[Programm zur kreativen Kultivierung] In hundert Jahren werden die Menschen vielleicht keinen einzigen Stern mehr sehen können? Lichtverschmutzung schadet nicht nur astronomischen Beobachtungen

Autor: Fan Zhou

Warum können wir im Stadtzentrum nur wenige Sterne sehen, in den Vororten oder in den Bergen jedoch so viele Sterne und die wunderschöne Milchstraße?

Die hell erleuchtete Nachtszene der Stadt lässt den Sternenhimmel trüben. Hier müssen wir ein Konzept namens Signal-Rausch-Verhältnis einführen, also das Verhältnis von Signal zu Rauschen. Wir wissen, dass sich die Helligkeit der Sterne selbst weder in der Stadt noch in den Vororten ändert. Ob sie sichtbar sind, wird hauptsächlich durch Lärm, wie etwa Lichtverschmutzung, beeinflusst. Das nächtliche Oberlicht in der Stadt ist viel heller als das Oberlicht in den Vororten. Daher ist das Signal-Rausch-Verhältnis desselben Sterns stark reduziert. Wenn das Signal-Rausch-Verhältnis niedriger ist als die Erkennungsgrenze des menschlichen Auges oder Teleskops, ist der Stern nicht sichtbar. Aus diesem Grund sind in der Stadt weder die Milchstraße noch dunkle Sterne zu sehen. Daher werden astronomische Beobachtungen stark durch Lichtverschmutzung beeinträchtigt.

Teleskope werden normalerweise dort gebaut, wo die Wetterbedingungen gut sind, die atmosphärische Beschneidung gering ist und der Himmelshintergrund dunkel ist. Künstliches Licht kann den Nachthimmel erheblich erhellen. Bei der Beobachtung eines schwachen Objekts ist die Belichtungszeit, die zum Erreichen eines bestimmten Signal-Rausch-Verhältnisses erforderlich ist, im Allgemeinen proportional zur Intensität des Himmelshintergrunds. Wenn die Lichtverschmutzung die Gesamthelligkeit des Nachthimmels erhöht, verringert die zusätzlich erforderliche Belichtungszeit die Beobachtungseffizienz erheblich. Dies hat zur Folge, dass nur ein kleiner Teil der wissenschaftlichen Forschung mit (teurer) Teleskopzeit durchgeführt werden kann und die schwächsten Himmelskörper bei ausreichender Belichtungszeit überhaupt nicht beobachtet werden können. Dies ist die Auswirkung der Lichtverschmutzung auf astronomische Beobachtungen.

Im letzten Jahrhundert hat die Einführung und schnelle Entwicklung künstlicher Lichtquellen bei Nacht (ALANs) weltweit der Menschheit viele Vorteile gebracht, wodurch die Sicherheit menschlicher Aktivitäten bei Nacht verbessert wurde und sich in gewissem Maße der Entwicklungsstand in städtischen und ländlichen Gebieten widerspiegelte. Gleichzeitig führen zu viele künstliche Lichtquellen in der Nacht aber auch zu einer zu starken Lichtverschmutzung unseres Nachthimmels, die den tatsächlichen Beleuchtungsbedarf übersteigt. Darüber hinaus bringt es neue Herausforderungen und Gefahren für die Gesundheit vieler Organismen in der natürlichen und bebauten Umwelt mit sich. Studien haben gezeigt, dass künstliches Licht in der Nacht eine Umweltverschmutzung darstellt, die kontrolliert werden sollte. Denn Mensch, Flora und Fauna sind stark vom Kreislauf von Tag und Nacht geprägt.

Tatsächlich ist Lichtverschmutzung ein allgemeiner Begriff für die Nebenwirkungen künstlicher Lichtquellen in der Nacht. Eine treffendere Beschreibung wäre die Gestaltung einer Lichtanlage, bei der das Licht von Leuchten über den Umfang hinaus abgestrahlt wird. Dies kann zu Unterbrechungen, Unbehagen, Ablenkung oder Informationsblockaden führen.

Im weiteren Sinne bezieht sich Lichtverschmutzung auf das Phänomen künstlicher Lichtquellen, die die physiologischen und psychologischen Bedürfnisse der Menschen verletzen oder sich nachteilig auf ihre physiologische und geistige Gesundheit auswirken. Einschließlich Blendungsverschmutzung, Strahlungsverschmutzung, Lichtüberflutung, visueller Monotonie, visueller Abschirmung, Flimmern usw. Streuung ist ein wichtiger Prozess bei der Aufhellung des Himmels. Dieser Effekt ist stärker, wenn die Lichtquelle nach oben scheint, aber selbst wenn das Licht nur gerade nach unten scheint, erhöhen Reflexionen vom Boden die Helligkeit des Himmels. Da vertikal emittierte Photonen in den Weltraum entweichen können, tragen horizontal emittierte Photonen, selbst bei geringerer Intensität, mehr zu den Wolken bei als vertikal emittierte Photonen.

