Городские огни под новым углом: как гражданская наука меняет понимание ночного освещения

Технология блокчейн Новости криптобиржи

Ночной облик Земли с космоса, усыпанный яркими огнями городов, известен всем. Эти огни не только создают удивительные иллюстрации нашей цивилизации, но и отражают масштаб и характер искусственного освещения, которое всё более влияет на окружающую среду, здоровье и наше восприятие ночи. Однако, несмотря на важность и видимость городских световых источников, многие аспекты их природы остаются недостаточно изученными — что затрудняет выработку эффективных мер по сокращению светового загрязнения и оптимизации использования энергии. В последние годы гражданская наука — когда обычные люди становятся активными участниками научных исследований — продемонстрировала свою огромную силу в изучении городской иллюминации. Один из самых ярких проектов такого рода — приложение Nachtlichter, с помощью которого волонтёры на территории Германии зафиксировали и классифицировали более 230 тысяч искусственных источников света на площади около 22 квадратных километров.

Подобный масштаб и детализация полученных данных позволяют преобразовать спутниковые снимки в реальные показатели по количеству установленных светильников в городской среде. Данные, собранные с применением приложения, показали, что в центре немецких городов большинство освещения связано с рекламой и декоративными источниками света, а не только с уличным освещением. Это открытие стало значимым, так как до сих пор многое внимание уделялось именно уличным фонарям, поскольку именно их контролируют муниципалитеты. Когда же становится очевидным, что рекламные вывески и интерьерное освещение коммерческих и частных окон часто господствуют, меняется и подход к решению проблемы светового загрязнения. Примечательной является оценка, согласно которой в полночь по всей Германии остаётся включённым около 78 миллионов отдельных светильников.

Это число превышает почти в восемь раз количество уличных фонарей, зарегистрированных в стране. Такой дисбаланс подсказывает, что существует огромный потенциал для снижения светового загрязнения путём внедрения более эффективных правил и новаторских решений в частном и коммерческом секторах. Спутниковые системы ночной съёмки давно используются для мониторинга освещения. Но их разрешающая способность и чувствительность ограничены. Они могут выявить общее свечение, но не способны определить тип источников, их количество и особенности.

В этом контексте участие граждан с помощью мобильных приложений даёт беспрецедентные детальные данные и дополняет огромную «картину» светового потока из космоса. Это синергия, которая позволяет лучше понять, откуда именно исходит свет, как он распространяется и какие меры смогут сократить его попадание в ночное небо. Наблюдения проводились как в центральных частях городов, так и в пригородах и небольших поселениях, что дало возможность изучить вариации в типах освещения на различных урбанистических уровнях. В плотных городских районах рекламное освещение и окна коммерческих зданий преобладали над уличным освещением. В вечерние часы, к примеру, число работающих светящихся вывесок и коммерческих окон было примерно вдвое больше, чем количество уличных фонарей.

К полночному времени часть из них отключалась, но уличные фонари всё равно продолжали уступать по количеству другим видам освещения — примерно в 5–7 раз. Кроме того, значительная часть уличного освещения в Германии имеет частичное или полное затенение (шилдинг), направленное на минимизацию рассеивания и светового загрязнения. Тем не менее для многих коммерческих и декоративных светильников показатели затенения хуже, что приводит к большему количеству вверх и боковых лучей, способствующих образованию свечения ночного неба, неблагоприятно влияющего на экосистемы и наблюдения за звёздами. Яркость и цвет светильников заметно варьируются. Так, уличные фонари часто имеют тёплый оранжевый цвет, тогда как рекламные щиты и освещение магазинов — преимущественно белый, яркий свет, который лучше привлекает внимание, но значительно усиливает загрязнение.

Ещё одним интересным аспектом является использование датчиков движения, которые включают свет лишь при необходимости. Их применяют чаще в пригородах и сельской местности, где базовый уровень освещения ниже. Разумное использование подобных технологий может помочь снизить общее энергопотребление и световое загрязнение, сохраняя при этом безопасность и комфорт. Широкое освещение городской среды имеет далеко идущие последствия для живой природы. Например, яркий свет ночью привлекает птиц, искажая их миграционные маршруты, что часто приводит к гибели.

Изменяется поведение насекомых, млекопитающих и растений. Для человека же постоянное освещение нарушает биологические ритмы, ухудшает качество сна и может провоцировать различные заболевания. Сотрудничество профессионалов и граждан позволило не только выявить источник и характер освещения, но и предложить практические рекомендации для политиков. Ограничение времени работы рекламного освещения, введение обязательных стандартов по затенению светильников, поощрение использования штор в жилых домах, а также умное уличное освещение с датчиками присутствия способны существенно изменить ситуацию без снижения качества городской жизни. Пока многое из существующих норм и правил ориентировано на уличное освещение, результаты проекта Nachtlichter показывают необходимость комплексного рассмотрения всех источников света.

Такой подход позволит точнее моделировать световое загрязнение и его влияние, провести более действенные энергосберегающие мероприятия и улучшить благополучие жителей. Используемая методика, основанная на участии общественности, не только собирает полезные данные, но и повышает осведомлённость граждан о проблеме. Люди, участвующие в сборе информации, получают уникальную возможность понять масштаб и особенности светового загрязнения в своём городе, что стимулирует общественные инициативы и содействует развитию устойчивых практик. Ещё одним важным открытием стало то, что прямое количественное перераспределение различных типов света в спутниковых снимках остаётся сложной задачей из-за множества факторов, таких как высота зданий, ширина улиц, разный световой поток отдельных устройств и их яркость. Тем не менее, наличие подробных данных с местности открывает путь к более точным моделям и инструментам оценки воздействия освещения на окружающую среду.

Кроме того, появление новых спутников с более высоким разрешением и чувствительностью позволит в будущем лучше согласовывать космические и наземные наблюдения, повышая качество мониторинга и управления городским освещением. Перспективы включают проведение повторных измерений на тех же территориях, что позволит отслеживать динамику изменений в городском освещении, оценивать эффективность принятых мер и корректировать стратегии управления световым загрязнением. Важно развивать международное сотрудничество и адаптировать инструменты гражданской науки к различным языкам и культурным особенностям, что значительно расширит охват проектов и их результаты. Подводя итог, можно сказать, что гражданская наука стала неотъемлемой частью понимания и улучшения городской ночной среды. Проекты, подобные Nachtlichter, дают детальные данные, необходимые для формирования более сбалансированной и экологически ответственной политики в области освещения.

Участие граждан в таких исследованиях превращает проблему светового загрязнения из абстрактной и далёкой в объект личной заинтересованности и коллективной ответственности. Такая интеграция науки, технологий и общества открывает новые горизонты для создания более устойчивых и комфортных городов в будущем.