随着城市化趋势和逐渐增长的接入电网的社区数量，地球上的光污染日益严重，而应用超高效的LED照明加剧了这一趋势。光污染会对人类活动、生态环境产生负面影响。由于与远超于自然的光照水平，光污染会威胁人类文化活动的完整性，干扰天文学活动，降低野外体验和景观美感，给人类健康带来风险。同时光污染也会对生态产生诸多影响，如干扰海龟孵化、候鸟迁徙，以及影响陆地和空中生物的捕食行动等。
为了应对光污染的负面影响，国际暗天协会（International Dark-Sky Association, IDA）、加拿大皇家天文学会（Royal Astronomical Society of Canada, RASC）和星光基金会（Fundación Starlight）等组织对光污染开展有效防止和影响监测、公众教育和制定照明管理策略的场所进行认证。为了对这些场所开展比较研究，以全面了解全球情况，IUCN黑暗天空咨询专家组（Dark Skies Advisory Group, DSAG）制定了一套黑暗天空场所的分类系统。
基于对全球范围内所有DSAG黑暗天空场所类别的案例分析，本报告提出了黑暗天空保护的建议，涵盖天文旅游、外部合作、生态影响研究、保护文化遗产、场所管理、法律和政策安排，以及户外照明和游客活动指南。
图 1 《保护自然界的黑暗环境，促进遗产地保护和人类天文观赏》
《夜空下的世界：保护自然界的黑暗天空，促进遗产保护和天文观赏》（The World at night: Preserving natural darkness for heritage conservation and night sky appreciation）主要面向自然保护管理人员和其他相关人员，总结了光污染的影响以及有助于消除光污染的可用资源，旨在鼓励管理者关注并帮助减少光污染，向公民宣传光污染并让每个人都能享受到自然黑暗天空。
本报告的附录包含了光污染量表、照明装置示例以及相关的IUCN建议，展示了光污染及其管理方面的最新科学成果。尽管人们对陆地系统的光污染有了更深入的了解，但对海洋和淡水系统中的光污染的认知和实践却较为匮乏，而且照明技术正在快速发展。因此，未来可能需要对本报告介绍的技术指南进行更新。
1 光污染及其负面影响
1.1 光污染
图 2 2015 年世界光污染地图（来源：Jurji Stare）
光污染是户外过度使用人造光导致的现象，其主要原因包括不必要的照明在夜空中投射光线、光线的杂乱排列和过度亮度以及光谱污染。这种现象主要体现在三个方面：一是眩光，即未经遮挡的照明产生过高亮度的光线，影响人们观察其他物体的能力；二是光线侵入，指光线落在了既不打算也不需要照明的区域；三是光线向上投射并反射到大气颗粒上，形成人造天光。
1.2 负面影响
光污染有很多不良影响。首先，在生态价值和功能方面，光污染会破坏生态完整性，干扰夜间捕食者与被捕食者的关系，同时会影响植物的生命周期。其次，对天文学的观测造成了威胁，因为眩光和天光可能对恒星和星系的观测造成干扰，影响科学研究的准确性和业余活动的娱乐性。与此同时，夜空相关的文化、传统、神话和仪式也会受到影响。此外，光污染还会破坏景观美感，影响人们欣赏自然夜景的乐趣。在人类健康方面，光污染也存在负面影响，导致人们缺乏黑夜睡眠，增加夜班工人的癌症和其他疾病发病率。因此，我们有充分理由采取措施来减少甚至消除光污染，以维护生态平衡、促进科学发展、保护文化遗产并维护人类健康。
2 黑暗天空场所是什么
黑暗天空场所（dark sky place）是指符合主要标准的保护区、文化遗址或社区的一部分或全部。这些地区通过一系列措施来防止光污染，包括制定管理计划、场地规划、户外照明指南、光污染监测以及定期合规审查。此外，这些地区还可能获得独立机构的正式认证，如国家或国际天文学会，或者国家及其以下各级政府机构的认可。
