中国科学院国家天文台发布暗夜环境等级标准：守护黑暗天空的科学与行动指南

《The Innovation》：Classification of dark night environment level standards of National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences (NAOC), has been released

【编辑推荐】为应对光污染对天文观测与生态环境的严峻挑战，中国科学院国家天文台（NAOC）团队开展了暗夜环境等级标准研究，制定了基于天空背景亮度、V波段视星等参数的五级分类体系，并划分四类暗夜功能区。该标准为光学天文观测、暗夜保护区和科普基地建设提供科学依据，对减少人工光污染（ALAN）、保护生物节律及人类健康具有重要意义。

　　

当城市的霓虹照亮夜空，我们是否还记得星河的璀璨？自工业革命以来，人类对光明的追求逐渐演变为一场失控的光污染灾难。人工夜间光照（ALAN）通过大气中的气体分子、气溶胶和云层散射，使夜空背景亮度以每年6%的速度增长。这不仅让城市居民难以用肉眼看见银河，更严重的是，光污染打破了地球生态系统中延续数百万年的生物节律：每年数百万只鸟类因城市强光迷失方向撞向高楼，夜行动物的觅食与繁殖行为遭受严重干扰，生物多样性持续下降。人类健康亦未幸免——过度的夜间光照会抑制褪黑激素（melatonin）分泌，增加癌症与心血管疾病风险。

对天文学家而言，光污染正吞噬着可观测的天体目标。此外，大规模卫星星座（如1.2万颗星链卫星）的发射，使地面光学与射电天文观测再受重创。每个卫星在观测视场中留下难以通过数据处理消除的轨迹，而视场越大、曝光时间越长，影响越剧。

为守护暗夜，中国多地已展开行动：2022年青海省颁布《冷湖天文观测环境保护条例》，划定暗夜保护核心区与缓冲区；2021年深圳首次设立“暗夜保护区”，并于2023年使西涌社区成为国际暗夜协会（IDA）认证的中国首个暗夜社区。这些实践为暗夜保护提供了本土化范本。

在此背景下，中国科学院国家天文台（NAOC）于2025年3月31日发布《暗夜环境等级标准》，为相关领域提供了科学分类框架。该研究团队通过分析天空背景亮度、V波段视星等等参数，将暗夜环境划分为五个等级（图1），并依据功能优先级划分为暗夜科研区、暗夜自然保护区、暗夜保护区和暗夜科普区四类区域。

关键技术方法

研究基于兴隆观测站的全天相机监测数据，结合典型晴夜（如2025年2月26日）的天空图像，量化周边城镇（如北京、兴隆县）的光污染影响。标准首次整合了天空背景 zenith 亮度值与综合亮度值，建立了适用于中国实际光环境的分级体系，并为光学天文台址、自然保护区等场景提供应用依据。

暗夜环境等级划分

通过系统测量与分析，将暗夜环境按天空背景亮度从低到高划分为5级。等级1代表最暗环境，适宜高精度天文观测；等级5受光污染影响最显著。兴隆观测站的实例显示，北京与当地县城是主要光污染源。

功能区分类与实践衔接

标准将暗夜区域划分为四类功能区：暗夜科研区优先保障天文观测，暗夜自然保护区侧重生态保护，暗夜保护区控制光污染扩散，暗夜科普区兼顾公众教育与星空旅游。该分类与冷湖、西涌等地的保护实践形成呼应，为政策制定提供技术支撑。

研究结论与展望

NAOC发布的暗夜环境等级标准，是中国首部针对暗夜保护的专业标准。它不仅为天文观测环境评估提供量化工具，更串联起生态健康、公共健康与可持续发展等多维度需求。2023年NAOC主办的“保护暗夜与宁静天空”国际论坛，以及面向青少年的暗夜科普指南研制项目，进一步推动了科学与社会行动的融合。未来，随着更多天文台址（如冷湖、平塘）和暗夜社区的建设，这一标准有望成为全球光污染治理的中国方案。

（论文发表于《The Innovation》2025年第6卷第11期）