在城市中心抬头望天，往往只能看到寥寥几颗星，而驱车前往郊外或山区，漫天繁星和横贯苍穹的银河又会重新出现。星星本身的亮度并没有改变，变化的是我们所处的环境。
要理解这种差异，首先要引入一个来自天文观测的概念——信噪比，也就是信号与噪声的比值。星光是信号，而夜天光的亮度是噪声。
城市上空的夜天光比郊外要亮得多，因此看到同一颗星的信噪比就被大大压低了。一旦信噪比低于人眼或望远镜的探测极限，这颗星星就从视野中"消失"了。
这正是城市里看不到银河、看不到暗星的根本原因。这种影响不仅困扰着普通观星者，更严重地冲击着专业的天文观测。
望远镜之所以通常被安置在天气状况良好、大气消光程度较低、天空背景较暗的地方，就是为了尽可能提高信噪比。观测一个暗弱天体时，达到给定信噪比所需的曝光时间，通常与天空背景的强度成正比。
当光污染抬高了夜空的总天光，所需的额外曝光时间就会急剧增加，大大降低观测效率。昂贵的望远镜时间原本可以用来完成更多科学研究，却因为夜空背景过亮而被迫缩水；即便给予充足曝光，最暗弱的那部分天体依然无法被捕捉到。
而正是这些暗弱天体，承载着关于宇宙起源和生命起源的关键科学信息。过去一个世纪，世界范围内的夜间人造光源经历了迅速的引入和扩张。它确实给人类带来了许多好处，提高了夜间活动的安全性，也在一定程度上反映出一个地区城乡发展的水平。
但与此同时，过量、过度的夜间人造光源远远超出了实际的照明需求，给夜空带来了越来越严重的光污染，也给自然环境、建筑环境中的许多生物乃至人类自身的健康带来了新的挑战和威胁。
研究表明，夜间人造光源本身是一种污染物，应当加以治理，因为人类、植物和动物都深受昼夜交替节律的影响。
从技术层面看，光污染是夜间人造光源各种副作用的总称，更准确地说，是由照明设备发出、超出设计照射边界的那部分光所产生的干扰、分心以及对信息获取的阻碍。
广义上，它指由人工光源造成的、违背人正常生理和心理需求、或有损身心健康的现象，具体包括眩光污染、射线污染、光泛滥、视单调、视屏蔽、频闪等多种形式。散射是让天空整体变亮的一个关键过程。
如果光源向上照射，这种效应尤为明显；但即便灯具垂直向下，地面的反射依然会抬升夜天光的亮度。更微妙的是，垂直向上发射的光子有相当一部分会逃逸到太空中，而水平方向发射的光子虽然光度较低，却因为在大气中走过更长的路径，对云霞变亮的贡献反而更大。
这也是为什么现代暗夜保护非常强调灯具的全截光设计，仅仅"把灯朝下照"并不足以解决问题。越来越多的学者认为，光污染不只是让夜空变亮那么简单，它还会直接影响居民健康，并破坏和干扰昆虫、鸟类以及部分海洋生物的觅食、寻偶和交配行为。
对人类而言，夜间持续暴露在人造光下会影响褪黑素的分泌，由此引发睡眠障碍，并与肥胖、抑郁症、糖尿病、乳腺癌等问题相关联。从保护生物多样性和生态系统的角度看，研究并控制光污染已经迫在眉睫。
作为旁证，天文爱好者常用的波特尔等级系统将天空亮度及光污染程度划分为九级，一级最佳、九级最差。无人区可见约七等星，属于一级；农村大致能看到四至五等星，处于三级；而典型的城市夜空通常只能分辨出少量一等星，落在六到九级之间。
这组数据从另一个角度印证了城市夜空被"抬高"的现实。人类活动已经扩展到最偏远的地方，世界人口和经济水平的增长、再加上户外照明成本的不断降低，共同推高了全球平均人造光源指数。
夜空中额外的光遮蔽了那些暗弱而又宝贵的天体。为了保护人类进入黑暗夜空的通道，必须有意识地控制主要天文观测台址周边区域内干扰光的增长。
暗夜星空保护工作尤其注重在中小学生中进行宣传和普及。可以通过讲座、课程的形式让学生理解暗夜保护的意义，也可以通过一些实践活动开展定量化的测量与监测。
基于星等的定义，人们能够在晴朗夜晚通过测定极限星等，也就是目视数清某个特定天区中可见星星的数量，来衡量一个地区的夜间光污染水平。国际流星组织提供了较为便捷的目视测量方法，使这项工作得以在校园中广泛推行。
国际暗夜协会（IDA）是推动这一事业的重要力量。它于1988年成立，总部位于美国亚利桑那州图森市，是一个国际性的非营利组织。
IDA的使命是通过改进室外照明设备来保护夜间环境和暗黑的天空，核心手段是让更多人认识到暗夜星空的价值，并通过教育鼓励大家保护和恢复夜空，其中就包括思考如何使用照明设备以减少光污染。
到2008年时，IDA在70多个国家已拥有大约5000名成员。它所认证的国际暗夜保护地体系包括国际暗夜公园、国际暗夜社区、国际暗夜保护区、国际暗夜圣地等多种类型。
2001年，IDA发起了国际暗夜场所方案，通过负责任的照明政策和公共教育，鼓励世界各地的社区、公园和保护区守护那些依然黑暗的夜空。该方案考察两种环境以表彰在暗夜保护方面做出突出努力的地方：一类是自然保护地，另一类是建筑环境中的公园和保护区。
获得认证的场所需要设有可靠的照明控制机制、持续的公共宣传和教育计划，并制定高质量的户外照明政策，确保公共照明合规，同时引导居民和私人照明也向标准靠拢。
国际暗夜场所进一步细分为国际暗夜星空公园、国际暗夜星空社区、国际暗夜星空保护区和城市夜空场所等类别。保护夜空并不是天文学家一个群体的事。
它需要社会各界联合起来，与地方政府部门充分沟通和协调，通过立法或对现有照明设施进行改造等方式推进暗夜保护工作，并在此基础上发展暗夜经济、暗夜旅游，设立专门的暗夜保护区。
当有一天我们能够重新在城市附近的夜空中看见银河，看见那些承载着宇宙故事的暗弱星光，才真正说明光污染治理走到了它应有的位置。
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