Phân loại Ô nhiễm ánh sáng

Ô nhiễm ánh sáng là do sử dụng ánh sáng nhân tạo không hiệu quả hoặc không cần thiết. Loại cụ thể của ô nhiễm ánh sáng bao gồm xâm nhập ánh sáng, chiếu sáng quá mức, lóa, Clutter Light, và Skyglow . Một nguồn sáng vi phạm thường thuộc nhiều hơn một trong các loại này.

Xâm nhập ánh sáng

Sự xâm phạm ánh sáng xảy ra khi ánh sáng không mong muốn xâm nhập vào nơi ở của một người. Ví dụ: Ánh sáng chiếu qua hàng rào của hàng xóm. Một vấn đề xâm phạm ánh sáng phổ biến xảy ra là khi một ánh sáng mạnh chiếu từ bên ngoài vào cửa sổ của nhà người khác, gây ra các vấn đề như mất ngủ. Một số thành phố ở Hoa Kỳ đã phát triển các tiêu chuẩn về việc chiếu sáng ngoài trời để chống lại và bảo vệ quyền của công dân trước sự xâm phạm của ánh sáng. Để hỗ trợ họ, Hiệp hội " International Dark-Sky" đã phát triển một bộ quy tắc kiểu mẫu chiếu sáng: [12]

" International Dark-Sky" đã được triển khai để iảm ánh sáng phản chiếu lên bầu trời làm giảm tầm nhìn của các ngôi sao. Đây là bất kỳ hình thức ánh sáng nào được phát ra hơn 90° so với nadir. Bằng cách hạn chế ánh sáng ở mốc 90° này, họ cũng đã giảm công suất ánh sáng trong phạm vi 80–90°, điều này tạo ra hầu hết các vấn đề về xâm phạm ánh sáng.

Các cơ quan liên bang của Hoa Kỳ cũng có thể thực thi các tiêu chuẩn và xử lý khiếu nại trong phạm vi quyền hạn của họ. Ví dụ, trong trường hợp sự xâm nhập ánh sáng là ánh sáng nhấp nháy trắng từ các tháp truyền thông và nó vượt quá yêu cầu chiếu sáng tối thiểu của FAA[13]Thì Ủy ban Truyền thông Liên bang duy trì cơ sở dữ liệu Đăng ký Cấu trúc Ăng-ten [14] thông tin mà công dân có thể sử dụng để xác định các cấu trúc vi phạm và đồng thời cung cấp một cơ chế để xử lý các thắc mắc và khiếu nại của công dân.[15]Hội đồng Công trình Xanh của Hoa Kỳ (USGBC) cũng đã kết hợp tín dụng về việc giảm lượng ánh sáng xâm nhập và ánh sáng bầu trời vào tiêu chuẩn về việc xây dựng tiêu chuẩn thân thiện với môi trường được gọi là LEED.

Có thể giảm sự xâm nhập của ánh sáng bằng cách chọn các thiết bị chiếu sáng hạn chế lượng ánh sáng phát ra quá 80° so với nadir. Các định nghĩa IESNA bao gồm giới hạn hoàn toàn (0%), giới hạn (10%) và giới hạn một nửa (20%). (Các định nghĩa này cũng bao gồm các giới hạn về ánh sáng phát ra trên 90° để giảm sự phát sáng của bầu trời.)

Chiếu sáng quá mức

Bài chi tiết: Chiếu sáng quá mức

Chiếu sáng quá mức là việc sử dụng quá nhiều ánh sáng[Cần dẫn nguồn 1]. Cụ thể ở Hoa Kỳ việc sử dụng ánh sáng quá mức là nguyên nhân gây lãng phí năng lượng (khoảng hai triệu thùng dầu mỗi ngày).[16]Cũng theo nguồn tin của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), hơn 30% tổng năng lượng sơ cấp được tiêu thụ bởi các ngành thương mại, công nghiệp và dân dụng. Kiểm toán năng lượng của các tòa nhà hiện có chứng minh rằng: Thành phần chiếu sáng dành cho mục đích dân cư, thương mại và công nghiệp tiêu thụ khoảng 20–40% diện tích đất sử dụng và chúng thay đổi theo vùng (Việc chiếu sáng được sử dụng trong khu dân cư chỉ tiêu thụ 10–30% hóa đơn năng lượng, trong khi mục đích sử dụng phần lớn là dành cho các tòa nhà thương mại.)[17]Như vậy năng lượng chiếu sáng chiếm khoảng bốn hoặc năm triệu thùng dầu (tương đương) mỗi ngày. Một lần nữa dữ liệu kiểm toán năng lượng chứng minh rằng khoảng 30–60% năng lượng tiêu thụ trong chiếu sáng là không cần thiết hoặc vô cớ.[18]

Một tính toán thay thế bắt đầu với thực tế là ánh sáng tòa nhà thương mại tiêu thụ vượt quá 81,68 terawatt (số liệu năm 1999)[19]theo DOE. Vì vậy, chỉ riêng chiếu sáng thương mại đã tiêu thụ khoảng 4-5 triệu thùng dầu mỗi ngày (tương đương), phù hợp với cơ sở lý luận thay thế ở trên để ước tính mức tiêu thụ năng lượng chiếu sáng của Hoa Kỳ. Ngay cả giữa các nước phát triển cũng có sự khác biệt lớn trong các mô hình sử dụng ánh sáng. Các thành phố của Mỹ phát ra lượng ánh sáng vào không gian trên đầu người nhiều hơn từ ba đến năm lần so với các thành phố của Đức[20]

Chiếu sáng quá mức bắt nguồn từ một số yếu tố:

