Глобус ночью - Globe at Night

Искусственное освещение, показывающее расположение световое загрязнение в октябре 2012 г.

Глобус ночью это международная программа научных исследований, которая краудсорс измерения световое загрязнение в ночном небе. В установленные периоды времени в течение каждого года проект просит людей подсчитать количество звезд, которые они могут видеть из своего местоположения, и сообщить об этом на веб-сайт проекта. Исследователи-координаторы собирают эту информацию для создания общедоступной карты глобального светового загрязнения в свободном доступе. К сентябрю 2011 года было выполнено почти 70 000 измерений.[1] Использование данных, собранных общественностью, делает программу примером гражданская наука.[2] Globe at Night начинался как НАСА образовательная программа в США, организованная NOAO, и был расширен на международном уровне в течение 2009 г. Международный год астрономии;[3] это ответвление Программа GLOBE, который ориентирован на школьное научное образование.

Научное обоснование

Искусственное освещение привлекает множество насекомых в пользу некоторых пауков, например, на этом освещенном мосту через Река Луара, Франция. Эти изменения в поведении могут затем повлиять на пищевые полотна и вызвать дальнейшее побочные эффекты.

Световое загрязнение, внедрение искусственного света в ранее темные экосистемы, имеет многочисленные неблагоприятные экологические последствия. Воздействие искусственного света может оказаться фатальным для некоторых организмов (например, бабочек, летящих в горящее пламя), может прервать фазу жизненного цикла для других (например, светлячки не могут привлечь партнеров) и могут снизить возможности поиска пищи (из-за повышенного риска нападения хищников).[4] Свет ночью также может мешать хронобиология многих животных, включая людей, путем подавления мелатонин секреция.[5]

Есть также культурные и экономические причины для беспокойства по поводу чрезмерный свет ночью, вечером. Skyglow препятствует тому, чтобы большая часть населения Земли могла видеть Млечный Путь,[6] которые стимулировали развитие большей части древней науки, мифологии и религии. В США стоимость выработки излишнего света оценивается в 7 миллиардов долларов США в год;[7] производство электроэнергии для этого рассеянного света также приводит к выбросу химического загрязнения и парниковые газы.

Проект «Глобус ночью» преследует две основные цели: повысить осведомленность общественности о световом загрязнении и его последствиях и предоставить глобальные картографические данные о световом загрязнении.[1][8][9]

Метод

Видимость созвездия Орион варьируется в зависимости от местного уровня светового загрязнения наблюдателя; Слева чистое небо, справа загрязненное. Обратите внимание, что на фото слева показано больше деталей, чем можно увидеть человеческим глазом.

Проект предлагает представителям общественности выходить на улицу темными безлунными ночами и сообщать, сколько именно звезд видно. созвездия.[1][3] Проект ориентирован на студентов, учителей и их семьи, и он подготовил пакеты мероприятий на 13 языках.[3][10] НАСА поощряет студентов в ВДОХНОВЛЯТЬ программа для участия.[11]

Участников просят выйти на улицу в указанные даты по крайней мере через час после захода солнца, а затем дать их глазам привыкнуть к окружающий свет уровня и наблюдайте за определенным созвездием: Орион или Лео в Северном полушарии, Crux в Южном полушарии.[8][10][12] Выбор двухнедельного промежутка свиданий рядом с Новолуние устраняет любое влияние на яркость неба с рассеянный лунный свет, а наблюдение после захода солнца предотвращает попадание света в сумерки.[13] Сравнивая звезды, которые они видят, с звездные карты показывая видимость звезд при различных условиях светового загрязнения, они качественно измеряют световое загрязнение.[14][15] Звездная видимость проекта также может быть измерена с помощью Измеритель качества неба, инструмент, используемый астрономы-любители.[14] Эти данные о световом загрязнении затем отправляются на сайт-координатор через веб-браузер.[16][17] Собранные данные предоставляются исследователям и общественности через интерфейс сопоставления, который отображает данные, наложенные на Карты Гугл.[18]

С помощью этой техники наблюдатели сообщают невооруженным глазом предельная величина (NELM) от 1 до 7. Люди могут наблюдать звезды ниже 7-й величины, хотя для этого может потребоваться заблокировать другие источники света.[13] В условиях ясного и незагрязненного неба измерение NELM должно сильно коррелировать с уровнем светового загрязнения. Другие факторы, особенно те, которые уменьшают видя, может уменьшить NELM:[13]

Globe at Night также распространяет обучающие комплекты, демонстрирующие, как полностью экранированные огни уменьшают блики и улучшить видимость ночного неба.[3][25]

Точность измерений

Когда наблюдения Globe at Night усредняются вместе, они очень сильно зависят от яркости неба в данном месте. Это отдельная панель от это изображение.

