亚利桑那州图森市市政LED街道照明改造导致的夜空辉光变化
摘要
从早期照明技术向白光发光二极管（LED）的过渡是夜间人工光使用的一项重大变化。在单位流明基础上，LED向环境中发射的短波长光明显多于早期技术。辐射传输模型预测，除非新照明系统的总流明输出降低，否则向LED过渡的城市夜空辉光会增加。亚利桑那州图森市（美国）最近将其市政街道照明系统从完全屏蔽的高压和低压钠灯（HPS/LPS）灯具混合体转换为完全屏蔽的3000 K白光LED灯具。该照明设计旨在最小化夜空辉光的增加，以保护附近天文观测台址而不损害公共安全。这涉及将超过4.45亿完全屏蔽的HPS/LPS流明迁移至约1.42亿完全屏蔽的3000 K白光LED流明，并预期图森市上空的视觉夜空辉光相应减少。SkyGlow Simulator模型预测，根据使用完全屏蔽或部分屏蔽灯具的情况，夜空辉光减少约10-20%。我们使用视觉夜空亮度估计以及在该市内外15个地点拍摄的亮度校准全色全天成像数据检验了这一预测。数据获取于2014年LED改造开始前，以及2017年中约95%的约18,000个灯具完成转换后。夜空辉光差异微小，在所有具有有效数据的情况下变化均小于±20%。同期，从地球轨道探测到的该市向上光学辐射亮度降低了约7%。尽管这些结果并非定论，但它们表明，LED改造与调光相结合可减少城市上空的夜空辉光。
引用
@article{arxiv.1802.03474,
title = {Skyglow Changes Over Tucson, Arizona, Resulting From A Municipal LED Street Lighting Conversion},
author = {John C. Barentine and Constance E. Walker and Miroslav Kocifaj and František Kundracik and Amy Juan and John Kanemoto and Christian K. Monrad},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03474},
year = {2018}
}
备注
34 pages, 16 figures, presented at "Light Pollution: Theory, Modelling and Measurements" (Cellers, Spain, 27-30 June 2017); accepted by Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer (9 February 2018, manuscript JQSRT_2017_636_R1)