Immer mehr Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass Lichtverschmutzung nicht nur die Gesundheit der Anwohner direkt beeinträchtigt, sondern auch die Nahrungssuche, Partnersuche und Paarung von Insekten und Vögeln sowie einiger Meeresorganismen zerstört und beeinträchtigt. Es hat sogar noch schwerwiegendere Auswirkungen auf das Leben und die Gesundheit der Menschen. Beispielsweise kann die Auswirkung auf die Melatoninsekretion zu Schlafstörungen sowie zu Fettleibigkeit, Depressionen, Diabetes, Brustkrebs usw. führen. Aus Sicht des Schutzes der Artenvielfalt und der Ökosysteme ist es dringend erforderlich, die Lichtverschmutzung zu untersuchen und zu kontrollieren.

Die Ausweitung menschlicher Aktivitäten selbst in die entlegensten Gebiete, das Wachstum der Weltbevölkerung und des wirtschaftlichen Entwicklungsniveaus sowie die sinkenden Kosten für Außenbeleuchtung haben zu einem exponentiellen Anstieg der weltweiten durchschnittlichen Menge an künstlichem Tageslicht geführt. Das zusätzliche Licht am Himmel verdeckt schwächere Objekte, die wichtige wissenschaftliche Informationen über den Ursprung des Universums und des Lebens liefern. Um den Zugang zum dunklen Nachthimmel zu schützen, muss die Zunahme von Störlicht in Gebieten, in denen große astronomische Forschungsteleskope stehen, kontrolliert werden.

Der Schutz des dunklen Himmels sollte insbesondere bei Grund- und Sekundarschülern gefördert und populär gemacht werden. In Vorlesungen und Kursen kann den Studierenden die Bedeutung des Schutzes vor dunklem Himmel nähergebracht werden. Im Rahmen einiger Aktivitäten können auch quantitative Messungen und Überwachungen durchgeführt werden. Basierend auf der Definition der Helligkeit können wir den Grad der nächtlichen Lichtverschmutzung in einem Gebiet messen, indem wir die Grenzhelligkeit in einer klaren Nacht bestimmen, das heißt, indem wir die Anzahl der Sterne in einem bestimmten Bereich des Himmels visuell beobachten. Die Internationale Meteororganisation (IMO) bietet eine praktischere visuelle Messmethode an, die es ermöglicht, diese Arbeit in großem Umfang unter Grundschülern durchzuführen.

Die International Dark-Sky Association (IDA) ist eine internationale gemeinnützige Organisation mit Hauptsitz in Tucson, Arizona, USA. Die IDA wurde 1988 gegründet. Ihre Mission besteht darin, die nächtliche Umwelt und den dunklen Himmel durch Außenbeleuchtung zu schützen. Wichtige Ansätze werden den Wert des dunklen Himmels steigern und seine Erhaltung und Wiederherstellung durch Aufklärung fördern. Dazu gehört auch die Überlegung, wie Beleuchtungsgeräte die Lichtverschmutzung verringern können. Im Jahr 2008 hatte die IDA etwa 5.000 Mitglieder in 70 Ländern. Zu den von der IDA zertifizierten internationalen Dark Sky Preserves gehören: International Dark Sky Parks, International Dark Sky Communities, International Dark Sky Reserves, International Dark Sky Sanctuaries und International Dark Sky Preserves usw.

Im Jahr 2001 startete die IDA das „International Dark-Sky Places Program“, um Gemeinden, Parks und Naturschutzgebiete auf der ganzen Welt zu ermutigen, Orte mit dunklem Himmel durch verantwortungsvolle Beleuchtungsrichtlinien und Aufklärung der Öffentlichkeit zu schützen und zu erhalten. Das Programm berücksichtigt zwei Arten von Umgebungen, um herausragende Anstrengungen zum Schutz des dunklen Himmels anzuerkennen: Naturschutzgebiete und die bebaute Umwelt. Parks und Naturschutzgebiete verfügen über eine zuverlässige Beleuchtungssteuerung und ein aggressives Programm zur Öffentlichkeitsarbeit und Aufklärung, um den dunklen Himmel zu schützen. Darüber hinaus entwickeln sie hochwertige Richtlinien für die Außenbeleuchtung, stellen sicher, dass die öffentliche Beleuchtung diesen Richtlinien entspricht, und sorgen dafür, dass die öffentliche Beleuchtung sowohl für Wohn- als auch für Privatbereiche den Vorschriften entspricht. Internationale Dark Sky-Standorte sind in mehrere Kategorien unterteilt, darunter Internationale Dark Sky-Parks, Internationale Dark Sky-Reservate, Internationale Dark Sky-Gemeinschaften, Internationale Dark Sky-Schutzgebiete und Urban Dark Sky-Standorte.

Daher ist es erforderlich, dass sich alle Bereiche der Gesellschaft zusammenschließen, um unseren wunderschönen Sternenhimmel zu schützen, mit den lokalen Regierungsbehörden zu kommunizieren und zu verhandeln, Gesetze zu verabschieden oder bestehende Beleuchtungsanlagen umzugestalten, um den dunklen Himmel zu schützen, um die Wirtschaft und den Tourismus bei dunklen Nächten zu entwickeln und Schutzgebiete für dunkle Nächte einzurichten.

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