波特尔暗空等级:如何在城市附近找到暗夜星空
用大白话讲清波特尔暗空等级的九个级别:每一级能看到什么、怎样判断自己所在的等级、离城市多远才有暗夜。
在大城市的中心,天上能看到二三十颗星。离它一百公里远的地方,能看到几千颗,银河横贯天际。天空还是同一片天空,差别只在于 光污染。为了不凭感觉估计,天文爱好者使用 波特尔暗空等级。下面讲讲它的九个级别分别意味着什么,以及怎样在家附近找到一片暗夜。
什么是波特尔暗空等级
这套分级由美国观测者约翰·波特尔(John Bortle)于2001年在《天空与望远镜》(Sky & Telescope)杂志上提出。它把夜空分为 九级:从1级——完美的暗夜,到9级——特大城市中心的天空。
它最大的优点是简单。不需要仪器:等级由肉眼看到的景象决定。能看到银河吗?银河里能分辨出细节吗?地平线附近有没有天光?
九个级别,用大白话说
| 等级 | 天空类型 | 能看到什么 |
|---|---|---|
| 1 | 完美暗夜 | 银河能投下影子,可见黄道光和对日照 |
| 2 | 真正的暗夜 | 银河结构复杂,云只能看成星空背景上的黑色“窟窿” |
| 3 | 乡村 | 地平线附近有微弱天光,银河细节依然丰富 |
| 4 | 乡村与郊区的过渡 | 城市方向有光穹,银河清晰可见,但缺少精细结构 |
| 5 | 郊区 | 银河暗淡,接近地平线处消失 |
| 6 | 明亮的郊区 | 天顶附近的银河勉强可辨 |
| 7 | 郊区与城市的过渡 | 天空发灰,看不到银河 |
| 8 | 城市 | 天空呈橙色或灰白色,只能认出明亮的星座 |
| 9 | 特大城市中心 | 只能看到月亮、行星和几颗最亮的恒星 |
实用的分界线在 4级和5级之间。在4级及更暗的天空下,银河清楚可见,流星雨几乎能展现全部实力,暗弱的星云用小望远镜就能看到。到了5级及更亮的天空,这一切都迅速消退。
波特尔等级、SQM和极限星等
和波特尔等级一起出现的,通常还有两个数值。
SQM——天空亮度,单位是星等每平方角秒。它可以用仪器测量,也可以根据卫星数据推算。数字 越大,天空 越暗:22左右是地球上的极限,18及以下是市中心。
极限星等——天顶附近肉眼能看到的最暗的星。在城市里是4等或更亮,在暗夜之下是7等或更暗。
| 波特尔等级 | SQM | 极限星等 |
|---|---|---|
| 1 | 21.99–22.0 | 7.6–8.0 |
| 2 | 21.89–21.99 | 7.1–7.5 |
| 3 | 21.69–21.89 | 6.6–7.0 |
| 4 | 20.49–21.69 | 6.1–6.5 |
| 5 | 19.50–20.49 | 5.6–6.0 |
| 6 | 18.94–19.50 | 5.1–5.5 |
| 7 | 18.38–18.94 | 4.6–5.0 |
| 8–9 | 小于 18.38 | 4.5 及以下 |
差别看上去不大,但这是对数标度:22等的天空比18等的天空大约 暗40倍。
怎样知道自己这里的天空是几级
看地图。 最快的办法是打开 光污染地图。它能显示全球任意地点的波特尔等级、SQM和极限星等:在地图上点一下就行。
用眼睛。 在无月的晴夜,先让眼睛适应黑暗——暗适应 需要20–30分钟——然后检查:
- 到底能不能看到银河——能的话,你这里是6级或更好;
- 银河是否一直延伸到地平线——4级或更好;
- 小北斗(小熊座)的斗里能看到几颗星:七颗全部可见——4–5级及更暗,只看得到三四颗亮的——城市。
需要开多远
取决于城市的规模。大致参考如下:
- 10万人口以下的城市——离城区边缘10–20公里就能到4级;
- 50万到100万人口的城市——需要30–60公里;
- 北京、上海这样的特大城市——至少100–150公里,而且地平线上方仍然看得到光穹。
1–2级在人口稠密的地区几乎找不到:要去高山、草原、戈壁荒漠或高纬度的偏远地带。不过也不必非追到那里——从7级到4级的提升,远比从4级到2级大得多。
怎样在地图上选地点
- 不仅看那个点,也要看周围。 南边30公里外的城市会照亮南方的天空,哪怕你头顶是暗的。选址时要让城市的光穹落在你 背后——也就是你打算观看的方向的反面。
- 找视野开阔的地方。 田野、湖边、山丘。四周有树林能挡住路灯,但也会遮住低空的天体。
- 避开近处的光源。 停车场里孤零零的一盏灯,或者车灯不断的公路,比远处的城市危害更大。
- 确认道路能走。 一个十月夜里开不进去的暗夜地点毫无用处。白天先去踩点。
- 对照月相和天气。 满月能把3级的天空变成6–7级,而云会让一切作废。月相和月落时间可以看 月亮页面,分层云量和整夜评分可以看 天文天气预报。
什么样的天空看什么
并非所有天体都需要暗夜,也不必每次观测都跑到郊外。
- 7–9级,城市: 月亮、行星、双星、国际空间站过境。光污染对它们没有影响。
- 5–6级,郊区: 明亮的星团、最亮的流星、猎户座大星云。
- 3–4级,乡村: 银河、尽显风采的流星雨、肉眼可见的仙女座星系、双筒镜里的星云。
- 1–2级: 黄道光、暗弱的星系、毫不妥协的天文摄影。
常见问题
什么是波特尔暗空等级?
一套衡量夜空黑暗程度的九级标度。1级是没有任何光污染痕迹的完美暗夜,9级是大城市中心的天空。
要看到银河需要波特尔几级?
在6级就勉强能察觉,从4级起清楚可见,细节和暗带则要到3级及更暗的天空才会显现。
怎样查自己所在城市的波特尔等级?
打开光污染地图,点击你所在的位置——它会显示波特尔等级、SQM和极限星等。
什么是SQM?
天空亮度,单位是星等每平方角秒。数字越大天空越暗:21.7及以上是黑暗的乡村天空,低于18.4是城市。
月亮会影响天空等级吗?
严格说来,这套分级描述的是无月的天空,但实际上满月对天空的影响不亚于一座城市。观测暗弱天体,请选新月前后的夜晚。
AstroTools 应用会显示你所在位置的波特尔等级和天空亮度,帮你找到附近的暗夜地点,并综合云量、月相和大气透明度,告诉你哪一晚值得出发。