[20冬] 戀愛中的小行星 10 天災科普&其他

papertim 發表於 2024/7/16 下午1:17:59

看板C_Chat標題[20冬] 戀愛中的小行星 10 天災科普&其他作者

(吃紙小鹿)時間Jul 16 13:17:59 2024推噓24 推:24 噓:0 →:2

喔幹今天赫然發現這個系列我居然沒寫完
趕快趕工po 一下

查一下因為之前po都太久以前，西洽早就洗掉了
所以如果要看前面幾集的文章，都在EarthScience版

第一集 #1UmhlIrR (EarthScience)
第二集 #1UmhlNPj (EarthScience)
第四集 #1UmhlUJt (EarthScience)
第五集 #1UqI3LSO (EarthScience)
第六集 #1VddvMWV (EarthScience)
第七集 #1VddvQTX (EarthScience)
第八集不見了，等全部發完之後再來重發

以下正文

https://i.imgur.com/rT31SU6.png

七海在這提到「三年前的水災」
https://i.imgur.com/Ao29PIT.png

結合第8集時提到世界地科奧林匹亞在泰國比，可以知道此時是2018年

可以推斷七海指的應該是指2015年艾陶颱風造成的水災
這次水災是當年日本最嚴重的颱風災害
而這部所在的舞台茨城縣和鄰近的栃木縣，正是這次水災當中受災最嚴重的地區

很多人會以為颱風的強度越強，造成的災害越嚴重，但實際上常常不是如此
我們所謂的「颱風強度」是以颱風中心的風速為準，風速越大強度越強
但對於真正常受颱風侵襲的地區來說，降雨往往才是造成災害的主因
偏偏降雨量又是一個不容易預測的東西，這才是防颱上面最令人頭痛的原因
像前面提到的艾陶颱風從頭到尾只有輕颱的強度，然而卻可以造成嚴重的災害

https://i.imgur.com/7v3somI.png

這邊日文原文是「地震予測」，也就是中文的地震預測
其實這邊原文用詞上有點問題
一般大眾腦中那種精確度在月以內的「地震預測」
現在的科學知識基本上是沒辦法做到的
這其實也是世界各國地震監測單位最常被問到的問題之一
日本氣象廳：
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq24.html
台灣中央氣象局：
https://scweb.cwb.gov.tw/zh-tw/guidance/faqdetail/86

雖然說一直都有各式各樣的方式嘗試預測地震
例如：動物行為、氣體監測、GPS測量……等，但都缺乏可再現性
因此現在能提供的都是未來「某個時段之內」某地區發生地震的機率
而這個時間單位都是十年起跳
一般而言是用於工程防震的標準、或保險公司的風險評估

台灣幾個地震預測大師基本上就是亂槍打鳥
反正在台灣這種地震頻繁的地方，每天說會地震，總是會中幾個的
中了大書特書，沒中就裝死
順便沒事罵罵政府剝奪研究自由，請信眾捐錢協助購買儀器……
反正跟邪教神棍差不多

而台灣所謂的「地震預警」（就是手機叫得哭爹喊娘的地震警報）
在日本叫做「緊急地震速報」， Earthquake Early Warning，簡稱EEW
就命名上來說，日文的比較不會造成誤會

其原理主要是基於以下兩個原理
1.光速遠快於地震波
2.地震波最快的P波約6.5km/s，比較容易造成災害的S波約4km/s。

實際運作的方式如下：

地震發生時，在P波抵達鄰近震源的測站後
用電腦在數秒內估算出地震的規模、各地可能的震度、以及震源的位置

若某地區預估震度大於一定程度（以台灣標準來說是4級）
地震警報給該區域內的手機
同時將預測結果發布於電視台、網路等平台上
讓各地的人可以在S波和表面波到達以前先做好簡單的防震準備
例如：開門開窗、關閉電源……等

