Ночные огни больших городов давно стали ярким символом человеческой цивилизации. Свет, льющийся из окон, рекламных щитов и уличных фонарей, формирует уникальный городской ландшафт, влиятельный не только на визуальное восприятие, но и на экологию, здоровье человека и энергопотребление. Несмотря на кажущуюся обыденность, точное понимание того, какие источники света и в каком количестве участвуют в городском световом фоне, долгое время оставалось большой загадкой. Современные спутниковые данные показывают сияние Земли из космоса, однако они недостаточно чувствительны, чтобы различить отдельные световые объекты и детально классифицировать источники освещения. Чтобы закрыть этот пробел, в Германии запустили уникальный проект Nachtlichter, в рамках которого тысячи добровольцев использовали специальное мобильное приложение для учёта и классификации световых источников на улицах своих городов и населённых пунктов.
Главная цель этого инициативного исследования — сопоставить спутниковые измерения ночного освещения с реальным положением вещей на земле. Используя приложение Nachtlichter, участники прошли приблизительно 600 километров пешеходных маршрутов, классифицируя 234 044 световых источника в более чем 30 населённых пунктах. Данные, собранные волонтёрами, позволили охватить территорию площадью около 22 квадратных километров и подробно рассказать о соотношении различных типов освещения — от уличных фонарей до рекламных вывесок и освещения в окнах. Результаты исследования показали любопытный феномен: несмотря на традиционный акцент на уличном освещении в регулирующих нормах и городской политике, в центрах немецких городов уличные фонари составляют далеко не большую часть светового потока. Заметно больше света производится для рекламных и эстетических целей.
Фактически количество рекламных светильников и освещённых витрин заметно превышает количество уличных фонарей. Такая тенденция отражается и в динамике изменения освещения в поздние часы ночи, когда большинство рекламных огней и свет из коммерческих помещений выключаются, а уличные фонари остаются видимы яркими и постоянными. Это важный факт, который помогает понять распределение источников светового загрязнения и наметить пути его снижения. Одним из ключевых достижений проекта стала возможность «перевода» спутниковых данных о радиации света, измеряемой в радиометрических единицах, в более понятные и осязаемые показатели — количество светильников на квадратный километр территории. Специалисты установили положительную корреляцию между плотностью световых источников, зарегистрированных на земле, и уровнем светового излучения, зарегистрированного спутником.
Данный коэффициент позволяет оценить количество активных светильников для различных времён ночи, учитывая, что некоторые типы источников света — например, окна жилых домов или рекламные вывески — постепенно тухнут в поздние часы. Этот фактор влиял на многие прошлые исследования, затрудняя точную оценку реального уровня ночного освещения. Интересно, что частное освещение — окна квартир и домов — оказалось самой многочисленной категорией световых источников. Она существенно влияет на общий световой фон, при этом многие этой составляющей уделяют мало внимания в экологической политике. Более того, наблюдения выявили, что подавляющее большинство уличных фонарей в Германии имеет хотя бы частичное экранирование, направленное на снижение светового загрязнения вверх, однако подобная практика намного реже встречается у светильников, установленных на зданиях или в коммерческих зонах.
Это создание еще одного важного направления для экологического регулирования и совершенствования городской инфраструктуры. Тема светового загрязнения особенно актуальна ввиду его многообразных негативных последствий. Искусственное освещение ведёт к увеличению уровня ночного неба, что нарушает естественный ритм животных, влияет на миграционные пути птиц и другие биологические процессы. Помимо биологических аспектов, высокий уровень городского освещения связан с увеличением энергопотребления и избыточными финансовыми расходами. В последние годы правительства некоторых стран начали предпринимать шаги по регулированию и снижению светового загрязнения, вводя ограничения на рекламные вывески по ночам и стимулируя внедрение адаптивного освещения с датчиками движения.
Методология проекта Nachtlichter продемонстрировала эффективность гражданской науки в решении масштабных экологических задач. Совместное исследование учёных и неравнодушных жителей позволяет получать данные высокого качества, которые трудно собрать традиционными методами. Такие данные не просто дополняют спутниковые наблюдения, но и раскрывают новые горизонты для анализа и регулирования уличного освещения. Более того, вовлечение граждан повышает общественную осведомлённость и способствует формированию ответственного отношения к использованию света в городе. Полученная статистика подчёркивает необходимость изменения существующих критериев и фокуса политической деятельности.
Текущая ориентация на уличное освещение как на основной источник светового загрязнения не соответствует действительности и может препятствовать развитию эффективных мер по его снижению. Внедрение ограничений для рекламного освещения, стимулирование применения штор и занавесок в жилых домах в ночное время, а также широкий перевод систем освещения на датчики движения и временные таймеры способны существенно сократить световой диапазон и энергопотребление, не снижая при этом безопасности или комфорта жителей. Проект Nachtlichter также выявил региональные различия в освещении, даже внутри одной страны, что свидетельствует о разнообразии практик и стилей жизни. Это дает основание для дальнейших целевых исследований и разработки территориально-специфичных стратегий управления световым загрязнением. Технические и организационные возможности краудсорсинга позволяют в будущем осуществлять повторные исследования, отслеживать динамику изменений и оценивать эффективность внедряемых политик в режиме реального времени.
Новые поколений спутников, обладающих более высоким разрешением и чувствительностью, позволят ещё точнее отражать изменения освещения с орбиты. Однако только сочетание таких данных с детальными наземными наблюдениями, как в проекте Nachtlichter, сможет сформировать базу для обоснованных решений и устойчивого развития вечерних городских ландшафтов. В конце стоит отметить, что результаты исследований открывают широкие возможности не только для экологов и урбанистов, но и для городских планировщиков, специалистов по освещению, законодателей и заинтересованных граждан. Понимание правды о том, как, когда и почему мы освещаем наши города, становится ключевым фактором на пути к созданию более здоровой, безопасной и энергоэффективной городской среды.