  1. Các tiêu chuẩn hoặc chuẩn mực dựa trên sự đồng thuận mà không dựa trên thị giác khoa học [21]
  2. Không sử dụng bộ hẹn giờ, bộ cảm biến hoặc các điều khiển khác để tắt ánh sáng khi không cần thiết
  3. Thiết kế không phù hợp, bằng cách chỉ định mức độ ánh sáng cao hơn mức cần thiết cho một nhiệm vụ trực quan nhất định.[22]
  4. Lựa chọn sai đồ đạc hoặc bóng đèn, không hướng ánh sáng vào các khu vực cần thiết[22]
  5. Lựa chọn phần cứng không phù hợp và sử dụng nhiều năng lượng hơn mức cần thiết để hoàn thành nhiệm vụ chiếu sáng.
  6. Chưa hoàn thiện đào tạo người quản lý và người sử dụng hệ thống chiếu sáng hiệu quả
  7. Bảo trì chiếu sáng không đầy đủ dẫn đến tăng chi phí năng lượng và ánh sáng.
  8. "Ánh sáng ban ngày" do người dân yêu cầu để giảm tội phạm hoặc của các chủ cửa hàng để thu hút khách hàng.[23]
  9. Thay thế đèn cũ bằng đèn LED để hiệu quả hơn khi sử dụng cùng một nguồn điện.
  10. Kỹ thuật chiếu sáng gián tiếp, chẳng hạn như chiếu sáng một bức tường thẳng đứng để phản xạ ánh sáng xuống mặt đất.

Hầu hết các vấn đề này có thể được sửa chữa dễ dàng bằng công nghệ sẵn có, rẻ tiền và với việc giải quyết các hoạt động của chủ nhà / người thuê nhà tạo ra giải pháp đối với việc khắc phục nhanh chóng các vấn đề này.

Ánh sáng chói

Có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau. Một trong những phân loại như vậy được mô tả trong một cuốn sách của Bob Mizon, điều phối viên cho Chiến dịch bầu trời tối của Hiệp hội Thiên văn Anh, như sau:[24]

  • Ánh sáng chói mờ (Blinding glare) mô tả các hiệu ứng như do nhìn chằm chằm vào Mặt trời. Nó hoàn toàn chói mắt và để lại những khiếm khuyết về thị lực tạm thời hoặc vĩnh viễn.
  • Ánh sáng gây hạn chế tầm nhìn (Disability glare): G ybị mù tạm thời do đèn pha ô tô chiếu vào.Tán xạ ánh sáng trong sương mù hoặc trong mắt, làm giảm độ tương phản
  • Ánh sáng chói gây khó chịu (Discomfort glare): thường không gây ra tình huống nguy hiểm, mặc dù nó gây khó chịu nhưng nó có thể gây mệt mỏi nếu trải qua thời gian dài.

Theo Mario Motta, chủ tịch Hiệp hội Y khoa Massachusetts, "... ánh sáng chói gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng - đặc biệt khi bạn càng lớn tuổi. Ánh sáng chói tán xạ trong mắt làm mất độ tương phản và dẫn đến điều kiện lái xe không an toàn, giống như ánh sáng chói trên kính chắn gió bẩn từ ánh sáng mặt trời góc thấp hoặc chùm sáng cao từ một chiếc xe đang tới. "[25]

Hiệu ứng chói mắt phần lớn là do độ tương phản bị giảm do tán xạ ánh sáng trong mắt, bởi độ sáng quá mức hoặc phản xạ ánh sáng từ các vùng tối trong tầm nhìn. Với độ chói tương tự như độ chói trên. Loại chói này là một trường hợp đặc biệt của ánh sáng chói hạn chế tầm nhìn (Điều này không giống như việc mất khả năng nhìn vào ban đêm do tác động trực tiếp của ánh sáng lên mắt.)

Ánh sáng lộn xộn

Quang cảnh khu tàu điện ngầm Phoenix từ đỉnh Goldmine Trail trên dãy núi San Tan

Ám chỉ nhiều luồng sáng quá mức cùng lúc. Các luồng sáng có thể gây lộn xộn, mất tập trung và có thể dẫn tới tai nạn. Loại này đặc biệt xảy ra trên các đường phố mà hệ thống đèn thiết kế kém hoặc là có quá nhiều đèn quảng cáo. Tùy thuộc vào động cơ của cá nhân hoặc tổ chức lắp đặt đèn, vị trí và thiết kế của chúng thậm chí có thể nhằm mục đích khiến người lái xe mất tập trung và có thể góp phần gây ra tai nạn.

Từ vệ tinh

Một nguồn ô nhiễm ánh sáng khác là các vệ tinh nhân tạo. Với sự gia tăng số lượng các chòm sao vệ tinh như OneWeb và Starlink trong tương lai, cộng đồng thiên văn học, chẳng hạn như IAU, lo ngại rằng ô nhiễm ánh sáng sẽ tăng lên đáng kể, bên cạnh các vấn đề khác về tình trạng quá tải vệ tinh.[26][27]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Ô nhiễm ánh sáng http://www.astronomy.com/news/2019/06/light-pollut... http://www.irby.com/IrbyCircuit/Vol1No2/energysavi... http://www.skyandtelescope.com/news/48814012.html http://amper.ped.muni.cz/light/lp_what_is.pdf http://www.astro.caltech.edu/palomar/community/lig... http://adsabs.harvard.edu/abs/2000MNRAS.318..641C http://adsabs.harvard.edu/abs/2011JGRD..11624106K http://adsabs.harvard.edu/abs/2014RemS....7....1K http://adsabs.harvard.edu/abs/2017SciA....3E1528K http://www.rpi.edu/dept/lrc/nystreet/