夜晚的天空為什么這樣紅

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夜晚的天空為什么這樣紅？不是因?yàn)樗鼝?ài)得深沉，而是光污染惹的禍。研究發(fā)現(xiàn)，在人類戶外照明的影響下，紅色正在取代黑色，成為夜空的新色調(diào)。越來(lái)越明亮的夜空擾亂了人類及其他動(dòng)物的晝夜節(jié)律，更重要的是，我們有可能再也看不到美麗的星空了！

“緋紅的夜空”過(guò)去常常使人聯(lián)想起顏色明麗的晚霞，那是地平線上沐浴在溫暖落日下的美麗天空。俗語(yǔ)“晚霞行千里”指的就是，天邊出現(xiàn)晚霞預(yù)示著第二天是晴朗的好天。但是，近幾十年來(lái)，這一概念卻被賦予了新的意義。隨著戶外照明的影響在人類生活中日益凸顯，夜空也漸漸由黑轉(zhuǎn)紅。

德國(guó)的柏林自由大學(xué)和萊布尼茲淡水生態(tài)學(xué)與內(nèi)陸漁業(yè)研究所的一組科學(xué)家，在克里斯托弗·凱巴的領(lǐng)導(dǎo)下，跟蹤研究云層對(duì)光污染的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)夜空的顏色正在發(fā)生變化。

不久之前，夜空還相當(dāng)?shù)暮?，那時(shí)只有月亮作為唯一的光源，我們也能看到無(wú)數(shù)的星星，更能看到寬廣耀眼的銀河橫亙夜空。隨著人類開始使用戶外照明，夜晚也變得更加明亮。大名鼎鼎的本杰明·富蘭克林也曾參與到美國(guó)早期的路燈推廣和改進(jìn)工作中，雖然那時(shí)的路燈只是把一個(gè)裝有蠟燭的玻璃盒放到高高的桿子上去。這些早期的路燈從1816年開始，逐漸被煤氣燈取代。1879年，電燈泡首次被安裝在克利夫蘭的路燈上，一直到世紀(jì)之交都是戶外照明的主要形式。后來(lái)，電力變得更加實(shí)惠，街燈的數(shù)量得以大幅增加，“黑夜”也成了城市生活中不復(fù)存在的事物。

這些燈光不僅照亮了街道，大量的燈光還被散射到大氣之中，這種“天空輝光”在繁華的都市極為常見(jiàn)。有些發(fā)光裝置能產(chǎn)生出更多的輝光。頂部開口的路燈、非聚光燈和面朝上方的燈，比如裝在廣告牌下面的那種，都大大地增加了天空輝光。射向上空的光線越多，被大氣層散射回地面的也就越多。

研究者們?cè)噲D觀測(cè)云層會(huì)對(duì)天空輝光產(chǎn)生怎樣的影響。在夜空受自然光支配的地方，云層通常使得那里的天空變得更暗，這一點(diǎn)與在白天時(shí)一樣。但是，研究者們?cè)诔鞘欣锇l(fā)現(xiàn)了相反的情況：云層將更多的人工光反射回地面，而這放大了天空輝光的影響。他們還發(fā)現(xiàn)天空輝光不僅影響夜空的亮度，還在改變天空的顏色。

眾所周知，陽(yáng)光中的短波長(zhǎng)藍(lán)色光能比長(zhǎng)波紅色光得到大氣層更多的散射，這使得天空呈現(xiàn)出藍(lán)色。相似的，研究者們發(fā)現(xiàn)短波長(zhǎng)的人工光在晴朗的夜晚最容易被散射。但若有云層的覆蓋，在晴朗天氣下一般會(huì)散射到外太空中的長(zhǎng)波紅光，會(huì)被反射回地面。

結(jié)果是，城市里多云的夜晚籠罩著一層微紅的光輝，其影響是相當(dāng)可觀的。研究者們?cè)诎亓诌M(jìn)行了為期數(shù)月的觀測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)，在多云的夜晚，天空輝光中的藍(lán)光，亮度比在晴朗夜晚高出7倍，而紅光的亮度則高出17倍。在肉眼可見(jiàn)的范圍內(nèi)，這意味著受人工光線的影響，多云夜晚的亮度比自然情況下高出了數(shù)千倍！

這對(duì)大自然產(chǎn)生了重要的影響。包括人類在內(nèi)的所有動(dòng)物都有其晝夜節(jié)律——循環(huán)往復(fù)的生物鐘決定著我們何時(shí)醒來(lái)，何時(shí)又該睡去。不遵守這一節(jié)律就會(huì)出現(xiàn)時(shí)差反應(yīng)，表現(xiàn)為工作效率低、不易入睡、睡中容易驚醒、思路不清等。更加明亮的夜空擾亂了其他動(dòng)物的晝夜節(jié)律，也影響了自然界捕食與被捕食的關(guān)系。當(dāng)然，相比于城市中交通擁堵和自然棲息地減少等現(xiàn)象，夜空轉(zhuǎn)紅的影響也許微乎其微。

研究者們表示，即將到來(lái)的技術(shù)變革用不了多久就會(huì)改變夜空的模樣。現(xiàn)今的世界潮流傾向于將氣體放電燈替換為發(fā)光二極管，即LED燈。LED燈更便宜，壽命更長(zhǎng)，可以快速開關(guān)，這些特性都使其成為一種理想的使用觸發(fā)器的節(jié)能光源，而且它還可以用來(lái)照亮特定區(qū)域。不過(guò)，LED燈的不足之處是它會(huì)釋放出更多波長(zhǎng)較短的光，而這會(huì)使晴朗的夜空變得更亮。人體的晝夜節(jié)律對(duì)波長(zhǎng)短的光尤其敏感，所以LED燈會(huì)對(duì)我們產(chǎn)生更大的影響。

明亮的夜晚還帶來(lái)了一個(gè)更抽象的問(wèn)題：美麗的星空正從我們眼前消失！曾經(jīng)閃耀在古人頭頂?shù)蔫卜毙?，現(xiàn)在已經(jīng)看不到多少了。稀稀拉拉地掛著幾顆星的淡紅色夜空，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有布滿繁星的黑夜引人入勝。住在城里的絕大多數(shù)人都還能看到月亮和少數(shù)的星星，如果足夠幸運(yùn)而且知道該往哪兒看的話，還有可能瞥見(jiàn)金星、火星和木星；但是，對(duì)于非常了解天空的天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，天空輝光必然是心頭一大煩事。

這一切問(wèn)題的解決辦法就是——保持自然的“生理節(jié)奏”，減少天空輝光，還我們一個(gè)自然的夜空。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是改變城市照明的方式。面朝下的燈光就能帶來(lái)巨大的變化，研究者們還推薦使用盡可能不含短波長(zhǎng)藍(lán)光的 “暖白光” 來(lái)照明。可惜現(xiàn)狀在未來(lái)不太可能會(huì)發(fā)生大的變化，人們通常都喜歡燈火通明的夜晚，盡管這意味著要生活在一片紅色的夜空下。