จากการสังเกตการณ์ด้วยดาวเทียมพบว่า แสงสว่างในเวลากลางคืนทั่วโลกเพิ่มขึ้นในอัตราประมาณ 2% ต่อปี ตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2022 แม้ว่ากลางคืนของโลกจะสว่างขึ้น แต่แนวโน้มนี้กระจายตัวไม่สม่ำเสมออย่างมาก งานวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร *Nature* เมื่อวันที่ 8 เมษายน
[คำบรรยายภาพ: ภาพโลกยามค่ำคืนนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมของมนุษย์ในเวลากลางคืน เครดิตภาพ: NASA Earth Observatory]
แม้ว่าโดยรวมแล้วปริมาณแสงสว่างทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 16% แต่ไม่ได้หมายความว่าแสงสว่างจะเพิ่มขึ้นในทุกภูมิภาค คริสโตเฟอร์ ไคบา จากมหาวิทยาลัยรูห์ร โบชุม ในเยอรมนี หนึ่งในผู้เขียนบทความกล่าว เราพบว่าปริมาณรังสีแสงทั่วโลกเพิ่มขึ้น 34% ในพื้นที่ที่มีแสงสว่างเพิ่มขึ้น แต่การเพิ่มขึ้นนี้ถูกชดเชยบางส่วนด้วยการลดลงของรังสี 18% ในพื้นที่อื่นๆ
ผลการศึกษาเหล่านี้บ่งชี้ว่า การเปลี่ยนแปลงของแสงสว่างในเวลากลางคืนนั้นมีความเปลี่ยนแปลงและแตกต่างกันไปตามภูมิภาคมากกว่าที่เคยคิดไว้ การขยายตัวของเมืองอย่างรวดเร็วทำให้เวลากลางคืนสว่างขึ้นในประเทศต่างๆ เช่น อินเดีย ในทางตรงกันข้าม ประเทศอุตสาหกรรมบางประเทศกลับพบว่าปริมาณรังสีแสงลดลง ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการส่งเสริมการใช้ไฟ LED และนโยบายที่มุ่งลดมลภาวะทางแสง
การเปลี่ยนแปลงไม่ได้เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปเสมอไป หลังจากการปะทุของความขัดแย้งระหว่างรัสเซียและยูเครน แสงสว่างในเวลากลางคืนในยูเครนลดลงอย่างมาก ฝรั่งเศสก็พบว่าความสว่างในเวลากลางคืนลดลงอย่างเห็นได้ชัดเช่นกัน โดยลดลงถึง 33% เนื่องจากหลายเมืองปิดไฟถนนหลังเที่ยงคืนเพื่อประหยัดพลังงานและลดมลภาวะทางแสง
แม้จะมีความแตกต่างกันในแต่ละภูมิภาค แต่โดยรวมแล้วปริมาณรังสีส่องสว่างในเยอรมนียังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง Kyba กล่าว ในพื้นที่ที่มีแสงสว่างเพิ่มขึ้น ปริมาณรังสีส่องสว่างเพิ่มขึ้น 8.9% ในขณะที่ในพื้นที่ที่มีแสงสว่างลดลง ปริมาณรังสีส่องสว่างลดลง 9.2%
ข้อมูลจากการตรวจสอบโดยดาวเทียมแสดงให้เห็นว่าปริมาณรังสีส่องสว่างในเวลากลางคืนโดยรวมทั่วทวีปยุโรปลดลง 4% อย่างไรก็ตาม การลดลงนี้อาจไม่สะท้อนถึงการรับรู้ของมนุษย์ เนื่องจากดาวเทียมตรวจจับแสงแตกต่างจากที่ดวงตาของมนุษย์มองเห็น
ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการศึกษาครั้งนี้คือการใช้ข้อมูลกลางคืนแบบเรียลไทม์ที่มีความละเอียดสูง การวิเคราะห์ก่อนหน้านี้อาศัยค่าเฉลี่ยรายเดือนหรือรายปี ทำให้ยากต่อการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระยะสั้นหรือเฉพาะจุด Kyba เน้นย้ำว่า "ไม่มีการวิเคราะห์ระดับโลกใดเคยใช้ข้อมูลกลางคืนที่มีความละเอียดสูงมาก่อน"
ทีมวิจัยยังได้ใช้อัลกอริธึมใหม่เพื่อแก้ไขมุมที่ดาวเทียมสังเกตการณ์โลก ตัวอย่างเช่น พื้นที่อยู่อาศัยมักจะสว่างกว่าเมื่อมองจากมุมหนึ่ง ในขณะที่ศูนย์กลางเมืองที่มีประชากรหนาแน่นมักจะสว่างกว่าเมื่อมองจากด้านบนโดยตรง การนำปัจจัยเหล่านี้มาพิจารณาทำให้การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของรังสีแสงมีความแม่นยำมากขึ้น
การศึกษาครั้งนี้ใช้ข้อมูลจากเครื่องวัดรังสีภาพอินฟราเรดที่มองเห็นได้ (VIRM) บนดาวเทียม Suomi NPP, NOAA-20 และ NOAA-21 ของ NOAA และ NASA ทั้งในช่วงกลางวันและกลางคืน ดาวเทียมเหล่านี้มักถ่ายภาพระหว่างเวลา 1.00 น. ถึง 4.00 น. ตามเวลาท้องถิ่น ครอบคลุมพื้นที่เกือบทั้งหมดระหว่างละติจูด 70°N และ 60°S ในแต่ละคืน พิกเซลแต่ละพิกเซลในภาพแสดงถึงพื้นที่ประมาณ 0.5 ตารางกิโลเมตร
เพื่อให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้อง นักวิจัยจึงนับเฉพาะแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์เท่านั้น โดยไม่รวมปรากฏการณ์ธรรมชาติ เช่น ไฟป่าและแสงเหนือที่ตรวจพบโดยดาวเทียม
การทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของแสงสว่างในเวลากลางคืนมีความสำคัญในทางปฏิบัติ แสงสว่างเป็นแหล่งการใช้ไฟฟ้าหลักในเวลากลางคืน และมลภาวะทางแสงทำลายระบบนิเวศ ดังนั้น การทำความเข้าใจแนวโน้มของทั้งสองอย่างจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง (Kyba กล่าว)
ในฐานะส่วนหนึ่งของภารกิจ Earth Explorer 13 ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) Kyba เป็นผู้นำในการพัฒนาดาวเทียมดวงใหม่โดยเฉพาะสำหรับการตรวจสอบแสงในเวลากลางคืน ดาวเทียมดวงนี้สามารถตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงที่จางกว่าและให้ความละเอียดสูงกว่า ซึ่งจะช่วยลดความไม่แน่นอนในแนวโน้มแสงสว่างทั่วโลก