而其中最重要的、也是最早開始運用這個系統的，就是鐵路
因為只要軌道有些微的變形或晃動，就有可能造成行進中的列車出軌
所以最早運用這個系統的就是新幹線
讓列車在震波到達前減速或暫停
避免列車在高速行駛的狀況下因為晃動而出軌

但無論系統再快，運算到發布終究還是需要十幾秒
也就是說在距離震源較近的地方，預警的速度還是趕不上地震波到達的時間
這個範圍被稱為稱為「盲區」
現在能做的就是盡可能地縮短運算以及訊息傳遞的時間
來縮小盲區的範圍

順帶一題，這個構想最早見於文本是在1868年由J.D. Cooper提出的
厲害的是，這傢伙是一個藥學博士

他當初的想法很簡單，就是弄一個電路網，只要一個地方有地震就把訊號傳出去
接收到的地方就響鈴警告
但當時並沒有足以實行的自動化電報技術
至於更進一步以量化的方式計算地震的大小
則要等到1935年芮氏規模發明才算是可以搞清楚地震的大小

就這點來看，這個藥學博士根本是個穿越者

https://i.imgur.com/gVG0e1M.png

https://i.imgur.com/RnCLRdv.png

這句話大概說出了很多學地質的心聲
有關礦物能量三小的不要來問我們地質系
以我們這些麻瓜粗淺的知識，北投石就是一種很有能量的礦物
其中含有微量的鐳元素，使這種礦物能夠持續釋放能量(γ射線)
台大的物理博物館有個蓋格計數器
北投石的能量可是明顯高過廣島原爆炸掉的房屋殘骸
買個北投石手環戴在身上，可以有效的提高你得到癌症的機會

喔對了，最近有在流行所謂的「礦訊」
號稱可以聽出礦物的身世，甚至可以給人未來的指引
如果你真的信這個，這裡有個資訊要跟大家分享
前幾個禮拜和一家賣礦物原礦的商家聊過
他們那邊常常會有「老師」去那邊批發礦物，一買就是一大袋上萬元
然後轉手賣給他們的學生就可以翻個5倍以上

https://i.imgur.com/qgk032g.png

https://i.imgur.com/H7p0uU2.png

日承
是陽光受到大氣中的冰晶折射的產生現象
會產生一圈圍繞太陽的彩虹

相比於一般的彩虹，其形成條件要嚴苛許多
需要滿足以下幾個條件：
1.要有稀薄但分布廣泛的冰晶（一般而言是卷層雲）
2.這個卷雲層的高度要夠高
3.最後也是最重要的條件
在觀察者眼中，太陽與卷雲層的視夾角要是58°左右

第三個條件導致了每天只有一小段時間有機會出現這種現象
因此這種現象極為罕見
且在緯度太高的地方，因為太陽的仰角極限的關係，是無法看到這種現象的

當滿足條件之後這些冰晶會折射太陽光
形成一圈圍繞太陽的彩虹
且與一般的日暈比起來，日承和太陽間的距離會比較遠
（日暈一般而言與太陽夾角是22°，日承則是55°。
有時會因為雲的分布，只有部分區域的冰晶密度足以形成日承
這種不完全環繞太陽的日承，被稱為「火彩虹」

望遠鏡的放大率
https://i.imgur.com/ZuRZwSF.png

https://i.imgur.com/OOHLb8W.png

https://i.imgur.com/hnrCpQD.png

嚴格來說這邊的用詞有點怪
「鏡筒」本身是沒有焦距的，是「主鏡」的焦距
但一般來說一個望遠鏡的鏡筒是根據的主鏡去設計的
所以這樣的說法也不是不能接受

放大率的計算公式其實很單純：主鏡焦距(F)/目鏡焦距(f)
而因為望遠鏡視野是固定的
因此放大倍率越大，實際上可觀測範圍會越小
所以一般望遠鏡都會配置3、4種可更換的目鏡，來調整放大倍率

