آلودگی نوری آن بخشی از نور مصنوعی شبانگاهی است که به نحوی آزاردهنده یا مزاحم است و به طور کلی آثار زیانباری دارد.آلودگی نور مضر برای سلامتی، زیست بوم و باعث اتلاف انرژی است. همچنین آلودگی نوری باعث درخشش آسمان در شب و عدم وضوح دیدن ستاره ها برای ستاره شناسان و مختل شدن کار رصد خانه می شود.آلودگی نوری معمولا در شهرهای بزرگ و پر جمعیت رخ می دهد. نورهای فضاهای خارجی و داخلی ساختمانهای مسکونی و تجاری و مؤسسات و کارخانهها، علائم تبلیغاتیِ نورافشان، چراغهای خیابان ها و خودروها، نورافکنهای میدانهای ورزشی، و خلاصه چراغهای موسمی و دائمی از جمله منابع این آلودگیاند. روشنایی مفرطِ این منابع و نامناسب بودن طراحی آنها موجب وخامت آلودگی نوری میشود و گاهی این آلودگی را تا حدود غیرقابل تحملی زیانبار میکند.
انواع آلودگی نوری
نورهای آلاینده مشکلات متعدد و متنوعی ایجاد میکنند، اما همۀ این مشکلات به نحوی ناشی از استفادۀ ناکارآمد، ناپسند، یا گاهی نا لازم از نور مصنوعی است. تابشهای آلاینده به چند دسته تقسیم میشوند و هر چشمۀ نور آلایندهای اغلب ممکن است در بیش از یکی از این دستهها بگنجد:
- آستاب ( آسمانتاب، روشنایی مصنوعی آسمان شب): درخشش خفیف شبانهای است که در آسمان بالای شهرها و نواحی پرجمعیت مشهودتر است. بخش عمدۀ این آلودگی ناشی از تابشهای بدجهتی است که مستقیماً از چشمههای بدطرح و نامناسب به آسمان میتابند، و بخش کوچکتر آن هم در واقع بازتابش نور این چشمهها یا چراغها پس از برخورد به اجسام روی زمین است. سرانجام همۀ این نورها، پس از پراکندگی در جو یا برخورد با ذرات افشانهای و غبار، به زمین بر میگردند و به خصوص رؤیت و رصد ستارهها را مشکل یا حتی ناممکن میکنند. مشکلسازترین نوع آلودگی نوری برای منجمان و رصدگران همین آستاب است.
- بیشتابه (روشنایی مفرط): به معنای تابش نور به مقدار بیش از حد لازم است. این نوع آلودگی عمدتاً معلول استفاده از لامپهای پُرتوانتر از حد مورد نیاز و به کارگیری چراغهای ناکارآمدی است که انرژی زیادی مصرف میکنند. بیشتابه عملاً انرژی الکتریکی زیادی هدر میدهد، و بنابراین در مقایسه با انواع دیگر آلودگی نوری، لطمۀ خیلی بیشتری به محیط زیست و منابع طبیعی آن وارد میکند.
- تیزتابه (تابش خیره ساز): نوری است که در چنان وضعیت و با چنان شدتی به چشم میتابد که تباین دید را بسیار کاهش میدهد و قابلیت دیدن محیط اطراف را موقتاً از ناظر میگیرد. تیزتابه اگر خیلی شدید باشد (مثلاً در نگاه کردن به خورشید با چشم غیرمسلح) بینایی را، دست کم به مدتی کوتاه، واقعاً مختل میکند و در صورت تداوم ممکن است به چشم صدمه بزند. به چنین تابشی "تیزتابۀ کورساز "هم میگویند. تیزتابه در شدتهای کمتر، مثلاً نور بالای خودرویی که از روبرو میآید،" تیزتابۀ دیدکاه"نامیده میشود که قابلیت رویت را موقتاً به مقدار قابل ملاحظهای کم میکند. "تیزتابۀ خفیف"، مثل تابش لامپ پرتوانِ بیحفاظ، مستقیماً خطری ندارد ولی در صورت تداوم ممکن است موجب خستگی چشم یا حتی چشمدرد شود.
- کژتابه ( نورکجراهِ مزاحم یا حریم شکن): نوری است که ناخواسته به خانه و زندگی و به طور کلی به حریم دیگران بتابد و آسایش یا خواب راحت را از آنها بگیرد. در بعضی شهرهای امریکا و اروپا برای حفاظت از حقوق مردم در مقابل ورود ناخواستۀ نور معیارها و مقرراتی تدوین شده که راهنمای نورپردازیِ کارآمد از لحاظ نوع منبع، ارتفاع و فاصلۀ نصب چراغها، و همچنین توان مناسب برای لامپهای آنهاست. انجمن آسمان تاریک هم مجموعهای از قواعد و مقررات به عنوان الگو فراهم کرده است.
