周日·天文周历 ｜ 周二·信息图周三·wikiHow ｜ 周四·观测指南 ｜ 周五·论坛精选 文/沈环宇 城市天文学，顾名思义，就是如何在城市里观天的学问。这也许听起来很不可思议。的确，每逢夜幕降临，几乎所有的中国大城市都是一幅钢铁林立、霓虹璀璨的“华美景象”，原本璀璨而深邃的星空早已被大片大片泛黄的光海屏蔽殆尽。这一点从谷歌不定期发布的光害地图上也可得到印证。可怜的天文爱好者为了尽可能找寻尚未被文明蹂躏的纯净夜空，不得不背起沉重的行囊，苦行僧似的渡河涉水，上山下乡。但是且慢，你每日生活的小区真的就那么一无是处吗？城市里真的不适合任何形式的观天活动吗？答案自然是否定的。所以，如果你愿意摒弃成见，耐心读完下面这些文字，就有可能成倍地提高你手头上天文器材的利用率！  长按图片“保存到手机” 总的来说，一名当代的城市观天者在仰望夜空的时候总是要面临两大阻碍，一是光害；二是雾霾。它们均发生于距地面2到3千米的高度范围内，此外便是澄明清朗的夜空。其中光害是全世界所有天文爱好者都会面临的一大困扰，而雾霾仅仅是像中国这样的发展中国家在某个特定时期内所面临的挑战。实际上，雾霾问题困扰我国的历史的确不长。相信许多人，尤其是七、八十年代成长起来的天文爱好者，在追忆自己童年往事的时候，都能回想起那一抹抬头就能瞥见的湛蓝。直到十年前笔者上高中那会儿，突然注意到了一件挺奇怪的事：不知从何时起，自己所在的北方城市上空时不时地就会降临一种神秘的灰白色薄雾，致使白天看不清太阳，晚上看不到星星。但是晚间七点半的天气预报里却一律播报晴间多云。与真正的大雾不同的是，这种顽固的薄雾对日常生活的影响很小，只是阻隔了那些试图远眺的视线而已，其中就包括了一双渴望夜空的孤独目光。我有时对父母抱怨自己已经有一个多月没看见过星星了，他们同样不能理解为什么晴天里却看不到星星，直到我皱着眉头、一本正经地告诉他们：晴天和晴天可不一样。这话听起来怪怪的，却是我的经验之谈，因为我发现只有雨后和冷空气过后的晴天才值得信任。究竟为什么这样？我也讲不清楚。后来大家都知道了，那就是所谓的雾霾。  光害对比图 通常来讲，构成雾霾的颗粒直径都在1微米以上，即所谓的PM2.5和PM10。而可见光的波长在0.4微米到0.7微米之间，远小于雾霾的组成颗粒。因此，雾霾对可见光的干扰主要表现在散射和阻挡，前者令我们看不清太阳，后者令我们看不到星星。此外，由于城市的热岛效应，雾霾颗粒在城市上空滞留的时间格外长久，除非有新鲜空气自外界补充进来，否则很难主动消散。更糟糕的是，雾霾与光害二者相遇后对星光的阻隔效果可以加成。这就好像一束光打在烟雾上，漂浮的雾霾颗粒能够加强光害的破坏力，同时扩大其影响范围。利用天文学中“极限星等”的概念可以量化地考察此类影响，它表示特定环境下人眼在天顶附近刚好能够察觉到的最暗星点亮度。  比如在理想的黑暗环境中，这个数值应为6等甚至更高。而在光害最严重的城市，这个数值会下降至4等。另一方面，在雾霾笼罩（PM2.5数值在100到200之间）的乡村，那里的极限星等一般为5.2等左右。但是，当类似的雾霾遇上严重的光害的时候，这个数值竟会下降到3等甚至2等！由此可见，雾霾与光害之间的确有着一加一大于二的非线性关系。 首先，地点的选择主要基于光害的分布，因为雾霾的盘踞地区经常是大范围的，远远超出一座城市的面积。而城市中常见的光害来源可分为三大类：路灯、车灯及广告牌。前两者一般为钠灯，照射方向朝下或者水平，因而较容易通过树木、建筑物等加以屏蔽。相较之下，广告牌的发光类型及照射方向都要随意得多，只能通过尽可能远离的方式减轻其影响。不过，考虑到在安静的小区附近不太可能有刺目的广告牌（如果存在，可以尝试以干扰居民休息为由向有关部门投诉），如此看来，小区里的健身公园或居民楼楼顶都会是不错的观星地点。它们可以对路灯和车灯起到良好的屏蔽效果。  灯光对夜空的影响 那么，什么样的时间段才是城市天文学推荐的观测窗口呢？如果你曾有过在小区里彻夜守候星空的经历，你或许会有这样的感受：子夜过后，尤其是凌晨时分，头顶的夜空似乎会比前半夜显得更加幽暗。这并非你的错觉，因为午夜过后，市区中绝大部分的景观灯和广告牌都会关闭，同时车灯的数目也大为减少，只留下主干道上的路灯。鉴于此，城市天文学所关注的星空也会与观天者所熟悉的模式存在稍许错位，即在顺序上推后一个季节。比如在夏季的子夜观测以飞马座四边形、仙后座为代表的秋季星座，而在冬季的夜晚观测以北斗七星、狮子座为代表的春季星空；在秋季的晚上去观测以猎户座、双子座为代表的冬季星座，而在春季的凌晨观测以夏季大三角、天蝎座为代表的夏季星空等等。 选定好了最佳的观测时间和地点后，下周四将为大家介绍适用于城市天文学的器材种类。敬请大家继续关注。 — 未完 —责任编辑：冯中 『天文湿刻』 牧夫出品微信号：astronomycn  夜晚地球 via Google  支付宝账号：aimufu@qq.com打完赏记得加牧夫君好友：aimufu 谢谢阅读 |
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