波特爾暗空分類法

波特爾暗空分類法（英語：Bortle scale）是業餘天文學中用以測量特定觀測點天空亮度的分類法，它量化了天體的可觀察性以及光污染對天文觀測的干擾程度。為了幫助業餘天文愛好者能容易地分辨出觀測地點的黑暗程度，約翰·波特爾創立了這套分類法，並於2001年2月在天空與望遠鏡雜誌上發表。這套分類法共分九級，由在地球上能看到的最黑程度的天空起，逐級到繁華城市市中心的天空。^[1]

創立過程[編輯]

光污染現象日益嚴重，使得足夠黑暗的觀測點距離城市很遠，如今許多業餘天文愛好者無法便捷地到達，他們也因此沒能積累足夠的經驗來判斷天空亮度。甚至許多人還誤以為自己曾在非常暗的環境中進行過觀測，卻不知其實那只是一般的暗度。有感於此，約翰·波特爾憑藉他近50年的觀測經驗而創立了這套分類法。

量化[編輯]

因為個人視覺能力、觀測能力不同，同時觀測的時間長短也有影響，根據肉眼所能看到的最暗星等（肉眼極限星等）來判斷天空的暗度是不夠精確的。波特爾暗空分類法則綜合多方面因素而讓觀測標準更加統一。

實際應用的模糊性[編輯]

波特爾暗空分類法的計算並非通過一個精確的公式來完成，而是依據一系列的觀測條件和經驗判斷。這些條件包括可見星星的數量、星等限制、天空背景亮度、對流層散射光和直接光源等。由於波特爾暗空分類法的定義是依據觀測者在特定地點的主觀感受來描述，所以在實際應用中可能存在一定的模糊性。

不用小數點表示[編輯]

由於波特爾暗空分類法並非是一個連續的精確數值，而是9個離散的等級，因此不建議使用小數點表示。但在實際觀測中，可以根據觀測者的經驗和對比參考，大致判斷天空亮度處於兩個等級之間，從而更細緻地描述觀測條件。

摘要描述[編輯]

下表摘要性地介紹了波特爾對各個等級的描述。為方便讀者，根據人工合成的世界夜空亮度地圖^[2]列出了表中的色基，讀者可據地圖查詢各地的天空亮度情況。

級別	名稱	等每平方角秒	色基	肉眼的極限星等	望遠鏡的極限星等 (使用12.5" 反射望遠鏡)	描述
1	天空完全黑暗的觀測點	21.99–22.0	黑	7.6–8.0	17.5	可以看到黃道光、對日照和黃道帶；肉眼可以直接清晰地看見M33；在天蠍座和人馬座之間的銀河亮到能在地面上投出事物的影子；容易看得到大氣光；木星和金星會影響眼睛的暗適應（英語：darkadaptation）程度；基本看不見周圍的景物。
2	典型的真正黑暗的觀測點	21.89–21.99	灰	7.1–7.5	16.5	沿著地平線，大氣光微弱可見；肉眼容易看到M33；夏季時，可以看見銀河的大多數結構；在黎明前或黃昏後，呈黃色的黃道光仍較為明亮，可以投出事物的影子；出現的雲看上去就像是星空中的黑洞；若沒有星空照耀，僅能看到周圍事物的模糊輪廓；仍能用肉眼直接看到梅西耶天體中的許多球狀星團。
3	鄉村的星空	21.69–21.89	藍	6.6–7.0	16	在地平線處會有一些光污染跡象；近地平線處的雲被微微照亮，在頭頂上方的雲則是暗的；銀河仍有豐富細節；肉眼仍能勉強看見M15、M4、M5和M22；用眼角餘光法也能看得到M33；在春季和秋季，黃道光容易看見，顏色也勉強可見；能模糊地看見近處的事物。
4	鄉村/郊區的過渡帶	20.49–21.69	綠	6.1–6.5	15.5	在地平線上方的多個方向上可以看見呈拱形的光污染現象；黃道光依然勉強可見，但在天頂方向上延伸的範圍很小甚至不到一半；地平線上方的銀河仍能給人留下深刻的印象，但是大部分更精細的結構已難以辨認；除非地平高度大於55°，否則用眼角餘光法已很難看到M33；在光污染的光源處，雲被輕度照亮，但在頭頂方向上仍是暗的；就算隔有一定距離，也能看清周圍事物。
4	鄉村/郊區的過渡帶	20.49–21.69	黃	6.1–6.5	15.5
5	郊區的星空	19.50–20.49	橙	5.6–6.0	15	只能在春秋季節最好的晚上才能看到少許黃道光；地平線處的銀河已經看不見了，在頭頂方向則像褪色一般；在所有或大部分的方向上都能明顯看見光污染的光源；雲要比背景天空更亮。當它是半月（第一/最後一個季度）在黑暗的位置時，天空看起來像這樣，但不同的是天空呈現深藍色。
6	明亮的郊區星空	18.94–19.50	紅	5.1–5.5	14.5	無法看到黃道光了；僅在天頂方向才能看見銀河；地平高度35°以下範圍的天空中都發出灰白的光；在天空中任何地方的雲都相當亮；周圍事物清晰可見；至少要用雙筒望遠鏡才能看見M33, 肉眼只能看見M31。
7	郊區/城市的過渡帶或滿月時	18.38–18.94	紅	4.6–5.0	14	整個天空呈現出淺灰白色；在各個方向上光污染的強光源都清晰可見；銀河已經看不見了；肉眼勉強可以看見M44或M31，但非常模糊；雲非常地亮；即使用中等大小的望遠鏡觀測，最亮的梅西耶天體仍十分蒼白。在滿月時，即使身處最暗的觀測點，觀測情況也不會好於這個等級。不過滿月時的天空會顯得更藍一些。
8	城市的星空	<18.38	白	4.1–4.5	13.5	天空發出白色、灰色或橙色的光，亮度足以讓人閱讀書籍；只有在最好的夜晚，同時觀測者亦要有足夠經驗，才能用肉眼看到M31和M44；用望遠鏡也僅能找到亮度較高的梅西耶天體；一些熟悉的星座已非常暗弱甚至完全看不見了。
9	市中心的星空	<18.38	白	< 4.0	< 13	整個天空被照的通亮，一些熟悉的星座和較暗的星座已經看不見了；除了昴宿星團，肉眼再看不到任何梅西耶天體；只有月亮、行星和一些最明亮的星團才能給觀星者帶來一些樂趣。

另見[編輯]

外部連結[編輯]

天空與望遠鏡雜誌官方網站 Portuguese Web Archive的存檔，存檔日期2016-05-20
人工合成的世界夜空亮度地圖（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
International Dark-Sky Association: Dark Sky Finder, Observing Sites & Destinations
ObservingSites.com (North American sites only) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
Light pollution map （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

參考文獻[編輯]

^ Bortle, John E. The Bortle Dark-Sky Scale. Sky & Telescope. Sky Publishing Corporation. February 2001 [2013-02-20]. （原始內容存檔於2014-03-31）.
^ The World Atlas of Artificial Night Sky Brightness. [2013-05-08]. （原始內容存檔於2021-03-30）.

[1] Bortle, John E. The Bortle Dark-Sky Scale. Sky & Telescope. Sky Publishing Corporation. February 2001 [2013-02-20]. （原始內容存檔於2014-03-31）.

[2] The World Atlas of Artificial Night Sky Brightness. [2013-05-08]. （原始內容存檔於2021-03-30）.

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