'غالبًا ما تنحرف أفضل الخطط الموضوعة للفئران والرجال' - هذه إعادة صياغة مشهورة للشاعر الاسكتلندي روبرت برنز في بعض الأحيان يلخص براعة الإنسان. هذا هو بالضبط ما حدث عندما قررت مقاطعة في ولاية واشنطن استبدال جميع مصابيح الشوارع المملوكة لها المصابيح جزئيًا على الأقل في محاولة لمكافحة التلوث الضوئي. أظهر بحث جديد أنهم في الواقع جعلوا التلوث الضوئي أسوأ.
هونغ الدكتور لي وي وزملاؤها في National Park Service مؤخرًا ورقة متوفر حاليًا على موقع arXiv الذي يتضمن تفاصيل العمل الذي قاموا به لمراقبة سماء الليل قبل وبعد استبدال مقاطعة شيلان لمصابيح الشوارع بمصابيح LED.
خريطة مقاطعة شيلان وأين توجد أضواء شوارعها.
الائتمان - هونغ وآخرون.
مقاطعة شيلان يقع في الجزء الشمالي الأوسط من الولاية ويعمل كبوابة للعديد من المناطق الترفيهية الخارجية القريبة ، بما في ذلك متنزه North Cascades الوطني. بالنظر إلى هذا الاهتمام بالهواء الطلق ، قد يبدو تقليل التلوث الضوئي مفيدًا لمراقبة النجوم على أمل إلقاء نظرة على درب التبانة.
لذلك قررت المقاطعة استبدال جميع مصابيح الشوارع المملوكة للمقاطعة والبالغ عددها 3693 (60٪ من إجمالي إنارة الشوارع الخارجية في مقاطعة شيلان) بصمامات ثنائية باعثة للضوء 'مقطوعة بالكامل' للمصابيح. حوالي 80٪ من مصابيح LED الجديدة كانت '3000K' أو 'ضوء أبيض دافئ' ، في حين أن 20٪ أخرى كانت أكثر سطوعًا '4000K' من المصابيح التي تم تركيبها لتلبية متطلبات الإضاءة التي حددتها وزارة النقل بولاية واشنطن.
فيديو NG عن التلوث الضوئي.
الائتمان - قناة ناشيونال جيوغرافيك على يوتيوب
تمت عملية التعديل التحديثي بين عامي 2018 و 2019 ، وأخذت الدكتورة هونغ وفريقها القياسات قبل التثبيت وبعد وضع جميع المصابيح الجديدة في مكانها. ما وجدوه كان… مفاجئًا على أقل تقدير. أصبحت السماء أكثر إشراقًا في المقاطعة بعد تثبيت مصابيح LED.
هذه النتيجة غير بديهية فقط لأن مصابيح LED عمومًا يُعتقد أنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأفضل للتلوث الضوئي. تجربة في فلاغستاف ، أريزونا حاولت الاستفادة من مصابيح LED لإنشاء أول 'مدينة السماء المظلمة الدولية' في العالم في عام 2018 ، على الرغم من أن النتائج لا تزال قائمة بشأن فعاليتها.
فيديو يناقش بعض أفضل الأماكن لمشاهدة النجوم في الولايات المتحدة.
الائتمان - تحقق من الحقائق 360 قناة يوتيوب
إذا كانت النتائج في مقاطعة Chelan هي أي شيء يجب أن تمر به هذه التجربة ، فقد لا تكون هذه التجربة ناجحة. نظرت الدكتورة هونغ وزملاؤها في ثلاثة مقاييس مختلفة لحساب مدى ظلام السماء - مدى سطوع السماء توهج السماء في المقاطعة ، ومدى ارتفاعها ، و 'الإشعاع الصاعد' الذي يقيس الضوء الموجه لأعلى.
كانت هناك حاجة إلى عدة أدوات لحساب الاختلافات في التلوث الضوئي بشكل شامل. أولاً ، لدى National Park Service ' نظام كاميرا سماء الليل '، الأمر الذي سمح للباحثين بالتقاط صور بسيطة قبل وبعد السماء ليلاً في منطقة مقاطعة شيلان. تم بعد ذلك جمع المزيد من البيانات بواسطة مجموعة مقياس إشعاع التصوير المرئي بالأشعة تحت الحمراء (VIIRS) ، الذي يقع في القمر الصناعي الوطني للشراكة في المدارات القطبية Suomi .
وصف Suomi والبيانات المرتبطة بها.
الائتمان - USGS
من بين المقاييس الثلاثة التي تم قياسها بواسطة هذه الأداة ، زاد سطوع ارتفاع الوهج السماوي وارتفاعه ، بينما انخفض الإشعاع الصاعد بالفعل. التفسير الذي قدمه المؤلفون لسبب تفاقم التلوث الضوئي بالضبط هو أنه كانت هناك زيادة في انبعاثات الضوء أقصر من 500 نانومتر ، أقرب إلى النهاية الزرقاء للطيف المرئي. أما بالنسبة لسبب انخفاض كمية الضوء الموجه لأعلى ، فقد كان ذلك على الأرجح بسبب مزيج من اتجاهية مصابيح LED بالإضافة إلى تدريع أفضل على عمود المصباح نفسه.
على الرغم من جعل التلوث الضوئي في الواقع أسوأ قليلاً ، لا يزال من الممكن اعتبار التعديل التحديثي لمصابيح LED ناجحًا لهدفين آخرين - تقليل استهلاك الطاقة والتكلفة. لا يمكن إنكار أن مصابيح LED أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من مصابيح الصوديوم عالية الضغط حلت محلها ، وستستمر لفترة أطول ، مما يقلل التكلفة الإجمالية للمقاطعة. في حين أن وفورات الطاقة والتكلفة كبيرة ، يمكن لعشاق علم الفلك في كل مكان أن يأملوا في أن تأخذ السلطات البلدية الأخرى التي تفكر في ترقيات مماثلة في الحسبان كيف يمكن أن تؤثر مصابيح LED الجديدة على سمائهم الليلية. يمكن أن يؤدي استخدام أفضل جوانب مصابيح LED إلى سعادة البشر والفئران في كل مكان.
يتعلم أكثر -
arXiv - التغييرات في سطوع سماء الليل بعد التعديل التحديثي لمصابيح LED على مستوى المقاطعة
مقاطعة شيلان - تقاسم السماء الليلية
يوتا - معظم التلوث الضوئي لا يأتي من إنارة الشوارع
الصورة الرئيسية -
صور بانورامية توضح التلوث الضوئي قبل (أعلى) وبعد (أسفل) تركيب مصابيح LED في مصابيح الشوارع في مقاطعة شيلان.
الائتمان - هونغ وآخرون.
