March 13, 2011

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    [參觀天文台地震站]

    上篇提過，事先報名參加的參觀活動，竟然遇上日本的大地震。雖然不幸，但適逢其時。
    先聽了接待科學主任的簡介，就跟著去參觀實物。

    看組織，天文台負責地震測量的部門，是「拓展、研究及政務科」屬下的「地球物理、授時及海港氣象服務」。換言之，這個部門同時管幾樣橫七雜八的東西。而且相對於「報時」和「氣象預報」這兩個天文台之所以建立的理由，地震一直不是重點。天文台的地震測量由1918年汕頭地震波及香港後才開始，而且之後每一次都是大災難後才擴展服務，例如上次南亞海嘯後才添加資源做海嘯預報。

    天文台舊大樓門前左側，近百週年新大樓的位置，有一個上了鎖的蓋。上來幾次一直以為是水箱﹕
    P1010381a

    打開後是否覺得很像甚麼地下基地的入口﹖
    P1010339a 的而且確，這個地下室就是天文台總部地震站。

    但要留意的是，地震站並不是舊大樓建築的一部分，是特別分開建設的，而且為了確保氣溫、濕度和氣壓不會急劇變化，房間的四周還圍上了一個夾層。進入地下室有兩道門，中間兩側都有小門，打開就可見到夾層﹕
    P1010330a P1010331a

    由於城市和地下鐵路發展，天文台這座小山已避不開人造震動的騷擾。天文台已陸續在荒山野嶺建立多個地震站測量本土地震。另於寶珊道的地洞和大老山設置強震站，和天文台總部的儀器一起測量遠方地震(地殼變動和本地交通打樁等造成的震波理論上可以分辨，但減少噪音探測自然更靈敏)，最新的寶珊地震站亦加入了全球網絡互相交換資料。

    為了減少人員出入帶來的影響，這些地震站平日鮮有人至，只在儀器故障時才有人前往檢查更換。再加入儀器運作散發溫暖，令地震站成為小動物的最愛。天文台地震站的樓梯佈滿蜘蛛網，據聞外站亦有不少蟑螂老鼠出沒……

    抬頭望就見到這個地下小室的建築構造。除了四圍放滿抽濕機外，亦可見有冷氣機保持恆溫。
    P1010329a

    當然大家對有興趣的是看儀器，這裡打開了一些舊儀器的外殼給大家看﹕
    P1010317aP1010332a
    這兩部短週期地震儀已不用，以外站的儀器取代。兩部擺放方向互相垂直，分別用來探測東西和南北方向的振動。再加上下圖另一部垂直放置的短週期地震儀，就可以測量三維空間的震動。
    P1010318a
    照片中可見到一個用膠蓋罩住的「三向短週期地震儀」，和兩個紅色盒的「強震儀」。

    P1010337aP1010336a

    另外兩部地震儀，沒有附上名牌﹕
    P1010319a

    兩部無附名牌地震儀的後方，有一個「國家重力基準點」的金屬牌，用來標示測量點﹕
    P1010338a

    地下室另一邊是不開放的房間，裡面放著現在還在用的儀器，包括寬頻地震儀和長週期地震儀﹕
    P1010320aP1010321a
    P1010326a

    房間裡還有另一套，據聞是五六十年代美國(﹖)送贈的長週期地震儀，現在還在操作，不過應該快退休了﹕
    P1010323a

    接著大家到百週年大樓三樓參觀「地球物理、授時及海港氣象服務」部門。先參觀他們的測震室﹕
    P1010340aP1010341a
    雖稱為「laboratory」，但其實沒甚麼實驗可做。這只是把本站、外站和外地地震站資訊參中接收和分析的地方。

    大家印象中地震部門一定要有這些地震紀錄儀，一有地震那支指針就會不斷跳動﹕
    P1010353aP1010356a
    P1010358a

    上面那幅香港長週期地震儀的垂直向震動圖，覺得那些波疊在一起很亂嗎﹖
    我問主任，這樣亂作一團怎樣讀呢﹖他說的確讀不到的。地震波剛抵達時可能有清晰的波形，但隨著地震波「環遊地球」來來回回後，震波就會疊起來，像大家一起說話變得很吵一樣。

    所以現在天文台都是靠電腦的，但這幾部地震紀錄儀始終是傳媒最愛(有實物看嘛)，所以仍然有用。

    P1010343a (汶川地震的地震圖)

    測震室有很多電腦，分別顯示不同的資訊﹕
    P1010361a

    這電腦把各國地震站的波形收集起來，比較分析哪個是開始的震波並標示起來。
    P1010351a

    照片上那一堆正方形全都是大大小小的地震，可見這幾天日本太平洋沿岸一直有大大小小的餘震﹕
    P1010366a (一條大斷層在大地震後，往往還有很多地方要逐漸釋出能量)

    天文台和海事處的實時潮汐圖，主任說海嘯看石壁最明顯﹕
    P1010370a (紅色線是按天文原理預測的水位，綠色是實際水位。正常而言綠色線應該與紅色線相近，但星期五晚上九時多開始上下波動。現在再看同一幅圖，仍可見海嘯帶來的些微波動。與橫瀾島的比較就更明顯。)

    前面提及的「三向短週期地震儀」，在這裡放了一個做示範，基本上每個人走過都紀錄到﹕
    P1010367a

    測震室內的各款海報﹕
    P1010374a (1921年的第一批地震儀)
    P1010345a (全球地震台網、2010/02/27智利8.8級地震震波圖和海嘯走時圖)
    P1010368a (香港有感地震震中位置、1979年以來香港有感地震烈度)
    P1010346a (2006/09/14擔杆島3.5級地震震波圖、本地有感地震震中)
    P1010348a (香港的太平洋海嘯走時圖)
    P1010347a     (南海海嘯走時圖)
    P1010363a     (1906-2006大地震位置)
    P1010350a     (人類歷史上有紀錄海嘯分佈圖)
    P1010349a     (地震學海報)

    南亞海嘯後天文台獲得撥款研究海嘯，成果就是這套電腦模型﹕
    P1010371a    P1010373a
    香港並非位於地震帶上，所以發生大地震的機會不大。南海因為有地形屏蔽，被太平洋海嘯波及的機會甚微。問題是菲律賓亦處於環太平洋地震帶上，所臨的南海東側亦較深，如果發生地殼變動、海底泥石崩塌之類，都有可能形成海嘯。這裡形成的海嘯，一至三小時內就可影響香港。

    由於電腦模型操作起來很慢，所以天文台把不同的情況用電腦模型預演，建立資料庫。萬一日後真的有事，就可以拿最接近的預演情況來預測海嘯，並警告市民。

    最後的授時儀器室，同樣因避免人流影響氣溫濕度等條件而不開放，只可隔著玻璃門看﹕
    P1010376a
    按天文台官史(網頁)記載，最早期真的觀察天文來校準時間(所以稱「天文台」)。
    最左邊的擺鐘標示寫著「香港時間標準(1950-1966)」字樣。
    中間的機器，上面顯示現在的香港標準時間，可以在天文台網頁即時查閱。
    下面是已不用的銫原子鐘，右邊是正在使用的銫原子鐘。

    主任表示，銫原子鐘只能用幾年(以前是六年，現在好像九年)，用久了裡面的銫原子管用盡了就不能用。他們會提早向立法會申請撥款更新，未用盡的舊原子鐘暫時也不會丟棄，可以留給新員工學習修理原子鐘時作實習用。

    是日也，天朗氣清，惠風和暢。
    只是東海的另一邊，愁雲慘霧。