天文|观“天”需“地”利,哪里才是望远镜最好的家?( 二 )


在我国 , 为了避开渐趋严重的光污染 , 上海天文台佘山观测站在浙江安吉新建了观测基地 , 南京紫金山天文台在江苏盱眙修建新站 , 云南天文台也在丽江的偏远山村建造了新的观测点 。
目前国际上的大型天文台都已制订了相关法律法规控制周边的光污染对天文观测研究的影响 。 我国新建的天文台 , 如西藏阿里天文台等也在附近建立了暗夜自然保护区以保障其台址条件 。 国际天文学联合会(IAU)还建立了专门的B7委员会致力于保护已有及潜在的天文台址 , 以避免其遭受各种波段电磁辐射的污染(包括可见光污染及无线电波干扰等) 。

天文|观“天”需“地”利,哪里才是望远镜最好的家?
在国际空间站上拍到的北京和天津夜景(图片来源:NASA)除了考虑光污染 , 光学望远镜选址还有很多讲究 。
“星星眨着眼 , 月亮画问号” , 星星之所以“眨眼” , 是因为光线在穿过地球大气时会受到大气湍流的扰动 , 从而发生无规律的折射 。 同时 , 地球大气也会对光线产生吸收、散射等效应 , 影响光学望远镜对星体的观测 。 因此 , 在光学望远镜选址时 , 尽量减少大气活动的干扰是最重要的选择指标 。
从气候条件考虑 , 优秀的天文台所在地应该满足气候干燥、晴朗天气较多、大气稳定(气温较为恒定)等条件 。 我国天文台大多傍水而居 , 因为水可以扮演“恒温器”的角色 , 降低热对流引起的大气湍动 , 使得视宁度(望远镜显示图像的清晰度)得到改善 。

天文|观“天”需“地”利,哪里才是望远镜最好的家?
国家天文台怀柔观测基地(图片来源:作者制作)世界上重要的光学天文台所在地 , 如夏威夷的莫纳克亚山、加那利群岛的拉帕尔玛岛、南美阿塔卡玛沙漠等的视宁度条件都很理想 。 我们可以看出 , 这些天文台大多分布在水边、山顶或是沙漠中 , 这些地区可以尽可能地满足以上条件 。 但人类活动对这些天文观测点产生的影响目前也越来越大 。
以阿塔卡玛沙漠为例 , 这里被誉为世界天文之都 , 分布着众多天文台 。 观测数据显示 , 在过去40年间 , 沙漠的平均气温升高了1.5摄氏度 , 这将阻止仪器冷却 , 增加天文台发生故障的可能性 。
同时 , 阿塔卡玛沙漠也是世界上最干旱的地区之一 , 平均年降水量在0.1毫米以下 。 但近些年来 , 全球变暖导致极端天气增加 , 沙漠的降雨量反而开始上升 , 2015年的一场降雨为近7年降水量的总和 。 晴天的减少会使可观测天数下降 , 不可避免会对观测产生影响 。

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