随着城市化进程的加速，夜间灯光成为现代城市夜景的重要组成部分。然而，过度和不合理的人造光源不仅影响夜晚的自然景观，还带来一系列环境、生态和健康问题。近年来，借助市民科学的力量，科学家们通过创新的调查方法，揭示了城市灯光的真实构成与分布，为光污染治理和环境保护提供了宝贵的数据支持。 在传统观念中，城市夜间的灯光主要来源于公共街道照明，即街灯。地方政府对街灯的监管较为严格，且街灯的布局和类型在官方数据库中有明确记录，因而成为城市亮化和节能改造的主要对象。然而，卫星夜间遥感图像显示的城市灯光亮度和范围往往无法直接反映地面灯具的具体类型和数量，从而限制了人们对光源具体分布和污染源头的深入理解。
德国的“夜光”（Nachtlichter）项目创新采用了市民科学的方法，邀请公众下载专门开发的应用程序，在城市和乡村地区沿街步行，系统地记录和分类他们所观察到的各种灯光类别。项目共设立了18种灯光类型，从私用窗户灯、商业橱窗照明、广告招牌，到路灯和装饰性灯光，全方位涵盖了城市夜间光源的方方面面。通过规范培训确保数据采集的一致性，项目在2021年成功统计出超过23万盏光源，覆盖22平方公里范围，提供了极其详实的地面光源信息。 这项大规模的实地调查数据首次突破了依赖卫星图像所带来的分辨率和辨识能力限制，实现了由传统卫星辐射值向“地面每平方公里安装光源数量”的转换，让公众和政策制定者能够更直观地理解城市夜灯的实际规模。例如，研究发现德国城市中心用于广告和美化目的的灯光数量，竟然超出街道照明的总和，这一结论彻底改变了证实街灯是主要光污染源的常规认识。更为惊人的是，估计全国仍有超过7800万盏灯在午夜时分持续亮着，显示出城市光污染存在巨大减排潜力。
灯光的多样性及其安装形式决定了其对环境的影响各不相同。街灯多被设计为向下照射，部分可通过遮光板减少光线向天空的散射，降低上射光污染。然而调查显示，尽管近一半的街灯配备了完全遮光装置，但大量建筑物侧墙灯、泛光灯和广告灯却普遍缺少有效遮挡，导致光线朝天撒布，形成严重的天空泛光，影响天文观测并打乱生态系统的自然光周期。 除了光污染，城市灯光还与能源消耗和碳排放密切相关。尤其是在欧洲各国推行节能减排的政策背景下，理解不同灯光类型的能源使用情况有助于开展更有效的照明管理和夜间节能措施。德国颁布的限电法规，要求非必要的广告招牌和橱窗灯在深夜关闭，便是针对这一现状的积极响应。
市民科学数据进一步强化了这一政策的合理论据，表明此类灯光的关闭将显著减少不必要的能源浪费而不影响城市功能。 环境生态学研究也表明，人工光源对野生动物，特别是鸟类、昆虫以及某些植物种类的生活习性和繁殖行为产生负面影响。夜间光污染干扰了鸟类迁徙路径，多次记录显示它们被过亮的城市灯光吸引，误入危险区，导致大量死亡。夜空泛光还影响昆虫的觅食和交配，逐渐削弱生态系统的多样性和健康。植物在实验室研究中也显示对过度夜光的光照反应，可能影响其生长周期和繁殖。市民科学提供的详细光源数据，为精准评估这些生态影响提供了基石，推动跨学科的环境保护研究。
市民科学还有助于增强公众对光污染问题的意识和参与度。项目中的志愿者不仅自己学习理解决策所需的知识，还将观察结果反馈给地方领导和公众舆论，有效促进社会各界对环保照明的支持和实践。通过这种公众参与，未来的照明改造和政策调整将更加符合居民需求和环境可持续性的要求。 卫星遥感数据虽具有大范围快速度监测的优势，但在分辨地面光源细节上存在天然局限。市民科学方法则凭借人类认知能力实现灯光分类和质感评价，为监测提供了不可替代的补充视角。德国Nachtlichter项目的经验表明，将两者优势结合，可实现光污染监测的突破。
未来，随着更多高分辨率卫星和智能照明技术的出现，此类调查还将持续完善，为光污染治理注入新的动力。 然而，当前研究仍有不少挑战和发展空间。德国的调查结果是否能普遍适用于其他国家，尤其是光照管理和城市结构截然不同的地区，仍需验证。高层建筑密集区域、私人封闭区域的光源调查难度较大，需要创新方法。车辆灯光的贡献情况尚未明确，对照明时段的变化也需要更细致的动态跟踪。未来研究应借助更先进的传感技术和多时段多维度数据采集，提升数据准确性和代表性。
在政策层面，新的照明管理法规和标准应超越传统的街灯节能，涵盖广告灯、建筑内外照明、装饰灯等多种光源。法国外出广告灯限时关闭政策就是典型范例，避免了无谓光泄露而不会影响商业活动。智能感应灯具、灯光分区管理、窗帘使用推广等配套措施亦可提升降低光污染的效率。政府应结合市民科学提供的实地数据，科学设计并实时评估政策执行效果，实现城市照明向环保、节能、智能方向转型。 总之，城市夜间灯光的真实面貌远比人们想象的复杂。市民科学通过凝聚大众智慧和力量，不仅揭露了多元光源组成，还为理解和治理夜间光污染提供了前所未有的基础。
面对光污染对生态环境、能源消耗和人类健康的综合挑战，只有借助公众参与、科学创新与政策协同，才能有效引导城市照明走向可持续发展新阶段。未来的城市，将在灯光的合理运用中焕发更加柔和、安全与生态和谐的夜晚风貌。
