国际空间站最近公布了多张城市灯光分布图。咋看之下,这些分布图令人眼花缭乱,但却别有用处。
图注:全球夜间灯光分布图,来自美国国家航空航天局地球观测站
借助2012年投入使用的新工具,科学家能够精确地通过卫星遥感监测灯光。数据分析显示,美国城市人均发光量(light per capita)高出德国城市数倍以上。
这项发表在《遥感》杂志的研究表明,差距随城市规模变化。在美国,人均发光量与城市规模成正比;在德国,则恰恰相反,人均发光量与城市规模成反比。
这项研究还考察了地区间的差异,结果发现,前东德城市人均发光量竟然高于前西德。要知道,从经济上来比较,前东德地区要远远落后。
“人均发光量的差距大得惊人。”从事夜间可见光研究的德国地球科学研究中心博士克里斯托弗·凯巴说。
“我们可以获取其它大城市的灯光数据,并探讨它们差异背后的原因。”凯巴说,“这些原因不仅包括灯型的不同,还包括一些诸如道路宽度、树木多少等建筑因素。目前许多城市在安装LED灯,预计将极大地改变夜间环境,例如可以减少向上照射的发光量。”
新获取的图像,第一次能够对个别光源进行输出,以确定和衡量光污染。研究发现,在发展中国家的大城市,最亮的光源通常是机场或港口。相比之下,在欧洲的首都城市,最亮的区域往往与休闲相关,例如体育馆和市中心。
夜晚的人造光,虽然给天文学家和夜行动物带来了麻烦,但却有潜力成为了解人类活动的一个重要工具。研究人员说,为了最大限度地利用这一点,他们还需详细研究城市的光辐射,包括光谱、发射光方向、以及光线使用和照明时间的变化。
这项研究显示出新数据的一个应用方向。夜间灯光分布图突出显示了那些光污染特别普遍的地区,所以它们可以提供一些可以用来确定节能区的信息。
“夜晚电力消耗的相当大一部分是由人造光带来。”来自莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所的博士法兰兹·赫尔科说,他同时也是该研究的成员,“如果找出需要提高光使用效率的地区,就可以节约能源,降低成本,减少人造光对夜间环境的影响。”