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一项基于高分辨率卫星数据的最新研究显示，地球的夜间正整体稳步变亮，但这种趋势在不同地区存在巨大差异。快速的城市增长使中国和印度等国家显著变亮，而部分欧洲国家由于节能措施和新照明技术的采用正在变暗。这项迄今为止最详细的卫星分析表明，这些变化比预期的更快且更不均匀。即使在全球趋势下，也可能掩盖了从战争导致的黑灯到故意减少光污染等尖锐的局部反差。研究发现，全球夜光每年约增亮2%，但增亮区域的排放量增加了34%，而其他区域的排放量则减少了18%。这一发现对评估人工夜光对生态系统和人类健康的干扰（如昼夜节律紊乱、野生动物行为改变）具有重要的公共卫生意义。

背景：全球夜光变化

卫星观测显示，地球夜间正稳步变亮，但这一趋势远非均匀。来自可见红外成像辐射计套件（VIIRS）的昼/夜波段（DNB）数据（覆盖2014年至2022年）表明，全球夜间照明每年约增亮2%。然而，先前的研究因使用月均或年均数据（时间分辨率粗糙），难以捕捉短期或局部的动态变化。该研究的首席研究员Christopher Kyba指出，虽然全球总体增加了16%，但这并不意味着所有地区的照明都在增加。

研究方法：高分辨率卫星夜间灯光数据

数据来源：来自搭载于美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国国家航空航天局（NASA）运行的Suomi NPP、NOAA-20和NOAA-21卫星上的可见红外成像辐射计套件昼/夜波段。这些卫星在午夜后（当地时间凌晨1:00至4:00）采集图像，每夜扫描北纬70°至南纬60°之间几乎整个地球，每个像素代表约0.5平方公里。

新分析进展：使用全分辨率夜间数据（而非之前研究中使用月均值或年均值）。应用了一种新算法，校正了卫星观测地球的角度（即天顶角效应），使得对光线排放变化的估计更为准确。只关注人工光源（排除了野火和极光等自然现象）。

核心发现

1. 全球整体趋势：每年增亮约2%

全球夜间光照每年增亮约2%。总体而言，亮区的全球排放量增加了34%，但被其他区域18%的排放减少所抵消。

2. 区域差异显著

• 变亮：快速城市化国家（中国和印度）在研究期间显著变亮。
• 变暗：部分工业化国家（如法国）灯光排放减少（夜间亮度下降33%，原因是许多城市为节能和减少光污染在午夜后关闭路灯）。德国灯光排放总体保持稳定（局部变亮区域增加8.9%，变暗区域减少9.2%）。欧洲整体夜间灯光排放减少4%（尽管卫星测量到的这一减少可能与人们的实际感受不完全匹配）。
• 冲突导致的骤变：乌克兰在俄罗斯入侵后夜间光照急剧下降（社会混乱、人口流离失所、基础设施破坏）。

3. 高时间分辨率揭示动态变化

使用高分辨率每晚数据发现，变化（从增亮到减亮的切换）比之前基于月均或年均数据的估计更快、更动态。全球趋势（总体增亮）可能掩盖了局部区域的快速波动（例如，某些地区在研究期间从增亮转为减亮，反之亦然）。

公共健康与生态意义

1. 光污染作为生态系统干扰因素

人工夜光（ALAN）已被证明会：改变夜间迁徙鸟类（使用星光导航）的行为；扰乱昼夜节律，导致人类及其他动物的睡眠障碍、代谢紊乱和抑郁；影响两栖动物的繁殖（鸣叫、交配）；改变植物物候（落叶、开花）。

2. 能耗监测

人工夜光是夜间电力的主要消耗者。跟踪夜光变化可以实时评估节能政策（如“关灯”运动、LED路灯改造）和区域经济活动的有效性（例如，夜光下降可能指示工业衰退）。

3. 人道主义与冲突监测

夜光数据的快速下降可作为人道主义危机（战争、内乱、自然灾害）的早期指标，为人道主义援助提供近乎实时的信息。

研究局限性

• 缺乏欧洲专用卫星：该研究使用了美国卫星（可见红外成像辐射计套件）。目前没有用于此目的的欧洲专用卫星（无法探测微弱光源或提供比可见红外成像辐射计套件更高的分辨率）。
• 可感知亮度 vs. 卫星测量亮度：人眼对黄光（高压钠灯）比白光（LED）更敏感。向LED的转变（能效更高，但发出更多蓝光）可能使人眼感知到的亮度增加，即使卫星测量的总辐射（瓦特/平方米/球面度）下降了。

未来方向

1. 下一代夜光卫星：Chris Kyba正在领导一项努力，作为欧空局“地球探索者13”任务的一部分，开发一颗专门用于监测夜光的新卫星，将探测更微弱的光源并提供更高的空间分辨率。
2. 生态健康流行病学研究：将高分辨率夜光数据与健康记录（失眠、乳腺癌、代谢综合征）相关联，以量化光污染的人口健康负担。
3. 光色分析：获取光谱分辨的夜光数据，以区分LED（蓝峰）与钠/金属卤化物灯。蓝光已被证明比长波段光更能抑制褪黑素。

结论

这项发表在《自然》杂志上的研究利用2014年至2022年间的VIIRS卫星数据，首次对全球夜间灯光变化进行了高时间分辨率的分析。研究发现，全球夜间灯光每年约增亮2%（全球总体增亮16%），但这种趋势在地区间差异极大：快速城市化国家（中国和印度）显著变亮，而部分欧洲国家（法国下降33%）则由于LED路灯改造和光污染政策而变暗。此外，乌克兰因俄罗斯入侵而经历了急剧的黑暗。研究还指出，欧洲整体夜间灯光排放下降了4%，但卫星测量到的减少量可能与人们的实际感受不完全匹配（人眼对黄光比蓝光更敏感）。

对生物医学和环境科学而言，这些发现对于监测光污染对昼夜节律紊乱、野生动物行为改变以及能源消耗的影响具有直接意义。这些结果强调了继续监测夜光变化的必要性，并呼吁发展欧洲专用的夜光卫星（“地球探索者13”），以提供更精确的数据，为光污染政策提供信息。

关键词：光污染、卫星遥感、可见红外成像辐射计套件、夜间灯光、城市化、LED、能源消耗

原文参考：Li, T., et al. (2026). Satellite imagery reveals increasing volatility in human night-time activity. Nature, 652(8109), 379. DOI: 10.1038/s41586-026-10260-w