为什么夜晚的天空容易呈现红色

      “绯红的夜空” 过去常常使人联想起颜色明丽的晚霞，那是地平线上沐浴在温暖落日下的美丽天空。俗语 “晚霞行千里” 指的就是，天边出现晚霞预示着第二天是晴朗的好天。但是，近几十年来，这一概念却被赋予了新的意义。随着户外照明的影响在人类生活中日益凸显，夜空也渐渐由黑转红。

（自媒体久久自媒体）

　　德国的柏林自由大学（Freie Universit?t）和莱布尼兹淡水生态学与内陆渔业研究所（Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries）的一组科学家，在克里斯托弗·凯巴（Christopher Kyba）的领导下，跟踪研究云层对光污染的影响时，发现夜空的颜色正在发生变化。这一研究成果最近被发表在《英国皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上，题为《红色成了新的黑色》（Red is the New Black）。 （本文来自久久自媒体）

　　不久之前，夜空还是相当的黑，那时只有月亮作为唯一的光源，我们也能看到数以千计的星星，更能看到宽广耀眼的银河横亘夜空。随着人类开始使用户外照明，夜晚也变得更加明亮。大名鼎鼎的本杰明·富兰克林也曾参与到美国早期的路灯推广和改进工作中，虽然那时的路灯只是把一个装有蜡烛的玻璃盒放到高高的杆子上去。这些早期的路灯从 1816 年开始，逐渐被煤气灯取代。1879 年，电灯泡首次被安装在克利夫兰的路灯上，一直到世纪之交都是户外照明的主要形式。后来，电力变得更实惠，街灯的数量得以大幅增加，“黑夜” 也成了城市生活中不复存在的事物。

　　这些灯光不仅照亮了街道，大量的灯光还被散射到大气之中， 这种 “天空辉光” 在繁华的都市区极为常见。有些发光装置能比其他产生出更多的辉光。在顶部开口的路灯、非聚光灯和面朝上方的灯，比如装在广告牌下面的那种，都大大地增加了天空辉光。射向上空的光线越多，被大气层散射回地面的也就越多。

　　凯巴的团队试图观测云层会对天空辉光产生怎样的影响。在夜空受自然光支配的地方，云层通常使得那里的天空变得更暗，这一点与在白天时一样。但是，研究者们在城市里发现了相反的情况：云层将更多的人工光反射回地面，而这放大了天空辉光的影响。他们还发现天空辉光不仅影响夜空的亮度，还在改变天空的颜色。

　　众所周知，阳光中的短波长蓝色光能比长波红色光得到大气层更多的散射，这使得天空呈现出蓝色。相似的，研究者们发现短波长的人工光在晴朗的夜晚最容易被散射。但若有云层的覆盖，在晴朗天气下一般会散射到外太空中的长波红光，会被反射回地面。

　　结果是，城市里多云的夜晚笼罩着一层微红的光辉，其影响是相当可观的。研究者们在柏林进行了为期数月的观测，每天晚上都会观测好几个小时。他们发现，在多云的夜晚，天空辉光中的蓝光，亮度比在晴朗夜晚高出 7 倍，而红光的亮度则高出 17 倍。在肉眼可见的范围内，这意味着受人工光线的影响，多云夜晚的亮度比自然情况下高出了数千倍！

　　这对大自然产生了重要的影响。包括人类在内的所有动物都有其昼夜节律——循环往复的生物钟决定着我们何时醒来，何时又该睡去。不遵守这一节律就会出现时差反应（表现为工作效率低、不易入睡、睡中容易惊醒、思路不清等）。更加明亮的夜空扰乱了其他动物的昼夜节律，也影响了自然界捕食与被捕食的关系。（当然，相比于城市中交通拥堵和自然栖息地减少等现象，夜空转红的影响也许微乎其微。）

　　凯巴的团队表示，即将到来的技术变革用不了多久就会改变夜空的模样。现今的世界潮流倾向于将气体放电灯替换为发光二极管，也即 LED 灯。 LED 灯更便宜、寿命更长、可以快速开关，这些特性都使得它成为一种理想的使用触发器的节能光源，而且它还可以用来照亮特定区域。不过，LED 灯的不足之处是它会释放出更多波长较短的光，而这会使晴朗的夜空变得更亮。人体的昼夜节律对波长短的光尤其敏感，所以 LED 灯会对我们产生更大的影响。

　　明亮的夜晚还带来了一个更抽象的问题： 美丽的星空正在从我们眼前消失！曾经闪耀在古人头顶的璀璨繁星，现在已经看不到多少了。稀稀拉拉地挂着几颗星的淡红色夜空，远远没有布满繁星的黑夜引人入胜。住在城里的绝大多数人都还能看到月亮和少数的星星，如果足够幸运而且知道该往哪看的话，还有可能瞥见金星、火星和木星；但是，对于非常了解天空的天文爱好者来说，天空辉光必然是心头一大烦事。