- پخشتابه ( درهم برهمی نور): به معنای ریختوپاش تابش نورهای گوناگون است. این نوع آلودگی ممکن است موجب سردرگمی یا حواس پرتی شود و به حوادثی برای رانندگان و عابران بینجامد. پخشتابه به خصوص در محیطهایی مشهود است که پر از چراغهای بیحفاظ و علایم تبلیغاتی رنگارنگ الکتریکیاند. این اثر در فرودگاهها ممکن است خلبانهای پروازهای شبانه را در تشخیص چراغهای باند فرودگاه به اشتباه بیندازد.
پیامدهای آلودگی نوری
- اتلاف انرژی: به طور متوسط، تقریباً یکچهارم از انرژی مصرفی کل دنیا صرف روشنایی شبانه میشود. نورپردازی ناکارآمد بخش قابل ملاحظهای از این انرژی را هدر میدهد، به خصوص بیشتابه و تابش بالاتابِ هدر رفتۀ چراغها سهم عمدهای دراین اتلاف دارند. مثلاً در ایالات متحدۀ امریکا، بنا به آماری که در نیمۀ دهۀ ۱۹۹۰ منتشر شد، از انرژیای معادل 50 میلیون بشکه نفت که مصرف کل امریکا در یک شبانه روز بوده، حدود ۴ تا ۵ میلیون بشکه به روشنایی در بخشهای مسکونی و تجاری و صنعتی اختصاص داده شده و در حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد از این مقدار به علت روشنایی مفرط یا نالازم اتلاف شده است. میشود برآورد کرد که چنین اتلافهایی چه لطمههای سنگینی به منابع انرژی زمین میزند و چه هزینههای هنگفتی به دولتها و بنابراین به مردم تحمیل میکند.
- صدمه بر جسم و جان: بعضی پژوهشهای پزشکی حاکی از آن بوده که قرار گرفتن در معرض نور مصنوعی شدید یا مفرط در دراز مدت احتمال بروز بعضی آثار زیانبار بر جسم و روان انسان را افزایش میدهد. از جمله پیامدهای نور مصنوعیِ مفرط ممکن است افزایش احتمال سردرد، خستگی کاری، و اضطراب باشد. حتی ترازهای معمولی نور فلورسنت در محیط کار ممکن است فشار خون را بالا ببرد و موجب افزایش اشتباهات کاری شود. نتایج چندین پژوهش دیگر هم نشان داده است که ممکن است رابطهای میان قرارگرفتن در معرض نور مصنوعی مداوم و احتمال سرطان سینه در زنان وجود داشته باشد، که البته علتش توقف تولید عادی شبانگاهی ملاتونین در بدن است. در سال ۱۳۸۶/ ۲۰۰۷ آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان وابسته به سازمان جهانی بهداشت، و در سال ۱۳۸۸/ ۲۰۰۹ دانشکدۀ پزشکی هاروارد هم نتایج مشابهی را گزارش کردهاند. انجمن پزشکی آمریکا اخیراً تیزتابه را هم خطری برای تندرستی دانسته است که مخصوصاً در افراد مسن منجر به کاهش تباین و تار شدن دید میشود.
- اختلال در زیست بوم: حیات همراه با نقش ها یا الگوهای طبیعیِ روشنایی و تاریکی است؛ پس هر اختلالی در این نقشها بر بسیاری از جنبههای زیست محیطی اثر میگذارد.
- تأثیر بر نجوم: آستاب (تابش شبانۀ آسمان) موجب کاهش تباین ستارهها و کهکشانها با خود آسمان میشود و آشکارسازی اجرام نجومیِ کم نورتر را مشکل میکند. عمدتاً به همین علت است که تلسکوپهای پژوهشی جدید را در مناطقی هر چه دورتر از مراکز جمعیت نصب میکنند.
رصدگران برای کاهش آلودگی نوری صافیهایی روی تلسکوپ نصب میکنند؛ صافیهای "نوار باریک" که فقط طول موجهای خاصی را عبور میدهند و صافیهای "نوار پهن" که اثر آلودگی را کم میکنند. این صافیها البته تباین را افزایش میدهند و در نتیجه رؤیت اشیای کم نورتر مثل سحابیها و کهکشانها را آسانتر میکنند، اما متأسفانه بر دریافت رنگ هم تأثیر میگذارند.
لامپهای جیوه تعداد بسیار زیادی خط در تمام نواحی طیف دارند و با رصدهای نجومی از فروسرخ گرفته تا فرا بنفش تداخل میکنند. لامپهای سدیم فقط یک خط در سراسر طیف اپتیکی دارند. پس اگر در شهرهای نزدیک به رصدخانه به جای لامپهای بخار جیوه از لامپهای بخار سدیم استفاده کنیم، تحلیل طیفهای نجومی برایمان آسانتر می شود.
