当卫星在夜间拍摄地球照片时，它们看到的光有多少来自路灯？

当卫星在夜间拍摄地球照片时，它们看到的光有多少来自路灯？来自德国、美国和爱尔兰的一组科学家首次以美国图森市为例回答了这个问题。结果是：图森卫星图像中只有约20％的光来自路灯。该研究今天发表在《照明研究与技术》杂志上。

研究小组在美国亚利桑那州图森市进行了一项实验，通过改变路灯的亮度，观察这如何改变从太空看城市的亮度。来自GFZ德国地球科学研究中心的Christopher Kyba博士领导了进行这项实验的团队，他说这项工作很重要，因为它表明智慧城市中的相关技术可以用于进行城市规模的实验。”“在整个城市中安装传感器和控制系统后，有可能改变城市的运作方式，然后衡量这种变化对环境的影响，甚至是对外太空的影响，”Kyba说。

在2019年3月和4月的10天中，图森官员更改了该市19，500盏路灯中约14，000盏的照度设置。通常情况下，图森市的大多数路灯在开始时的照度只有其最大可能照度的90％，而在午夜时则会减弱到60％。在实验过程中，这座城市在某些晚上则将灯光调暗至30％，而在另一些晚上将其增亮至100％。来自美国的Suomi NPP卫星观测到了城市的灯光，该卫星以拍摄夜间的全球灯光地图而闻名。测试期间，该卫星在四个晚上拍摄了图森的无云图像，而在测试之后的另外两个晚上则在常规照明下拍摄。通过比较6个晚上的城市亮度，研究人员发现在正常的夜晚，图森卫星图像中只有约20％的光线来自路灯。

研究报告的合著者、国际黑暗天空协会的John Barentine博士说，研究结果对可持续性具有重要意义。在与此同时进行的第二项实验中，Barentine、Kyba及其合著者从地面测量了图森上空的天空亮度。他们检查了路灯的照度变化如何影响天空亮度，结果表明，与从太空看到的光一样，图森上空的大部分天空亮度也是由其他来源造成的。“结合在一起，这些研究表明，在路灯设计良好的城市中，大部分的光排放和光污染来自其他光源，”Barentine解释道，包括明亮的橱窗、照明的标志和立面，或体育场所照明等。因此，国家和地方政府在减少光污染时，需要考虑的不仅仅是道路照明。

根据研究人员的说法，由于我们的眼睛迅速适应了光照水平，因此在不同夜晚，路灯亮度的差异几乎无法被街道上的人们感知到。他们报告说，该城市在测试过程中未收到有关照明变化的评论或投诉，也没有证据或迹象表明，作为实验的一部分，降低照明水平对公共安全有任何不利影响。

因此，Kyba对在其他城市更经常地进行此类实验的想法感到兴奋。Kyba建议：“一个城市甚至可以在偶数天调暗至45％，在奇数天调暗至55％，而不是在深夜将灯光调暗到相同的水平。” “城市居民不会注意到区别，但这样我们就可以衡量不同类型的光的贡献如何随时间等变化。”