图 3 全球黑暗天空场所分布图（截止2021年11月）
截至2022年6月，全球有三个主要的黑暗天空场所认证计划，旨在表彰和鼓励各地有效管理光污染并保护黑暗天空。第一个是IDA国际黑暗天空场所计划，涵盖了五个类别，并分布在23个国家。第二个是星光基金会计划，在六个国家中涵盖了四个与自然保护相关的类别。第三个是加拿大的RASC认证计划，包括三个类别，并全部位于加拿大境内。
图 4 IUCN DSAG《世界黑暗天空场所名录》
与保护地一样，黑暗天空场所分类系统也使用了各种命名方式。为了提供一种共同语言和合作框架，IUCN DSAG 在《世界黑暗天空场所名录》（World List of Dark Sky Places）中制定了一套通用的黑暗天空场所分类系统，依据的原则与IUCN的保护地分类原则相似。
3 案例研究
本报告展示了在减少光污染和鼓励公众欣赏夜空方面的实际经验，在此选取十六个案例中的两个黑暗天空场所案例进行介绍。
3.1 奥拉基-麦肯齐国际黑暗天空保护地（Aoraki Mackenzie International Dark Sky Reserve, AMIDSR） 新西兰
该保护区属于DSAG 1级，拥有一个研究级天文观测站和周围的国家公园自然区域，保护着麦肯齐盆地和奥拉基/库克山国家公园异常黑暗的天空，有助于游客开展观星和约翰山天文台的天文学家进行研究。保护地由委员会管理，旨在向公众宣传光污染的危害以及黑暗天空的好处，并倡导使用不浪费电或不向天空照射的照明灯。
自2013年以来，AMIDSR已经成功举办了三届星光节，举办国际客座演讲、光污染视频展示、观星课程、展览、讲习班以及以星光为主题的文化活动。旅游业在当地蓬勃发展，每年约有150万游客前往，其中约10%的游客明确表示是为了欣赏原始星空美景或白天参观约翰山天文台。此外，委员会还经常举办公开讲座和公开论坛。
图 5 新西兰奥拉基麦肯齐国际黑暗天空保护区入口处的路标
3.2 克吉姆库吉克黑暗天空保护地（Kejimkujik Dark Sky Preserve） 加拿大
该保护地属于DSAG 2a级，拥有国家公园和地质保护地，标志性野生动物包括布氏拟龟（𝐸𝑚𝑦𝑑𝑜𝑖𝑑𝑒𝑎 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑖𝑖）、多种淡水鱼类和普通浅鸟（𝐺𝑎𝑣𝑖𝑎 𝑖𝑚𝑚𝑒𝑟）。该保护地与天文学和原住民代表签订了正式协议，为定期夜空观赏、星空观测、夜间漫步和文化体验增添了更多的价值，每年接待约3.5万名游客。
RASC Halifax与和克吉姆库吉克黑暗天空保护地建立了正式的合作伙伴关系，规定了双方在保护地夜空活动方面的责任和权利，包括每两年对户外照明进行审计。同时，RASC Halifax还提供自愿咨询和支持夜空活动的材料，例如提供基本的天文培训。保护地唯一的人工室外照明位于公园边界附近的游客设施，主要包括停车场、厕所等公共服务建筑，以及露营者的灯具。目前，正在根据《RASC户外照明指南》（RASC Guidelines for Outdoor Lighting）的建议逐步更换照明设备。
图 6 加拿大克吉姆库吉克星空圆圈（Kejimkujik Sky Circle）
基于案例研究，本报告总结了黑暗天空场所建设的关键经验：
• 治理和管理：制定保护或恢复自然黑暗的管理政策和措施至关重要，同时采用联合国教科文组织生物圈保护地模式以保护自然、夜空和公共通道。