Стандартное отклонение наблюдения отдельного глобуса ночью составляет примерно 1,2 звездной величины.[2] Из-за закон больших чисел, когда наблюдения рассматриваются в совокупности, ошибки отдельных наблюдений компенсируют друг друга, что приводит к очень стабильным средним значениям. Это означает, что наблюдения Globe at Night можно использовать для оценки глобальных или региональных тенденций яркости неба.[2]

Преобразование измерений в другие единицы

Наблюдения Globe at Night позволяют определить самые тусклые звезды, видимые в окружающих условиях. Предполагая нормальную остроту зрения и ясное небо, можно приблизительно преобразовать Глобус ночью невооруженным глазом, ограничив максимальные оценки, в другие единицы:[26]

NELMВидимые звездымкд / м2mag / arcsec2
11016014.6
2306015.6
3802016.6
4250817.8
5800319.0
62,5000.820.4
77,0000.222.0

История

Места наблюдений Глобуса ночью в 2009–2011 гг.

Проект Globe at Night был запущен как НАСА программа в США.[1] Проект быстро расширился на международном уровне и стал частью информационно-просветительской работы Международный год астрономии в 2009.[27] Размер проекта (по количеству наблюдений) за этот год резко увеличился. В 2014 году проект расширился за счет включения данных, полученных с помощью Приложение "Потеря ночи" за Android устройств, а Приложение Dark Sky Meter за iOS устройств. Кроме того, были добавлены новые звездные карты, чтобы продлить стандартную кампанию на основе карт на весь год. В 2015 году в рамках Международный год света были введены две «Международные ночи наблюдения за свечением неба», чтобы стимулировать представление данных в марте и сентябре.[28]

Количество наблюдений за каждый год сообщается на веб-странице Globe at Night:[9]

  • 2006 г. - всего 3990 наблюдений
  • 2007 г. - всего 8 490 наблюдений
  • 2008 г. - всего 6838 наблюдений
  • 2009 г. - всего 15 300 наблюдений
  • 2010 г. - всего 17 805 наблюдений
  • 2011 г. - всего 14 249 наблюдений
  • 2012 г. - всего 16 848 наблюдений
  • 2013 г. - всего 14 879 наблюдений
  • 2014 г. - всего 18 506 наблюдений

