Блог

Nov 21, 2023

Светодиодные уличные фонари становятся все более синими

Переход на светодиодное уличное освещение приводит к еще большему загрязнению синим светом.

Переход на светодиодное уличное освещение приводит к увеличению загрязнения синим светом – важная тенденция, которую не заметили специализированные спутники, контролирующие ночное освещение. К такому выводу пришли исследователи из Великобритании, проанализировавшие цифровые фотографии Земли, сделанные астронавтами на борту Международной космической станции (МКС). Ученые говорят, что переход на более синий свет имеет негативные последствия для здоровья человека, поведения животных и астрономии.

Светодиоды существуют уже 60 лет, но более старые устройства работали в красном конце визуального спектра. Однако в 1990-х годах стали доступны ярко-синие светодиоды, благодаря которым их изобретатели получили Нобелевскую премию по физике 2014 года. Возможность создавать яркие синие светодиоды быстро привела к разработке белых светодиодов, которые становятся повсеместными во многих осветительных устройствах.

Действительно, светодиодные уличные фонари начали заменять натриевые лампы, излучающие желтый свет, во многих европейских странах. Помимо более низкой стоимости и более высокой энергоэффективности, чем натриевые, светодиоды обеспечивают лучшую цветопередачу, что улучшает распознавание освещенных объектов наблюдателем.

Однако исследователи отмечают, что у этого внедрения есть и темная сторона. Предыдущие исследования показали, что количество светового загрязнения увеличивается с внедрением светодиодов. Кроме того, этот светодиодный свет намного более синий, чем натриевый свет, и предыдущие исследования показали, что воздействие синего света в ночное время может оказывать негативное влияние на циркадный ритм и сон людей. Есть свидетельства того, что синий свет может изменить поведение некоторых насекомых, а также усугубляет проблему светового загрязнения ночного неба, из-за чего звезды становится труднее увидеть как для общественности, так и для астрономов.

Теперь группа ученых из Эксетерского университета в Великобритании под руководством Алехандро Санчеса де Мигеля из Эксетера и Университета Комплутенсе в Мадриде, Испания, впервые количественно оценила увеличение загрязнения синим светом в Европе.

«Нет причин, по которым мы используем светодиоды с таким насыщенным синим цветом», — рассказал Санчес де Мигель журналу Physics World. «Их энергоэффективность немного выше, но если принять во внимание затемнение и направленность, а также хороший дизайн освещения, то этот момент не имеет значения».

Обычно спутниковые данные о ночном освещении учитывают все длины волн видимого света вместе и не делают различий между красным, зеленым и синим. Вместо этого команда Санчеса де Мигеля использовала изображения, снятые астронавтами МКС с помощью обычных цифровых однообъективных зеркальных камер (DSLR), и объединила изображения с данными спутниковых датчиков. Это основано на предыдущей работе команды Санчеса де Мигеля, которая показала, что изображения, полученные с помощью космических камер, захватывают цветные и радиометрические данные лучше, чем спутники мониторинга Земли.

Они сравнили снимки Европы, сделанные с МКС в 2012 и 2013 годах, с изображениями, сделанными в период с 2014 по 2020 год, когда начала развиваться светодиодная революция. Они обнаружили явное увеличение синего света, исходящего с континента. Из европейских стран увеличение было наиболее заметным в Италии, Румынии и Великобритании, тогда как воздействие белых светодиодов, излучающих синий свет, было наименее заметным в Австрии и Германии.

Что касается различий между странами, то отчасти причина заключается в том, что в некоторых странах имеется старое освещение, которое необходимо срочно заменить, в то время как в других Санчес де Мигель видит в этом культурную разницу.

«Италия меняется слишком быстро», — говорит он. «Я недостаточно хорошо знаю причины появления Румынии, но, возможно, это связано с тем, что их уличное освещение было старым, как это произошло с Великобританией».

В результате исследования Санчес де Мигель считает, что исследования ночного светового загрязнения недооценили потенциальное вредное воздействие светодиодов просто потому, что до сих пор весь мониторинг светового загрязнения с помощью спутников не был привязан к цвету.

Возвращение звезд

С этим согласен Раскин Хартли, представитель Международной ассоциации темного неба. «За последние 25 лет стало ясно, что Европа стала ярче и голубее в стремлении перейти на энергосберегающие светодиодные ночные фонари», — рассказал он Physics World. «К сожалению, качество ночной среды ухудшилось, и мы продолжаем тратить огромное количество энергии из-за неэффективного ночного освещения».