,在“不夜之城”,我们还有“星空自由”吗?

当夜空被照亮

2017年,上海交通大学成立天文系。次年起,天文系开始招收天文专业本科生。为了让学生把天文知识学以致用,“光污染调研”成为本科生的暑期社会实践命题。测量天光亮度、提高公众对光污染的关注度和重视程度,刘成则带着学生在南汇嘴公园、佘山、徐家汇开始定点采集数据——这些地方包括了上海的观星圣地、天文观测站点和光污染“重灾区”。

事实上,早在上世纪30年代,国际天文界就提出了光污染的概念。后来,全国科学技术名词审定委员会审定公布了光污染的定义:一是过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象;二是成为影响光学望远镜所能检测到的最暗天体极限的因素之一。

图说:刘成则团队采集数据 采访对象供图

通过采集到的数据,团队发现,从空间维度上看,南汇嘴和滴水湖虽然只有短短5公里不到的路程,天光背景相差3倍,徐家汇更是比南汇嘴亮了25倍;从时间维度来看,佘山观测站几十年的观测数据显示,从1994年到2011年,佘山的天光背景增加了170倍。

“在徐家汇,望远镜视场内可见的恒星仅十几颗;而在南汇嘴,其西北市区方向受光污染影响下也难以开展观测。”刘成则略显无奈地表示。

中国科学院上海天文台科学传播室高级主管、上海天文学会秘书长汤海明向记者强调,对于天象观测而言,光的漫反射是件“着实麻烦的事”。“有些建筑体在照明的时候,采用射灯的方式——从地面或建筑体内打出灯光,将建筑体照得通亮。”汤海明说,“在这一过程中,有些光不可避免地反射、甚至是直射到空中,这就造成了天光背景被照亮。”

还有就是,天空中的微尘也被来自地面的光照亮。乘坐晚间航班的旅客或许会观察到这样的景象:城市上空出现一个明亮的雾状物——这其实就是光污染和空气污染结合的“产物”。

在上海邂逅流星雨

“去年双子座流星雨爆发期间,我和家人在阳台上就看到了一颗很亮的流星。”汤海明回忆。象限仪座流星雨的极大就要来了。那么在上海,究竟哪儿才算是“观星圣地”?在他看来,这个问题可以转化为:如何在有限条件下,获得更佳观测体验。

“观测流星雨不仅要天空足够黑,并且周边环境要相对开阔。”汤海明说,“此外,要避免光源直射眼睛。而这在上海是可以做到的。”

图说:在上海崇明东滩拍摄到的英仙座流星雨 来源/东方IC

这些观点也得到了刘成则的赞同。他认为,上海天光条件最好的地方是崇明,东滩湿地是天文发烧友们钟爱的观星地点,此外南汇嘴公园也是不错的选择。“在观看流星雨的时候,要先让眼睛适应一段时间的黑暗环境,此时瞳孔会扩大,可以看到更暗的流星。”他还建议大家控制手机的使用,因为手机屏幕光亮会使瞳孔迅速缩小,“一旦看了手机屏幕,一时半会儿就看不到流星了。”

不过,就科学研究的天文观测而言,东部沿海地区已经不适合了。我国新建的天文观测站点正在向新疆、青海、西藏等天光条件更好的地区转移。“光污染提升了天光背景的亮度,这是不争的事实。”汤海明表示,“但社会发展是必须的,天文研究的开展也依赖于社会发展。”有些佘山观测站点“心有余而力不足”的研究课题,可以在我国西部寻找光污染小的台址承接;光污染对天文观测造成的数据影响,也可以在天文学的不断发展中,借助技术手段降到最低……

光污染不止在黑夜

除了夜间城市照明带来的光污染,光污染在白天也存在。“白亮污染主要是由于太阳光强烈时,照射到城市建筑物中的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等反射形成的。”上海建科环境技术有限公司高级工程师郑耿涛解释。在城市建设密度高的大型商务区,以及毗邻商务区的居民小区,都是光污染的“重灾区”。

资料图:白亮污染一度给居民造成困扰 新民晚报记者 孙中钦 摄

据介绍,白亮污染可分为三个等级:可接受、轻微影响和严重影响。评估污染等级主要从反射光角度和亮度值来考量。“比如光直射到居民家中了,那角度越小影响就越大;亮度值显然就与污染严重度呈正比了。”郑耿涛表示。

郑耿涛特别提到了2011年出台的《上海市建筑玻璃幕墙管理办法》。“其中提到了,玻璃幕墙在设计阶段,就必须开展光反射环境影响的技术评估。”他感慨,“对白亮污染说‘不’,上海走在了前列。”后来,国家和地方对于玻璃幕墙管理评价的标准与体系逐步量化,郑耿涛和团队同事们也愈发忙碌,莘庄地铁站、静安寺交通枢纽、徐汇滨江……为城市白亮污染管理出谋划策的脚步从未停歇。

“对于白亮污染,上海采取的是防治结合、预防为主的策略。”郑耿涛说。一旦玻璃幕墙建设完成后,发现对附近居民造成光污染,无论是更换还是贴膜,治理成本都很高。只有在建设前通过有效的评价体系规避光污染影响,才是“一劳永逸”的好办法。

“我们建议,上海的玻璃幕墙从光污染评价到项目验收,能够‘一条龙’管理;并根据周边环境相应加紧或放宽光污染的管理标准。”郑耿涛告诉记者。最近,他和同事们还在研究中发现,在建筑外立面增加垂直向遮阳板,并调节其宽度和密度,能有效降低甚至消除光污染。

美丽星空也是资源

星空,对于地球上的每一个生物都无比重要。熠熠星光,或许是植物节律的提醒者,也会是动物夜行的指引者,更是人类梦想的点亮者。可人们发现,当太阳落下后,接管天空的是愈发“璀璨炫目”的城市户外广告牌、楼宇灯光、绿化灯光装饰……“除了对天文观测的巨大干扰,光污染对健康也有不良影响。”刘成则提到,长期暴露在刺眼灯光下会伤害视力,频繁变换亮度的灯光会引起眼睛疲劳,而紫外光线会对眼睛产生直接伤害。

然而,城市光源设备纷繁复杂,光源质量参差不齐,对光污染的预防和治理涉及环境、市政、住建、公安等多个部门,短时间内难以从源头上限制光污染对环境和人体健康的危害。刘成则呼吁,希望能够在一定人口规模以上的城市划定暗夜保护区,在城市规划中引入智慧照明控制系统,推动景观照明分模式精细化管控,不使用炫目刺眼、变化的灯光装置等,在减小了光污染的同时也实现了节能减排;对个人来说,尽量减少在光污染严重地区的停留时间,卧室配备遮光窗帘,晚上休息关灯后不看手机等等,做好自我防护,减小光污染对身体的伤害。

“去年夏天开放的上海天文馆选址临港就是考虑到远离城市光污染,有利于天文观测,但如果不对城市光源建设进行规范管理,将来的南汇嘴是否会成为下一个佘山?”刘成则发出“灵魂拷问”,他希望团队的调研数据能引起大家对光污染的关注,也能够得到相关部门的重视。

“当夜晚越来越亮时,黑夜与星空就成了我们每个人都应当珍视和保护的宝贵资源。”汤海明说,对光污染的治理,不仅是为了天文科研人员,更是为了给公众留出一片相对纯粹的天空。现在不少机构、学校都打造了天象厅,可毕竟还是人造的。如何让后代仰望天空时,看到的不只有飞机,而是满天繁星,这还有很长的路要走。

新民晚报记者 郜阳 易蓉

编辑:钱文婷

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