地球夜景合成图（NASA）
借助一款简单的智能手机应用程序，帮助研究人员监测和了解光污染
特邀作者 Christopher Kyba 你抬头仰望星空时能看到多少颗星星？答案在一定程度上取决于你的视力，很大程度上取决于你居住的地方。城市上空明亮的夜空降低了星星与它们之间空隙的对比度，使得星星难以看到或完全看不到。这就像交通噪音会让你难以听到歌唱的小鸟一样。这种现象被称为光污染，无论是出于生态还是人类健康的原因，都令人担忧。例如，青蛙和蟾蜍的鸣叫是它们夜间的繁殖仪式，而人造光会干扰这一活动，导致种群数量减少。同样，夜间迁徙或捕猎的鸟类可能因人造光而严重影响其导航。了解夜空亮度的其中一种方法是测量星星的亮度。如果你告诉我你能看到的尽可能暗的星星，我就可以告诉你夜空的亮度。所以，如果你的城市正在安装新的 LED 路灯，你可以用星星来追踪夜空是变暗了还是变亮了！测量人造夜空亮度的最准确方法是使用昂贵的相机设备，例如美国国家公园管理局（NPS）开发的用于测量国家公园光辉的设备。但 NPS 不能无处不在，而且他们也只在美国境内运作。
Loss of the Night 应用程序要求公民科学家寻找北极星。为了解决这个问题，诸如“Globe at Night”和“How many stars”之类的项目要求公民科学家通过选择最符合他们夜空景象的地图来评估光辉的亮度。几年前，我们分析了这些数据，以测试这些观测的准确性。我们发现，虽然每次单独观测的不确定性很大，但成百上千次观测的平均值是夜空亮度的一个极其稳定的指标。这证明了公民科学观测可以用来追踪光辉的变化，尽管可能仅限于区域和全球范围。看到这些结果后，我们想知道，我们能否以某种方式赋予个人能力，让他们能够准确地追踪光辉在地方层面的变化？这些数据可能非常有用，并能扩展我们对人类如何改变周围世界的认识。经过一番思考，我们决定最好的方法是用一系列关于特定星星的直接问题来取代光辉地图：“你能看到大角星吗？是的？那么北极星呢？”这最终促使我们在德国教育和研究部的资助下开发了Loss of the Night 智能手机应用程序。Loss of the Night 应用程序的工作原理是通过引导你的视线朝向天空的特定区域。一旦你正确地定位好，你就可以将目光从屏幕移开，望向天空，并检查你是否能用自己的眼睛看到建议的星星。在你进行报告后，该应用程序会建议一颗新的星星，以此类推，直到你至少寻找了 8 颗星星。该应用程序于 4 月 22 日满三周年，我们改进了它的工作方式，部分是基于参与者的反馈。我们最近还开发了一种方法，让公民科学家能够访问和分析他们自己的数据。下图显示了一组观测结果。
Loss of the Night 应用程序的观测结果显示在 www.myskyatnight.com 上。星星在视星等量表上显示得越高，它们就越暗。显示屏还注明了用户是否标记了星星为可见。一条白线显示了“肉眼视星等”，它告诉我们这位观察者能看到的暗淡星星的亮度。可见星星的数量随视星等呈指数增长，在这种情况下，观察者可以看到大约 200 颗星星。自该应用程序首次发布以来，共有 14,271 台不同的设备向我们发送了数据。其中大部分来自人们在白天尝试使用该应用程序，或在无法分析的条件下使用它，例如月光下。但到目前为止，参与者已进行了近 4,000 次有效观测，其中至少观测了 8 颗星星，数据自洽，且没有暮光、月光或云。我们目前正值新月期，所以如果你想尝试使用该应用程序，你有大约到 5 月 7 日的时间。星星会随着一年中的时间而变化，所以如果你喜欢这个应用程序，请每年观察几次你的夜空，帮助我们进行一些伟大的公民科学项目。
Christopher Kyba 是 Loss of the Night 应用程序的创建者。他在德国波茨坦的 GFZ 德国地球科学研究中心研究光污染。在 Twitter 上关注他 @skyglowberlin
