Городские огни под прицелом науки: как гражданская наука раскрывает тайны ночного освещения

Налоги и криптовалюта

Ночное освещение городов – один из самых заметных феноменов современной цивилизации, который влияет не только на облик мегаполисов, но и на экосистемы, здоровье людей и энергопотребление. Для многих из нас сияние городов из космоса стало символом прогресса и цивилизации, однако вскоре экологические и общественные эксперты обратили внимание на негативные стороны искусственного света ночью. Световое загрязнение сегодня считается одной из форм экологического воздействия, которое охватывает значительную часть земной поверхности и оказывает влияние на ночную среду и живые организмы. В то же время, несмотря на очевидность проблемы, точное понимание источников и масштабов городского освещения, его типов и распределения оставалось недостаточным. Здесь на помощь пришла гражданская наука, позволяющая горожанам активно участвовать в сборе данных и вместе с исследователями создавать подробную картину ночного светового ландшафта.

Одной из ярких инициатив в этой области стал проект Nachtlichter в Германии, реализованный командой Team Nachtlichter. В 2021 году сотни добровольцев использовали специальное мобильное приложение, чтобы на практике подсчитывать и классифицировать более 234 тысяч световых источников на площади свыше 22 квадратных километров. Такой объем данных стал уникальным по своему масштабу и детализации, позволив установить связь между спутниковыми измерениями яркости и реальным количеством источников света на земле. Наблюдения с помощью приложения позволили выделить основные типы городской подсветки, которые влияют на ночное освещение. Оказалось, что в немецких городских центрах больше света создается не уличными фонарями, а рекламными и декоративными светильниками, а также освещением зданий и окон.

Частные окна, коммерческие витрины, вывески и декоративные огни играют важную роль и по количеству, и по вкладу в общую светоотдачу. Более того, к полуночи многие источники света остаются включенными без уважительной необходимости – около 78 миллионов отдельных светильников по всей Германии продолжают светить, создавая условия для дополнительного светового загрязнения и нерационального расхода электроэнергии. Такие открытия важны не только с научной точки зрения. Они позволяют вдохнуть новую жизнь в политику светового регулирования, расширяя фокус с исключительно уличного освещения на весь спектр городских источников света. Известно, что направленное и защищенное освещение существенно снижает избыток светового излучения, предотвращая распространение света вверх и светоизлучение в непредназначенные зоны.

В Германии около половины уличных фонарей оборудовано специальными экранчиками и отражателями для ограничения вертикального распределения света, однако светоотражающие фасады, рекламные вывески и светильники на зданиях зачастую не имеют таких средств и тем самым являются значительным источником светового загрязнения. Научный анализ также выявил важность учета времени суток при оценке яркости городов. Многие огни, особенно в жилых и коммерческих зданиях, к полуночи выключаются, что объясняет различные показатели спутниковых наблюдений в разное время. Это дает понять, что при мониторинге состояния освещения города нужны многократные наблюдения с разной периодичностью вечером и ночью. Такой динамический подход позволит точнее моделировать искусственное ночное небо и оценивать реальные воздействия.

Гражданская наука в проекте Nachtlichter показала высокую эффективность и практическую применимость подхода с широким вовлечением населения. Добровольцы не только собрали качественные данные, но и повысили общественное сознание, стимулируя диалог о качествах уличного и декоративного освещения, о необходимости бережного отношения к ночному окружению. Совместная работа ученых и горожан помогает вырабатывать сбалансированные решения, сочетающие в себе экологию, экономичность и безопасность. Световое загрязнение оказывает воздействие не только на человека, но и на животный мир. Обнаружено, что ночные огни привлекают мигрирующих птиц, что зачастую приводит к их гибели при столкновениях.

Исследования показывают, что свет ночных городов влияет на поведение и физиологию разнообразных видов животных и растений. Поэтому действие по снижению нежелательной светимости компенсирует не только расход электрической энергии, но и способствует сохранению биоразнообразия. Несмотря на постепенное развитие технологий умного освещения с датчиками движения и возможностью регулировки яркости в зависимости от времени и необходимости, настоящих больших изменений в практике в большинстве городов пока не наблюдается. Лишь небольшая часть светильников управляется системой обнаружения присутствия, чаще в пригородах или сельской местности. Это говорит о необходимости активных мер поддержки и внедрения норм для широкого распространения адаптивного и экологичного освещения.

Эксперимент Nachtlichter подтверждает, что нельзя ограничиваться лишь телесными или государственными уличными фонарями в борьбе с световым загрязнением. Частные окна, витрины магазинов, рекламные щиты и декоративные огни требуют отдельного внимания. Например, французские нормативы уже предусматривают обязательное выключение рекламного освещения в ночное время, что является современным примером интегрированной политики регулирования. Появляются новые вызовы и возможности для исследований. Точечные кампании по подсчету и классификации света могут помочь понять различия в освещении между городами и странами, причины расхождений в уровне светового загрязнения при сопоставимых экономических показателях.

Кроме того, повторные замеры позволят отслеживать тенденции, оценивать успешность внедренных правил и технологий. Современные спутниковые системы наблюдения за ночным освещением имеют ограничения по разрешению и чувствительности, а также не могут различать типы источников света. Поэтому сочетание гражданских данных с инструментами космического мониторинга обещает лучшие результаты и полноценное понимание. Повышение осведомленности общества и вовлечение широких слоев населения в проекты наблюдения за ночным освещением создаёт основу для формирования устойчивой урбанистической среды, в которой качество ночного неба сочетается с эффективностью и функциональностью освещения. Это важный шаг в трансформации наших городов к более экологичному и благоприятному для жизни состоянию.

Таким образом, исследование природы городских огней через призму гражданской науки не только раскрывает нюансы их состава и масштабов, но и предлагает практические перспективы для снижения светового загрязнения. Внедрение комплексного подхода к регулированию освещения с участием граждан, учёных и политиков способно улучшить экологическую ситуацию, сократить энергозатраты и сохранить ночной мир для будущих поколений.