偏光污染

科技工作者之家 2020-11-17

偏光污染特指偏振光的污染,是光污染形式的一个子集合,而极化是光波的一种属性,描述其震荡的方向。

在自然界,水和水蒸气都会使太阳光(本身就略有极性)偏极化。通过接收极化光子的方向,一些物种可以修正迁移时的路径。人造的天然或偏振光可以扰乱这些物种的生态系统,在这些物种中发挥重要的作用。授粉者就是这种的一个例子。

学说的历史让-巴蒂斯特·必欧和他的继任者显示有机产品,例如果糖和蔗糖可以产生偏极光。1然而,只有才意识到偏极光在自然界扮演着重要的角色,尤其在昆虫世界中发挥重要的作用。

最近,当出现了光污染的概念,人造光的偏振状态可能的影响问题。

Gábor Horváth和他团队的计划提出新的问题,需要更好的理解、处理和叙述特定生态(在空间和时间上,直接或延迟)受到偏极光(源自人类修改或制造与物体的交互作用)的影响。

光害问题城市里灯火通明,然而却看不见夜空中的星星。

光害是对健康有害和浪费能源的。光害的量与该地区附近释放出的光线多少直接相关。

某些参政者表示希望减少光害,然而,他们指出在现实上要人民关掉照明系统是不切实际的。这是因为工业社会的经济极度依赖照明系统。所以他们亦指出这是一个传统的污染问题,无法阻止其长远的负面影响。结果,大部分政治家得出的结论是光害只能靠人民自己慢慢地改变其生活习惯而减少,并没有其他实质办法。

部分工业团体亦认为光害是重要问题,如英国的照明工程师公会为其会员提供了光害的资讯,光害制造的问题及如何减少光害的指引。

广告商和投放广告者希望透过耀目的强光来吸引别人的注意力,然而其他人却可能感到烦厌。另一种常见的光害是家居照明系统的光线越过私人界线而照向邻居,并且是对其毫无作用的,这会使其感到极大的困扰。

因为对于哪些光线可以接受,哪些人需要为光害负责这些问题上各人均有不同的看法,因此有时在不同的团体间有需要为此进行协商。即使是政府相关部门对光害问题亦采取弹性的处理手法,主要是参考该光源背后的利益、信念及社会的接受程度。根据估计所得的结果,将超标的光线限制在法定的可以接受范围内。

光害影响光害浪费能量,并增加危险性,破坏黑夜的天空,而且可能损害人类及动物的健康。

当光线并不是照射至预定目标时,便会浪费能量,如某些固定的光源向天空照射而不是向地面照射。而当制造的光线比需要的多时,亦会浪费能量。部分国家在签订京都议定书后开始研究减少使用能量的方法,而个人、组织及各国政府部们有时亦会寻求更有效率使用光线的方法以减少电费的开支。

很多人在夜里要以光线来增加安全感,部分人亦指出充足的光线可以减少罪案发生。但是错乱的安全灯可能会适得其反,所以如何正确地使用光线及增加光线的使用效率是重要的问题。

很多城市居民不能够在夜空里看到星星。这也严重损害了天文爱好者及普通市民的雅兴,所以现在已有人提倡要静化夜空,对星空进行保育,并视为文化保育运动之一。

人类健康1)多个研究指出,夜班工作与乳腺癌和前列腺癌发病率的增加具有相关性。

2)光害可能会引起头痛,疲劳,性能力,增加压力和焦虑。动物模型研究已证明,当光线不可避免时,会对情绪产生不利影响和焦虑。

生态问题光害影响了动物的自然生活规律,受影响的动物昼夜不分,使得其活动能力出现问题。此外,其辨位能力、竞争能力、交流能力及心理皆会受到影响,更甚的是猎食者与猎物的位置互调。

有研究指出光害使得湖里的浮游生物的生存受到威胁,如水蚤,因为光害会帮助藻类繁殖,制造红潮,结果杀死了湖里的浮游生物及污染水质。

光害亦可在其他方面影响生态平衡。举例来说,鳞翅类学者及昆虫学者指出夜里的强光影响了飞蛾及其他夜行昆虫的辨别方向的能力。这使得那些依靠夜行昆虫来传播花粉的花因为得不到协助而难以繁衍,结果可能导致某些种类的植物在地球上消失,并在长远而言破坏了整个生态环境。

候鸟亦会因为光害影响而迷失方向。据美国鱼类及野生动物部门推测,每年受到光害影响而死亡的鸟类达至四至五百万,甚至更多。因此,志愿人士成立了关注致命光线计划,并与加拿大多伦多及其他城市合作在候鸟迁移期间尽量关掉不必要的光源以减少其死亡率。

此外,刚孵化的海龟亦会因为光害的影响而死亡。这是因为它们在由巢穴步向海滩时受到光害的影响而迷失方向,结果因不能到达合适的生存环境而死亡。年轻的海鸟亦会受到光害的影响使它们在由巢穴飞至大海时迷失方向。

夜蛙及蝾螈亦会受到光害影响。因为它们是夜行动物,它们会在没有光照时活动,然而光害使他们的活动时间推迟,使其活动及交配的时间变短。

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。