В наши дни искусственное ночное освещение — неотъемлемая часть городской жизни. Огни улиц, рекламные щиты, витрины магазинов создают неповторимую ночную атмосферу мегаполисов и маленьких городков. Однако влияние этих огней выходит далеко за пределы комфорта и эстетики, затрагивая как экологию, так и здоровье человека. Несмотря на то, что ночной свет со спутников давно наблюдается с орбиты Земли, до недавнего времени не существовало полной картины о том, какие именно типы источников света формируют ночной городской ландшафт. Новые научные подходы, объединяющие профессиональные методы и вовлеченность горожан, открывают уникальные возможности в изучении природы городских огней и их влияния на окружающее пространство.
Одной из ключевых инициатив в этой области стала масштабная научно-гражданская программа, которая использовала мобильное приложение для сбора данных о ночном освещении в более чем 30 населённых пунктах Германии и нескольких соседних странах. Участники проекта прошли подготовку и отправлялись в ночные прогулки по заранее созданным маршрутам, где фиксировали и классифицировали все видимые источники света, составляя уникальную базу данных. Таких источников было насчитано более двухсот тридцати тысяч на площади около 22 квадратных километров. Эти данные позволили впервые увидеть соотношение между спутниковыми снимками радиации света и реальным распределением конкретных типов ламп и светильников на земле. Факт, что городские огни создаются не только лампами уличного освещения, давно предполагался, но в полученной базе данных ситуация прояснилась окончательно.
Оказалось, что в центральных частях немецких городов рекламные светильники и декоративные огни по количеству превосходят уличные фонари. Особенно впечатляет, что примерное число светящихся источников по всей Германии в полночь превышает семьдесят семь миллионов. Для сравнения, всего уличных светильников в стране около девяти миллионов. Этот гигантский «невидимый» пласт источников света долгое время оставался вне поля зрения городских политиков и градостроителей. Для чего важно понимать такой разнородный характер городского освещения? Первое — это вопросы экологии.
Искусственное освещение влияет на поведение диких животных, например, привлекает птиц в зоны опасности и нарушает их миграционные пути. Более того, световое загрязнение вызывает эффекты, схожие с изменением климата: оно распространяется на огромные площади, изменяя естественную ночную среду и воздействуя на растения и экосистемы в целом. Во-вторых, с точки зрения здоровья человека, неправильное освещение способствует нарушению циркадных ритмов, снижает качество сна и может быть связано с проблемами зрения и даже психологическим дискомфортом. Современные спутниковые технологии дают представление о радиации света, но они не в состоянии четко различить типы или назначение источников. Ограниченное пространственное разрешение и чувствительность приводят к тому, что многие детали остаются за кадром.
Анализ данных, собранных непосредственно на земле с привлечением жителей городов, помогает заполнить этот пробел и расширить понимание. Так, благодаря классификации, стало понятно, что оконное освещение — частные и коммерческие — с большой вероятностью выключается позже других источников, а технические аспекты, такие как защита светильников от рассеивания вверх или использование датчиков движения, варьируются в зависимости от типа территории. Это знание поможет в разработке интеллектуальных систем освещения, способных экономить энергию и снижать вред окружающей среде. Проведенный анализ выявил также необходимость пересмотра традиционной политики в сфере уличного освещения. Большая часть внимания и средств до сих пор направлена исключительно на уличные лампы, хотя они составляют лишь меньшую часть общего фонарного хозяйства.
Экономия энергии и борьба с загрязнением не могут ограничиваться лишь этим сегментом. Необходимо регулировать рекламные вывески, фасадное освещение, а также поощрять граждан к разумному использованию домашнего освещения, к примеру через применение штор и автоматических выключателей. Одним из преимуществ привлечения граждан к научным проектам является повышение общественной осведомленности и активности. Участники не только помогали собирать важные данные, но и становились носителями информации о проблемах светового загрязнения в своих сообществах, способствуя диалогу и мотивации к переменам. Такие проекты служат примером успешного сочетания науки, технологий и общества в решении комплексных экологических вопросов.
Научно-гражданский проект продемонстрировал важность комплексного подхода к изучению и управлению городским ночным освещением. Без учета разнообразия источников света и их различий во времени и пространстве невозможно полноценно оценить масштабы и последствия светового загрязнения. Полученные данные позволяют строить более точные модели для прогнозирования воздействия на ночное небо, флору и фауну, а также разрабатывать эффективные стратегии снижения негативных эффектов. Перспективы развития исследования светового загрязнения связаны с улучшением спутниковых технологий и дальнейшим массовым привлечением гражданских наблюдателей. Повышение пространственного разрешения и спектральной детализации снимков позволит получать обширные данные с меньшими затратами времени, а совершенствование мобильных приложений и методов анализа — расширить географический охват и качество наземных замеров.
