Ночное освещение городов – это один из самых заметных и одновременно малоизученных аспектов современной урбанизации. Сияние светящихся окон, рекламных вывесок, уличных фонарей и декоративных элементов формирует уникальный городской ландшафт, однако далеко не всегда этот свет способствует позитивному восприятию и развитию городской среды. С одной стороны, он обеспечивает безопасность, комфорт и экономическую активность, с другой – становится источником серьезных экологических и социальных проблем. Вопрос о том, как именно устроено ночное освещение в городах, каковы его источники и масштабы, долгое время оставался практически без должного внимания, а существующие данные были ограничены лишь государственными учётами уличного освещения и космическими снимками с низким разрешением. Однако благодаря развитию гражданской науки и инновационных мобильных приложений сегодня ситуация кардинально меняется, открывая новые горизонты для понимания и регулирования городских огней.
Гражданская наука, или наука с участием широких масс населения, стала одним из ключевых инструментов исследования городской ночной среды. Примером тому служит проект Nachtlichter, реализованный в Германии, благодаря которому были получены беспрецедентно подробные данные о более чем 230 тысячах источников света на площади около 22 квадратных километров. Волонтёры, используя специально разработанное для смартфонов приложение, проводили мониторинг и классификацию различных типов городского освещения, включая уличные фонари, рекламные вывески, окна жилых и коммерческих зданий, а также декоративные и архитектурные световые решения. Такой подход позволил вывести на новый уровень понимание реального распределения и мощности искусственных световых источников. Одним из важных результатов исследования стало подтверждение, что уличное освещение не является доминирующим источником искусственного света в городах.
Наоборот, в центральных районах немецких городов больше света исходит от рекламных и эстетических светильников, чем от традиционных фонарей. Это открытие ставит под сомнение текущие подходы к регулированию и сокращению светового загрязнения, которые в большинстве случаев ориентируются на уличное освещение как на главный источник излучения. Вместе с этим становится ясно, что без учёта остальных категорий освещения невозможно достичь существенных результатов в борьбе с избыточным светом и его негативными последствиями. Данные Nachtlichter также обеспечивают связь между наблюдениями из космоса и реальной ситуацией на поверхности. Спутниковые снимки традиционно позволяют видеть ночное свечение городов, но не раскрывают, какие именно источники света формируют это свечение.
Благодаря многочисленным данным, собранным на земле, исследователи сумели количественно сопоставить показатели спутниковой радиации с реальным количеством источников света на квадратный километр, что позволяет более точно оценивать масштабы светового загрязнения и разрабатывать целевые меры в разных муниципалитетах. В рамках проекта была выявлена удручающая статистика: на территории Германии в полночь остаётся около 78 миллионов индивидуальных источников света, что почти равно одному светильнику на каждого жителя страны. При этом из них уличные фонари составляют лишь небольшую часть. Это открывает большой потенциал для снижения светового загрязнения за счёт разумного и адресного регулирования иных видов ночного освещения – от рекламных конструкций до домашних окон и фасадного освещения зданий. Кроме архивации данных о количестве и типах света, проект Nachtlichter позволил изучить и характеристики источников, такие как цвет, уровень яркости и степень экранирования.
Оказалось, что в Германии почти половина уличных фонарей оснащены специальными щитками, предотвращающими рассеяние света вверх, однако значительное число декоративных фонарей и светильников на зданиях не имеют такого экранирования, способствуя увеличению светового загрязнения. Подобные выводы важны для формирования практических рекомендаций по конструкции и установке светильников, позволяющих минимизировать негативное воздействие на ночную среду. Помимо экологических аспектов, ночное освещение является серьезной проблемой для живой природы. Искусственный свет нарушает циклы сна и активности многих животных, изменяет их поведение и негативно влияет на экосистемы. Птицы, привлечённые светом, могут лететь в здания, подвергаясь смертельной опасности.
Кроме того, световое загрязнение влияет на растения, изменяя их физиологические процессы и замедляя рост. Эти проблемы непосредственно связаны с качеством городского освещения и масштабами его распространения, что подчёркивает необходимость комплексного изучения и эффективного регулирования. Переход к «умным городам» и внедрение адаптивного освещения с датчиками движения и временными ограничениями освещения может значительно снизить энергопотребление и минимизировать световое загрязнение. Однако для грамотного внедрения таких технологий необходимы точные данные о том, как и когда используются разные источники света в городской среде. Многократные и всеобъемлющие наблюдения, как в рамках проекта Nachtlichter, служат надежной базой для проектирования таких систем.
Некоторые страны уже начали применять новые подходы к управлению городским освещением. В частности, Франция ввела законодательство, требующее отключать рекламное освещение в ночное время, если на улицах нет пешеходов, а также выключать внутреннее освещение в пустующих зданиях. Эти меры могут значительно снизить общее количество ночного света без ущерба для бизнеса и безопасности. Кроме того, побуждение жителей использовать шторы после захода солнца может значительно уменьшить наружное свечение из частных окон – самый распространённый вид городской ночной подсветки. Такие простые, но эффективные шаги могут привести к значительному смягчению светового загрязнения.
Использование гражданской науки не только обеспечивает богатый набор данных для исследования и политики, но и повышает осведомлённость общества по вопросам светового загрязнения. Участие горожан в наблюдениях и анализе света способствует формированию инклюзивного подхода к организации городской среды, где жители сами становятся частью решения проблем экологии и устойчивого развития. Несмотря на успехи, методология подобных исследований имеет свои ограничения. Проект Nachtlichter выполнялся преимущественно в немецкоязычных регионах, и применимость полученных коэффициентов и выводов к другим странам требует дополнительных проверок и адаптации. некоторые типы светового воздействия, например, автомобильные фары, остаются мало изученными.
Кроме того, высотные здания и частные пространства сложны для учёта наблюдениями с земли, что требует развития более комплексных методов анализа и сбора данных. В будущем развитие спутников с более высоким пространственным разрешением и чувствительностью позволит проводить комбинированные исследования, сочетающие данные орбитальных наблюдений и наземных инвентаризаций. Это поможет выявлять основные источники света, определять динамику их использования и оценивать эффективность принятых мер. Регулярное повторение наблюдений на тех же участках позволит отслеживать изменения в городском освещении и лучше понимать главные драйверы светового загрязнения. Таким образом, гражданская наука открывает новые возможности для понимания и управления ночным светом в городах.
Обширные данные, собранные проектами, подобными Nachtlichter, представляют собой фундамент для разработки более точных моделей светового загрязнения, разработки эффективной политики и формирования устойчивых городских пространств, где искусственный свет способствует развитию, а не угрожает естественной среде и здоровью человека. Эти достижения доказывают, что объединение усилий специалистов и населения способно осветить не только улицы городов, но и пути к их более экологичному и гумманому будущему.