نور شبانۀ شهرهای بزرگ وضعیت آلودگی را برای رصدخانههای مجاور ناگوار میکند. مثلاً رصدخانۀ معروف پالومار خیلی وقتها با مشکل آلودگی نوری ناشی از مراکز بسیار پرجمعیت در کالیفرنیای جنوبی مواجه بوده است. این نگرانیها موجب شده است که در دهههای اخیر مکان استقرار تلسکوپهای بزرگ جدید را حتیالامکان در مناطق خیلی دوردست انتخاب کنند. از جمله این تلسکوپها یکی تلسکوپ کِک در جزایر دوردست هاوایی و دیگری تلسکوپ دانشگاه کرنل در بیابانهای دور دستِ شیلی است.
راه های کاهش آلودگی
کاهش آلودگی نوری مستلزم مبازره با انواع تابشهایی است که در این آلودگی سهیماند. بعضی از جمله کارهایی که میشود برای کاهش این آلودگیها انجام داد از این قرار است:
استفاده از چشمههای نوریا لامپهایی که کمترین شدت لازم برای هدف مورد نظر را داشته باشند؛ نیازی نیست که معابر را بیش از اندازه روشن کنیم یا ساختمانها را بیخودی چراغانی کنیم. نباید فراموش کرد که در بیشتر موارد آنچه لازم داریم نورِ بیشتر نیست بلکه نورِ کارآمدتر است.
خاموش کردن چراغ ها به صورت دستی یا با استفاده از وقت نگهدار یا حسگر حضور افراد، در اوقاتی که نیازی به آنها نیست؛ نور البته لازمۀ ایمنی و امنیت است، اما خیلی وقتها نورپردازیهای ایمنی و امنیتی بدطرح و نا مناسباند. مثلا لزومی ندارد که یک نور افکن امنیتی از فاصلۀ یک کیلومتری چشم را خیره کند و توان رویت اطراف را از آن بگیرد. فراموش نکنیم که نور اگر خیلی درخشان باشد نواحیای از سایههای بسیار تاریک ایجاد میکند که در زمینۀ نور خیره کننده اصلاً دیده نمیشوند و این نقض غرض نورپردازی برای ایمنی است. بهترین راه این است که از چراغهای مجهز به حسگر حضور افراد استفاده کنیم، که به محض ورودِ اشخاص به محوطۀ مورد نظر روشن میشوند.
اصلاح کردن چراغها به طوری که چراغ ها نورشان را دقیق تر به طرف هدف مورد نظر بتابانند و آثار جانبی کمتری داشته باشند؛ نورپردازی خوب آن است که در ناحیۀ هدف حداکثر کارآیی و در جاهای دیگر حداقل آثار جانبی را داشته باشد. هدفگیری درست چراغها بسیار اهمیت دارد، متأسفانه بیشتر چراغها نور را در زوایایی بزرگتر از حد لازم می تابانند. ممکن است یک چراغِ خوشطرح با لامپ کم توان هدفی را همانقدر روشن کند که یک چراغ بدطرح با لامپ پرتوان روشن میکند. ( و البته باقی انرژیاش را هم هدر میدهد.)
استفاده از انواع مناسب لامپهایی که امواج گسیلیده از آنها کمترین مزاحمت را برای تلسکوپ های مجاور ایجاد کند؛ انواع چشمههای نور یا مواد نورگسیلِ داخل لامپها هر کدام از لحاظ مصرف انرژی، میزان آلایندگی، قابلیت تمرکز و هدف گیری، رنگ، مشخصات ظاهری، و سرانجام میزان تداخل با تصاویر و طیف های حاصل از تلسکوپها محاسن و معایبی دارند. به طور کلی، نورپردازی بهینه با توجه به مشخصات و نیازهای هر محل طراحی میشود. اما بسیاری از منجمان رصدگر به اجتماعات نزدیک به محل رصدخانهها توصیه میکنند که حتی الامکان لامپهای سدیم کم فشار را به کار بگیرند، چون مقابله با طول موج غالبی که از این لامپها گسیل میشود و در مواردی حذف کامل آنها با صافی، نسبتاً آسان است. بر عکس، لامپهای بخار جیوه، به خاطر تداخل خطوط طیفی شان با طیفهای اجسام آسمانی، مزاحمت زیادی برای رصدگران ایجاد میکنند.
محدود کردن کژتابگی، با رعایت توان مناسب برای لامپها و فاصله و ارتفاع مناسب نصب چراغها برای کاهش قابل ملاحظۀ کژتابه یا تابش حریم شکن؛ معمولاً توصیه میشود که فاصلۀ چراغ های شما از مرز املاک دیگران نباید از چهار برابر ارتفاع نصب چراغ ها کمتر باشد، و ارتفاع چراغ هم نباید بیشتر از ارتفاع ساختارهای مجاور( مثلاً دیوار همسایه) باشد. البته چنین محدودیتهایی شامل مکانهایی مثل مراکز تجاری در خیابانهای اصلی نمیشود.