编辑丨王多鱼
排版丨水成文
从太空中俯瞰夜晚的地球,一片灯火辉煌,这一景象有力地证明了人类的存在,在这颗“黑曜石”般的星球上,人类聚居地、工业区和能源基础设施的灯光愈发清晰地勾勒出这颗“黑曜石”般星球的轮廓。
夜间人造光(Artificial light at night,ALAN)将可见度延长到了白天之外,使人们能够全天候出行、聚集和继续日常生活。但 ALAN 远不止是一种视觉奇观:它是人类活动的直接、可测量的信号,反映了我们如何建设并为我们的聚居地提供动力,我们经济的动态以及我们对危机和机遇的应对。ALAN 的变化还反映了人类活动的速度和性质,表现为突发性事件,例如新建建筑或灾难,或由长期经济或人口力量驱动的渐进趋势。因此,了解这些变化的方向、位置和强度,对于评估全球变化的全部范围及其对人类基础设施和能源转型的影响至关重要。
2026 年 4 月 8 日,康涅狄格大学朱浙团队在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为:Satellite imagery reveals increasing volatility in human night-time activity 的研究论文,该研究还被选为当期封面论文。
这项研究揭示了一个惊人事实:地球的夜间灯光正变得越来越不稳定,就像人类社会的"心电图"一样,记录着我们这个时代的脉搏与波动。
研究团队利用每天夜间卫星图像以及连续变化检测方法,绘制了 2014 年至 2022 年全球高频率夜间人造光(ALAN)动态图。这些研究结果对普遍认为的夜间人造光辐射强度变化主要是渐进且单向的观点提出了挑战。实际上,地球上的夜间人造光出乎意料地具有动态性,其特点是频繁且同时存在变亮和变暗的情况,而且,过去十年中,变亮和变暗的情况都显著加剧,从而证实了人类夜间活动的波动性日益加剧。
封面图片展示了地球的夜间景象,该图片由过去十年间每天拍摄的夜间卫星图像合成,描绘了人类夜间活动的变化动态,其中金色区域表示光亮增强,紫色区域表示光亮减弱,白色区域则同时出现这两种情况。
数十年来,科学家们通过卫星观测地球的夜间灯光,看到了人类文明的璀璨光芒。这些影像记录了人类城市扩张、经济发展和能源使用的轨迹。然而,传统研究普遍认为,地球上夜间灯光的变化是缓慢而单向的——世界在持续变亮,变暗只是局部例外。
在这项最新研究中,研究团队分析了超过 116 万张 NASA 拍摄的地球夜间灯光图像,覆盖了全球主要有人居住的大陆。结果令人震惊——地球上的夜间亮光出人意料地具有动态性——
变化频率惊人:每个发生变化的区域,在 9 年研究期内平均经历了 6.6 次明显的亮度变化;
变化面积巨大:全球累计变化面积包括 205 万平方公里的亮度突变和 1904 万平方公里的亮度渐变;
双向变化共存:变亮使辐射亮度增加了 2014 年全球基准的 34%,而变暗抵消了其中的 18%;
变化正在加剧:过去十年中,变亮和变暗现象都在显著增强。
该研究还显示,地球夜间亮光的变化不是随机的,它们背后是人类社会的真实写照——
亚洲的崛起与差异:中国和印度贡献了最大的累计变化面积,但模式截然不同。中国东部和中部地区因城市化和工业活动持续变亮,而西部地区变化较小且分散。印度南部在整个研究期内持续变亮,反映了较高的城市化水平和经济发展,而北部地区主要在早期因农村电气化和路灯项目而变亮。
欧洲的“主动变暗”:欧洲呈现出清晰的结构性变暗模式,相对于 2014 年基准,ALAN 辐射亮度净下降了 4%。法国下降了 33%,英国 22%,荷兰 21%。这些变化与国界高度吻合,凸显了国家特定照明政策的影响,例如 LED 替换计划和欧盟能效指令。
美国的复杂图景:美国西海岸因人口增长和经济活力持续变亮,而东海岸和中西部部分地区因老城区去密度化、制造业衰退和节能技术采用而变暗。中部页岩油气产区则表现出强烈的双向变化——繁荣期因钻井活动和天然气燃烧而急剧变亮,运营缩减时又同样急剧变暗。
委内瑞拉的“被动变暗”:与欧洲不同,委内瑞拉的变暗并非政策或技术驱动,而是系统性崩溃的结果,其 ALAN 辐射亮度下降了超过 26%,反映了经济衰退、基础设施衰败和投资不足。
此外,这些数据的高时间分辨率,让研究团队能够捕捉到短期事件的影响,包括 COVID-19、局部战争和冲突等等。
总的来说,这项研究表明,在过去十年中,地球夜间的变亮和变暗都在显著加剧。人类夜间活动日益加剧的波动性这一证据,为理解城市演变、能源转型、政策影响以及迅速变化的夜间照明所带来的生态后果,提供了一个重要的动态维度。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10260-w
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