地球夜间亮度持续增加但波动性加剧:新研究揭示全球光污染动态

近日,一项由美国康涅狄格大学(UConn)研究人员主导的、由美国国家航空航天局(NASA)资助的最新研究揭示,地球每年都在变得更亮,但这种亮度的增加并非一成不变,其位置和强度正变得越来越不稳定。研究指出,新冠疫情、光污染法规及全球经济疲软等多种因素,共同影响了地球夜间照明的动态演变。这项分析涵盖了九年间超过110万张卫星图像,为我们理解人类活动对地球夜空的影响提供了全新视角,挑战了单一增长或衰退的传统叙事。
康涅狄格大学全球环境遥感实验室的首席研究员朱哲(Zhe Zhu)指出:“卫星现在揭示的夜间地球,并非一个整齐划一的进步或衰退的故事。”这项发表在同行评审的《自然》杂志上的研究发现,在2014年至2022年间,地球的人工照明净增加了16%。这一数字与2017年一项研究的发现相符,该研究曾指出,在此前五年间,地球户外人工照明区域每年增长2%。最新数据进一步证实了全球光污染持续加剧的趋势。
值得注意的是,最新研究还发现,地球上某些地区在同一时期内亮度有所减弱,这部分抵消了全球辐射总增长的34%,揭示了全球夜间照明格局的复杂性。例如,欧洲因实施更严格的效率法规,夜间亮度显著下降。与此同时,南美洲的委内瑞拉则因其经济崩溃,夜间照明减少了超过26%,直观地反映出经济困境对基础设施和日常生活的冲击,导致部分地区“熄灯”。
研究进一步分析了全球重大事件对夜间亮度的影响。新冠疫情期间,各国实施的封锁措施、工业活动的普遍放缓以及国际旅游业的大幅减少,在许多地区都造成了显著的夜间照明变化。此外,俄乌冲突爆发后,在相关地区留下了“可见的痕迹”,尤其是在2022年,欧洲地区因随之而来的能源危机而急剧变暗,显示出地缘政治冲突对能源消耗和光污染的直接影响。
从区域分布来看,亚洲地区在夜间亮度增长方面继续位居全球前列,这与该地区持续的城市化进程和经济发展密切相关。而在美国,其夜间照明的变化则呈现出区域差异。美国西海岸的城市,伴随人口的增长,夜间亮度普遍增加。相反,东海岸的大部分地区却显示出变暗的趋势,研究人员将此归因于节能LED灯具的更广泛使用以及整体经济结构的调整,体现了技术进步和经济转型对环境的影响。
具体数据显示,中国和印度北部地区伴随城市发展,夜间照明呈现出“激增”态势,反映出这些地区快速的城市化进程和基础设施建设。而在欧洲,节能措施和减少光污染的努力则带来了显著成效。法国巴黎及其全国范围内的夜间亮度因节能措施和减少光污染而变暗了33%。英国和荷兰也分别经历了22%和21%的夜间亮度减弱,这些数据表明政府政策和公众环保意识对光污染治理的积极作用。
这项研究还揭示了美国能源公司在石油和天然气产量达到创纪录水平期间的燃除情况。卫星图像清晰地显示,美国中部地区,特别是德克萨斯州的二叠纪盆地和北达科他州的巴肯组,存在着强烈的天然气燃烧(即燃除)周期。这种燃除现象不仅是能源浪费的体现,也对当地环境造成影响,尤其是在夜间通过卫星观测显得格外突出。
洛基山研究所(Rocky Mountain Institute)的黛博拉·戈登(Deborah Gordon)强调:“了解全球天然气浪费的地点,并让这些数据公开,对于能源、经济和环境安全都具有巨大的价值。”研究团队通过逐像素分析了116万张卫星图像,并仔细过滤了月光、云层和大气效应等干扰因素,确保数据的准确性。这些图像均由NASA的可见光红外成像辐射计套件(VIIRS)在当地时间凌晨1:30左右拍摄,提供了稳定的观测基础。
这项详尽的研究描绘了一幅复杂且不断变化的地球夜景图。它不仅量化了全球夜间照明的整体增长,更细致地揭示了经济、政策、疫情和冲突等多种人类活动如何塑造着地球的亮度分布。研究结果为决策者提供了宝贵的数据,以制定更有效的节能策略和光污染控制措施,同时也警示我们,人类活动对地球环境的影响远超白昼,需要全球协作来应对这些挑战。
《美华快报》根据The Guardian - US News综合报道。
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