但對於天文望遠鏡來說，放大率其實是一個相對不重要的數值
「解析度」和「集光力」才是望遠鏡性能的關鍵參數
而這兩個數值基本上都是直接跟望遠鏡的口徑(主鏡的直徑)掛鉤的
基本上望遠鏡的主鏡越大，集光力會越強，解析度也會越好

如果解析度不夠，就算放大倍率很高
也只會看到很大坨但是很糊的影像
就像你把低像素的圖片放大，也只會看到很多像素格而已
解析度的計算就比較複雜
除了望遠鏡的口徑之外，還跟電磁波的頻率有關
對同樣口徑的望遠鏡而言，波長越短，解析度越高

集光力則會影響到這個望遠鏡能夠看到多暗的天體
由於放大率的增加會讓看到的天體變暗
當望遠鏡集光力不夠時，放大倍率大其實也沒有用
基本上集光力正比於主鏡的面積
講白話一點就是，面積越大的鏡子，就可以收集越多光線

綜合來看，越大的望遠鏡解析度和集光力都越好
然而單一大口徑的造價非常非常貴
且對於目前的觀測需求而言，超大型望遠鏡的集光力往往是溢出的
相對而言，天文學家更追求解析度

至於在技術和經費限制下要如何平衡這兩個點
這個下一集會講到，這裡就先放著

-----------------------科普正文結束，以下是地科人的碎碎念--------------------

這集有一段是幾個人在討論地科到底有沒有用
https://i.imgur.com/yg6bAgV.png

https://i.imgur.com/o9cfc5Z.png

https://i.imgur.com/PpGEZ4e.png

https://i.imgur.com/Zwdidsm.png

https://i.imgur.com/2uX4hzG.png

https://i.imgur.com/7v3somI.png

這種討論對我們這些念地科的人而言非常有感
地科在理組裡面的地位基本和文組差不多
大部分人不清楚我們在幹嘛

最近幾年因為新聞對於天然災害的報導越來越多
相對有比較多人大概知道地科(主要是地質和大氣)的用處
但實際上對於我們「能做到什麼程度」其實有很大的誤解

以我自己的觀點，人類面對天然災害的直覺思考大概是
「三分天注定，七分靠打拼，剩下90分無能為力」
實際上隨著科技進步，人類的防災能力其實是有明顯的進步的
去查查過去一個世紀的震災紀錄數據就可以看出防災能力的進步
過去這些進步其實工程學的貢獻更大

但隨著人類對環境變遷越來越重視
大型工程當中，自然科學重要性占比也比以前高
對自然環境越是了解，工程越能夠知道那些地方是重點
因此地質和大氣科學在許多工程上都是有貢獻的
只是相對於最後把東西蓋出來的工程師，環境工程的貢獻比較不容易被看見

實際上工程與地科、環境科學是相輔相成的
環境科學主要的工作是把可能發生的最糟情況釐清
至於能不能解決、要如何解決，就是工程那邊在考慮的事
提出問題的人總是比較不受歡迎XD

另外，一個學科有用與否其實是根據時代環境決定的
在人類長久的農業歷史中，現在看來離一般人最遠天文學可是農業生產的基礎技術

--
ACG美女心目中地位排行
俺の嫁八神はやて(魔法少女なのは) 1.ヴラディレーナ・ミリーゼ(86-eitghtysix-)2.雪ノ下雪乃（俺ガイル）3.天野遠子(文學少女) 4.牧瀬紅莉栖(Steins;Gate)
5.雪ノ下陽乃 (俺ガイル) 6.坂上智代（CLANNAD）7.桂ヒナギク(ハヤテのごとく!)8.シャナ(灼眼のシャナ) 9.遠坂凜(Fate/stay night) 10.氷川紗夜 (BanG Dream!)
11.リーリァ・アスプレイ(終末な（略）) 12.黒雪姫(アクセル・ワールド)