Дополнительное исследование

Данные программы Globe at Night также использовались в исследовании влияния искусственного освещения на пищевые привычки летучих мышей.[29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Фазекас, Андрей. «ГЛОБУС ночью - помогая спасти ночное небо». Национальная география. Получено 25 января 2012.
  2. ^ а б c Kyba, Christopher C.M .; Вагнер, Жанна М .; Кучлы, Хельга У .; Уокер, Констанс Э .; Элвидж, Кристофер Д.; Фальчи, Фабио; Рутц, Томас; Фишер, Юрген; Хёлькер, Франц (16 мая 2013 г.). «Citizen Science предоставляет ценные данные для мониторинга глобальной яркости ночного неба». Научные отчеты. 3: 1835. Bibcode:2013НатСР ... 3Э1835К. Дои:10.1038 / srep01835. ЧВК  3655480. PMID  23677222.
  3. ^ а б c d Уокер, Констанс; Стивен Помпеа (3 ноября 2010 г.). «Глобальная кампания по экономии энергии и борьбе со световым загрязнением». Отдел новостей SPIE. Дои:10.1117/2.1201009.003213.
  4. ^ Рич, Кэтрин и Лонгкор, Трэвис (2006). Экологические последствия искусственного ночного освещения. Island Press. ISBN  978-1-55963-128-0.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ Navara, KJ; Нельсон (2007). «Темная сторона света ночью: физиологические, эпидемиологические и экологические последствия». J Pineal Res. 43 (3): 215–224. Дои:10.1111 / j.1600-079X.2007.00473.x. PMID  17803517.
  6. ^ Cinzano, P .; Falchi, F .; Элвидж, К. Д. (2001). «Первый мировой атлас яркости искусственного ночного неба» (PDF). Пн. Нет. R. Astron. Soc. 328 (3): 689–707. arXiv:Astro-ph / 0108052. Bibcode:2001МНРАС.328..689С. Дои:10.1046 / j.1365-8711.2001.04882.x. Архивировано из оригинал (PDF) 19 августа 2006 г.
  7. ^ Галлавей, Террел; Olsen, Reed N .; Митчелл, Дэвид М. (2010). «Экономика глобального светового загрязнения». Экологическая экономика. 69 (3): 658–665. Дои:10.1016 / j.ecolecon.2009.10.003.
  8. ^ а б «Глобус ночью - Домашняя страница». Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  9. ^ а б «Глобус ночью - анализировать». Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  10. ^ а б «Глобус ночью, семейный пакет мероприятий». Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  11. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-07-06. Получено 2013-04-29.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  12. ^ Управление образования НАСА. «Присоединяйтесь к кампании Worldwide Globe at Night 2012». spaceref.com. Получено 15 марта 2012.
  13. ^ а б c d Уивер, Гарольд Ф. (1947). «Видимость звезд без оптики». Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 59 (350): 232. Bibcode:1947PASP ... 59..232Вт. Дои:10.1086/125956.
  14. ^ а б Битти, Келли. "Сделай усилие" для земного шара ночью"". Небо и телескоп. Архивировано из оригинал 2 февраля 2013 г.. Получено 25 января 2012.
  15. ^ "Глобус ночью - Карты звездных величин Ориона, 40 градусов северной широты". Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  16. ^ «Текущий информационный бюллетень NSF - март 2012». Национальный фонд науки. Архивировано из оригинал 10 марта 2012 г.. Получено 15 марта 2012.
  17. ^ Веб-приложение "Глобус ночью". Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  18. ^ «Глобус ночью, интерактивная программа просмотра карт». Глобус ночью. Получено 14 марта 2012.
  19. ^ Kyba, Christopher C.M .; Рутц, Томас; Фишер, Юрген; Хёлькер, Франц (2011). «Покрытие облаков действует как усилитель экологического светового загрязнения в городских экосистемах». PLOS ONE. 6 (3): e17307. Bibcode:2011PLoSO ... 617307K. Дои:10.1371 / journal.pone.0017307. ЧВК  3047560. PMID  21399694.
  20. ^ Гарстанг, Р. Х. (октябрь 1991 г.). «Пыльное и световое загрязнение». Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 103: 1109–1116. Bibcode:1991PASP..103.1109G. Дои:10.1086/132933.
  21. ^ Вестхаймер, Г. (1 января 1965 г.). "Острота зрения". Ежегодный обзор психологии. 16 (1): 359–380. Дои:10.1146 / annurev.ps.16.020165.002043. PMID  14268891.
  22. ^ Бродфут, А. Лайл; Кендалл, Кеннет Р. (1 января 1968 г.). «Спектр свечения, 3100–10 000 А». Журнал геофизических исследований. 73 (1): 426–428. Bibcode:1968JGR .... 73..426B. Дои:10.1029 / JA073i001p00426.
  23. ^ James, J. F .; Мукаи, Т .; Watanabe, T .; Исигуро, М .; Накамура, Р. (1997). «Морфология и яркость зодиакального света и gegenschein». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 288 (4): 1022–1026. Bibcode:1997МНРАС.288.1022J. Дои:10.1093 / mnras / 288.4.1022.
  24. ^ Gittings, Neil S .; Фозард, Джеймс Л. (1986). «Возрастные изменения остроты зрения». Экспериментальная геронтология. 21 (4–5): 423–433. Дои:10.1016/0531-5565(86)90047-1. PMID  3493168.
  25. ^ Уокер, CE; Pompea SM; Искры RT (2010). "Темное небо с нуля: до, во время и после земного шара ночью". Серия конференций ASP. Наука о Земле и космосе: установление связей в образовании и работе с общественностью. 433.
  26. ^ Споэльстра, Х. "Осведомленность о темном небе: Номограмма яркости неба". Получено 14 марта 2012.
  27. ^ Уокер, CE; Pompea SM; Исбелл Д. (2007). «GLOBE at Night 2.0: на пути к IYA 2009». Серия конференций ASP. ЕПВ и меняющийся мир: создание связей и расширение партнерства. 389: 423. Bibcode:2008ASPC..389..423 Вт.
  28. ^ Киба, Кристофер (9 февраля 2015). «Помогите измерить, как меняется ночное небо». Блог Международного года света.
  29. ^ Barringer, D; Walker, C.E .; Pompea, S.M .; Спаркс, Р. Т. (2011). «Астрономия встречается с науками об окружающей среде: использование данных GLOBE в ночное время». Наука о Земле и космосе: установление связей в образовании и информировании общественности. 433: 373. Bibcode:2011ASPC..443..373B. Получено 15 марта 2012.

внешняя ссылка