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光污染的類別及成因
2009-05-08 00:09:26
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  Glare(眩光)

  眩光通常指光源照射進人眼所產生的目眩現象,分為直接眩光和非直接眩光。直接眩光指光源核心直接照射人眼,比如迎面的汽車頭燈射出的光線;非直接眩光指光源亮度比其背景亮度高的多,從而對人的視覺造成影響,比如黑暗中的強光。

  眩光通常使人視線模糊不清,降低人眼分辨光度強弱的能力。比如汽車燈光可以使行人或者駕駛員短暫性“視覺喪失”,從而引發交通事故。在防護不當的情況下,眩光還會傷害人的視力。長期在強光條件下工作的工人(如冶煉工、熔燒工、吹玻璃工等)會由于強光而使眼睛受害。

圖004眩光示意圖

圖004眩光示意圖

  Over-illumination(過度照明)

  過度照明指光的亮度遠遠超過了需要的程度,主要是對能源的無意義使用造成的浪費。尤其戶外商業廣告牌、商業大樓是過度照明的主體。有數據顯示,美國每天由于“過度照明”所浪費掉的能源相當于200萬桶石油!過度照明還會引起非直接的眩光現象,從而對人眼的視力造成傷害。

圖005廣告牌所需的燈光大大超過了實際需要的水平

圖005廣告牌所需的燈光大大超過了實際需要的水平

  Light trespass(光入侵)

  光入侵是指外部不必要的光線進入了私人領域造成的幹擾。比如鄰居家的照明光線照進自己的窗戶和居室,影響自己的生活和娛樂、睡眠(比如夜間的燈火讓人難以入睡),從而感到不適的現象。德國巴伐利亞市通過對200位市民的調查,其中有三分之一的人抱怨晚間睡眠受到室外燈光特別是過亮的霓虹燈的幹擾,有五分之二的人反映不能入睡,而且感到頭昏、眼花、耳鳴、咳嗽乃至引起哮喘。

圖006 外部燈光過亮影響居民生活

圖006 外部燈光過亮影響居民生活

  對天文觀測者來說,光入侵的影響非常大。因為城市里強烈的燈火經常會掩蓋天空中的星星所發出的微弱光線,這使觀測活動變得非常困難。目前各國已經有相關的法律來保護人們免受侵害。

圖007建築物耀眼的燈光使對周圍的建築產生的影響

圖007建築物耀眼的燈光使對周圍的建築產生的影響

  Sky glow(人為白晝)

  即使在沒有燈光的情況下,夜晚的天空也並不是完全黑暗的,星星會散發微弱的光芒,太陽系中的太空塵埃也會散射太陽的光線,這就是所謂的自然的天空輝光(natural skyglow)。但是隨著近幾個世紀人為照明設備的使用,出現了人為的天空輝光現象即人為白晝(artificial skyglow)。

圖009卡爾加利上空的人工白晝

圖009卡爾加利上空的人工白晝

  人為白晝多是由于城市中樓宇相互反射的光線超過了地平線,通過附近的大氣層發射到天空產生的現象。

圖010墨爾本人工白晝現象, Dr T. J. Richards拍攝

圖010墨爾本人工白晝現象, Dr T. J. Richards拍攝

  人為白晝將減低天空與星星的對比度,嚴重影響天文學家的工作。據統計,在夜晚天空不受光污染的情況下,可以看到的星星約為7000個,而在人工白晝的影響下,只能看到大約20-30顆星星。

  人為白晝還會對生態環境產生破壞,強光可能破壞昆蟲在夜間的正常繁殖過程。

  Clutter(混光)

  混光指不同的光線混雜在一起對人的視覺產生的影響。尤其是城市的顏色各異、亮度不一的霓虹燈會給駕駛員和夜間飛行員造成極大的困擾。混光會使駕駛員視覺混淆,從而注意不到障礙物,可能造成車禍;而飛行員則需要花精力在這些各式各樣的光芒中辨認航空信號燈。

圖010混光現象示意圖

圖010混光現象示意圖

  其他類型光污染

  目前光污染還沒有統一的分類方式,除眩光、過度照明、光入侵、人為白晝、混光等五種類型的光污染以外,還有許多其他類型,比如白亮污染(牆面或建築物對太陽光的鏡面發射造成的危害)、紅外線和紫外線等等。

  此外,根據光污染發生的時間不同,國內也有專家將光污染分為“晝光光污染”和“夜光光污染”。


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