• 合作与外联：与认证机构合作获取专业建议，与政府合作寻找最佳照明解决方案，并与当地供应商合作生产符合黑暗天空场所标准的硬件设施。
• 天文旅游：积极开展天文旅游活动，将其纳入保护地的管理计划，并为游客提供广泛的夜空活动。
• 生态与文化保护：进行生态研究和监测，原住民与专家一同保护文化遗产。
4 相关指导
4.1 户外照明
本报告基于《RASC户外照明指南》、IDA黑暗天空场所五种分类指南以及《联合国教科文组织遗址的照明替代方案》，制定了自然区域户外照明指南，包括良好的户外照明原则、自然区建筑设施指南、其他情况下的指南、研究和监测。
图 7 认可和不认可的照明工具（来源：IDA）
良好的户外照明原则包括亮度、光谱、范围、定时、合作和能源效率等方面。例如，只在需要时使用照明灯光；照明时，使用最少量的光照并尽量减少蓝色成分；通过屏蔽光线使光线仅照射到需要的区域；使用定时器和主动控制装置，确保在需要时提供灯光，并在不需要时关闭或调暗灯光；鼓励邻近区域共同减少光污染；在保证照明效果的前提下，尽量选择能源效率高的节能灯。
4.2 公众参与
夜间解说应成为保护地解说的核心特色之一。游客对于观赏自然漆黑的夜空和夜间生态表现出了浓厚的兴趣，尤其是在城市环境中这种体验已经变得稀少。因此，保护地解说活动成为了将游客与夜间环境的景观和价值联系起来的有效途径。通过讲解引导和活动开展，游客不仅能感受夜空的魅力、激发对宇宙的好奇心，还能加深了对夜间自然世界的认识，奠定多个学科领域的认知基础，包括地质学、生物学和文化习俗等。
图 8 爱尔兰达瓦赫森林黑暗天空活动的广告（来源：DarkSky）
为了丰富游客的体验，还可以开展夜空活动、星空聚会、裸眼观星和夜间散步，并利用望远镜、年鉴和手机应用程序（如Globe at Night）更好地辅助活动。在无法户外观赏夜空的情况下，可以将夜空活动引入室内，如使用星图或星轮等教具举办讲座和小组活动，让游客了解夜空的概念和奇妙之处，为进入夜空的体验做准备。
为了确保活动的成功开展和场所的完整性，需要广泛的外部支持和合作。这包括学校课程的融入、向当地居民宣传活动、鼓励游客和居民积极参与以及提交夜空观测数据，还有获得当地企业、机构和政府的支持以及媒体的宣传。
4.3 政策法规
即使许多环境和物种保护的法规政策可被视为控制光污染，但专门针对夜间照明的法律文书数量很少。由于现行的室外照明政策缺乏连贯的执行力，因此需要编写更易于执行、获得广泛公众支持的政策。
图 9 IES BUG 评级系统（来源：IDA）
在IDA和美国照明工程学会（Illuminating Engineering Society, IES）联合工作组推动政策制定的影响下，《示范照明条例》（Model Lighting Ordinance, MLO）应运而生，满足了对严格统一的户外照明监管的需求。该条例为户外照明政策引入了照明区概念和“后射光-上射光-眩光”（Backlight-Uplight-Glare, BUG）评级系统两大创新。然而，IDA和IES正在对该计划现存的问题进行修订，例如地区和国家的影响力小、未被国际采用，复杂且缺灵活性。
5 总结
黑暗天空场所的认证始于管理人员认识到夜间环境对生态系统的重要性，接下来清点场所内的室外光源，并采取照明清单中的优化措施，包括拆除不必要、改装不符合要求和更换不符合要求的照明工具，然后设计和实施公众参与计划。保护工作者、天文学家、教育工作者、社区和游客可以协作并发挥巨大作用。在减轻光污染的过程中，IDA、RASC和星光基金会等组织可以通过其黑暗天空场所认证提供实际的指导。
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编译：李佳颖
