鸟类的视野

Linda Werfelman

调查研究发现，通过改变飞机上的照明方式可以帮助鸟类识别并且躲避起飞状态下的飞机。

由于鸟类观察世界的方式与人类不同，因此研究者们通过不断研究来确定飞行器外部照明系统的变化怎样帮助避免鸟类与飞机的撞击事故。

“一些类型的照明方式可能能够增强鸟类侦测和追踪高速飞机的能力，因此，这可以成为减小鸟类撞机事故发生频率的一种潜在方法。”一个研究团队撰写了一篇研究报告，被发表在了《秃鹰：鸟类学应用》，一个加利福尼亚州库伯鸟类学论坛的杂志中。

根据美国FAA的调查数据，最近这些年鸟类撞机事故的报道数量大幅增加。一份2014年的调查报告显示，相比1990年，野生动物的撞机事故增加了6.1倍，1990年有1851次此类撞机事故报道，而2013年有11315次此类撞机事故报道。在这23年的142603次事故中，97%的事故都与鸟类有关。其余的3%包括陆地上的哺乳动物、蝙蝠和爬行动物。学术界的权威认定，在此之外还有更多鲜为人知的事故。

鸟类撞机事故的增加使得人们开始更多地研究如何避免此类事故，而事实上他们几乎都是为了减少机场附近的鸟类数量。这些项目都是建立栖息地管理项目来保证鸟类们不在机场附近活动，同时使用烟火、警报器、捕食鸟或猎狗来驱散聚集在跑道附近、容易引发事故的鸟类。

“然而，这些方法受到了限制。因为很多事故发生时都不在机场管理范围内。”来自普度大学和美国农业部的国家野生研究中心的科学家们的研究报告这样总结。“这些方法并不能总是将民用飞机的撞击事故概率减到最小。”

视觉认知

这些年来，不断地出现各种通过飞机照明来提升飞机对于鸟类可见度的倡议，而且早期的研究发现，鸟类对于起飞中的飞行器的反应取决于环境光状况。

早期的研究也发现，由于人与鸟类感光能力不同，“鸟类感知视觉刺激的方式与人类存在明显区别”，研究报告中这样说道。

这种区别主要体现在他们感知紫外线的能力不同，而紫外线对于人类来说是不可见的。人类在眼部有三种光敏感光器（视锥细胞）——对红色、绿色、蓝色敏感的视锥细胞，而在白天活跃的鸟类具有四种——对红色、绿色、蓝色敏感的视锥细胞以及对紫外线敏感的细胞。鸟类的视锥细胞也包括了能滤光的有色油滴。因此鸟类不仅可以看到紫外线也能够区别出人类无法区别出的类似颜色。同时研究报告中提出：“人类具有的视觉感知能力鸟类却不一定具备。”

此前的研究报告中提到，已经做过使用白光照明来避免鸟击事故的研究。“然而”，报告补充提到，“使用白光会令鸟类行为反应的解释更加复杂，因为无法确定动物对哪个波长的光有所反应，而且白光中有很多相似的光复合在一起。

研究方法

基于以往的调查报告，白天的鸟击事故数是夜晚时的两倍，研究人员在白天通过使用搭载有单色光光源的遥控飞机，来观测褐头牛鹂的视觉系统对光源的反应。

研究人员设计了两个实验，其中使用了77个雌性和143个雄性的成年褐头牛鹂和一个翼展158厘米、机身长度131厘米的遥控飞机。这架飞机在每个机翼下面都安装了高对比度的LED灯泡;光线可以连续发光或以2HZ频率脉冲闪烁——这个频率不在人类闪烁眩晕的范围内。市面上可以买到的、对于鸟类非常显眼的光源波长位于电磁波谱的蓝色部分，在大约470纳米左右。

第一个实验用来测试鸟类在光源关闭、光源连续发光以及脉冲闪烁情况下，对于静止飞机的反应是否不同。“飞机静止时鸟类对光的反应行为发生变化使我们能够间接确定动物会不会注意到这些光”，报告中说。研究人员发现在飞机静止的情况下，当光线持续存在或者脉冲闪烁时，与光源关闭时相比，鸟类可以更快地做出紧急行动。

在第二个实验中，研究者比较了飞机在飞过美国北印第安纳州的一片草地上时，鸟类在光源关闭、持续发光、脉冲闪烁出现时的反应。飞机在草地上空飞行时，光源选择和飞机速度都会对鸟类产生影响，报告补充指出，“在对鸟类的影响上，光源选择与飞机速度之间存在很大的互相作用。在光关闭时，我们可以发现飞机速度会对鸟类的反应造成强烈影响。当飞机的速度更快时，牛鹂做出反应要花费更多时间。当光线脉冲出现时，飞机速度依然会导致牛鹂反应速度下降，但强度减小了。”

研究人员发现当飞机上所有的八个光源都开启时，与脉冲出现和光线关闭时相比，飞机有了“更高的单位时间发光强度”。“如果牛鹂增加他们对于光源的视觉注意力而不是飞机本身，就可能帮助它们追踪以一定速度范围内飞行的飞机，从而可能减少鸟类判断飞机位置的问题。”研究报告中提到。

更大的物种

研究人员提议对蓝色波谱光对于其他大型鸟类的影响效果进行补充研究，“特别是那些与本次研究鸟类在质量和视觉能力上有很大区别的物种”。

不仅如此，他们还提到，由于牛鹂与更大型的物种包括水鸟、海鸥和猛禽类相比，有更低的视觉敏感度，那些物种可以感知到比牛鹂更远距离的环境变化。

由于飞机在不同飞行阶段的速度不同，飞机上光线的设置因此也需要能够从一个阶段转换到下一个阶段，报告中说。例如，飞机在滑跑时光源可以关闭或者脉冲出现，但是起飞时必须持续存在。

“我们的结果对于机上光源（也就是移动的光）和机场光源（也就是固定的光）减少鸟类撞机事故可能有不同的含义，”报告中说，“一个可能性就是通过设置不同的光源类型来改变鸟类的行为，包括在跑道附近的静止光源和在飞机上的移动光源。”