【天文台科普】拆解潮汐風暴潮測量方法 以往單靠浮水金屬球?

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(原文取自天文台網頁,大小標題、引言及內文,經過香港01編輯修訂)

潮汐就如一首優美的交響曲,主旋律跟隨太陽及月球的引力而出現高低起伏,但當中亦有各種由氣象因素引起的變奏,例如風暴潮的洪水突如其來地來臨,就如一下鼓聲突然響起,令人心神震動。

要準確量度潮水的高度,可以使用不同的測量儀器。以往天文台採用的驗潮儀是利用一個能浮於水面的浮標,例如一個空心的金屬球被置於潮汐站中的水井內。金屬球隨着水位變化而升降,帶動連接金屬球的機械組件,從金屬球的移動幅度來測量海水高度。

圖一:舊式驗潮儀所連接的機械組件(香港天文台提供)

隨着科技不斷發展,測量的方法亦不斷進步。一些近代的測量儀器利用聲納回波的反射來計算海面與測量儀器之間的距離,從而推算海面的實際高度。而有些測量儀器則利用放置於水底的壓力傳感器,量度水壓以及大氣壓力的差別,再換算成海水高度。

圖二:鰂魚涌(左)及大埔滘(右)潮汐站(香港天文台提供)

熱帶氣旋除可帶來風暴潮以外,亦有機會帶來越堤浪,巨浪拍堤岸造成水花四濺。越堤浪與海岸線的形狀、座向、海床深度、及堤構造等有很大關係。為了減低浪對量度潮水高度的影響,驗潮儀會盡量消除由海浪引起的變化。天文台目前負責管理的潮汐站包括鰂魚涌、大埔滘、尖鼻咀、石壁、大廟灣及橫瀾島。另外亦與其他政府部門及機構合作,將潮汐觀測資料實時於天文台「潮汐資料」網頁上發布。直至2018年年底為止,共有12個潮汐站的資料在網頁發布。在2018年強颱風山竹襲港期間,部分潮汐站錄得破紀錄的潮位高度。除了橫瀾島潮汐站因當時無法抵擋大風浪而遭受破壞外,其餘5個天文台管理的潮汐站均錄得有記錄以來最高的風暴潮。在全球氣候變暖的背景下,熱帶氣旋所帶來的風暴潮威脅亦隨之而上升,我們必須居安思危,作好準備應對風暴潮所帶來的威脅。

圖三:山竹襲港期間鰂魚涌及大埔滘潮汐站錄得的的潮位(天文潮加上風暴潮在海圖基準面以上的高度)(香港天文台提供)

原文:如何測量潮汐與風暴潮

作者:香港天文台陳恩進



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