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機場跑道的磁性(接續篇)

機場跑道的磁性(接續篇)

麥啟倫
2020年6月

為什麼機場跑道仍然使用磁性北極(Magnetic North)命名的約定?
上一節,我們討論過使用磁北讀數約定所帶來的問題,亦即"大自然中的磁性異常"和"周邊環境人為的影響"。 這次就讓我們看看它帶來的後果和仍然使用它的原因。
1. 磁變化的後果
更改機場跑道名稱
由於機場跑道名稱是以磁北約定來表示航向,如果磁北變化太大,跑道名稱有可能與當時磁航的方向並不一致。
在極北某些機場並沒有使用磁北約定作為跑道名稱。例如,在加拿大的雷索盧特灣機場(國際民航組織指定代號"YRB"), 跑道名稱是 17T/35T,他們是使用真北方向讀數約定,而不是磁北讀數約定。該區的磁向變化曾經錄得有多達西移30度以上的記錄。
更新標牌、手冊、文件
假如更改跑道名稱,便需要重塗跑道末端的跑道號碼和更換所有跑道相關的標牌。所有參考手冊和文檔,也需要更新,供飛行員及空中交通管制員清楚地查閱,參考及使用。
地圖讀數
由於磁北極和磁南極不斷移動,地區性的磁變化也因應而有所改變。 地圖上編印的數據偏差也日益增加,因此地圖也需要重印,智能手機上使用的數位地圖,以及軍事和政府機構使用的地圖軟體也必須更新。
要更新數位和編印地圖的相關資料,這就會用上World Magnetic Model (WMM) 的分析 。WMM是由美國和英國的測繪機構共同開發。每當需要用到磁場來作導航參考系統運算時, 它就常會被政府機構和民航組織廣泛地參考和使用,最新版本是WMM 2020。 它會預測在該時段內磁極點將移動多少,以及其他與磁場相關部分的變化。
圖一:二零二零年位於獅子山的磁向偏差
圖一:二零二零年位於獅子山的磁向偏差(改編自地政總署測繪處地圖圖解)
2. 為什麼仍然使用磁北約定?
磁偏角在航空飛行中有著重要的作用。大多數簡單的飛機導航儀器仍在通過羅盤裝置而取得磁北的航向資訊,這確保縱使只配備基本羅盤的飛機仍然可以導航。
因此,一種用於航空器的短程無線電導航系統VOR,使用無線電信標傳輸用於導航的信號,廣播其以磁度做量度的"徑向"資訊,以便人們可繼續以磁性航向,飛近或飛離VOR。
儘管GPS系統現時已普遍使用,但指南針仍作備用。相反地,如果整個導航方案都使用"真北"約定,那麼如果在GPS發生故障的情況下,要恢復為指南針及VOR的回退過程將會非常複雜。
對於一些作長時間水上飛行,夜間飛行或在地圖上還未有規劃的地域飛行,使用指南針導航仍然是有所必須的。
3. 磁變對香港的影響
在香港的磁力變化是很小的。香港天文台 (HKO) 一般每隔五年委託承辦商在香港國際機場測量磁場,以滿足國際民航組織 (ICAO) 的要求。上一次在2015年於機場磁羅經校正場(CCP)測得的磁偏角為真北以西2°36'51.4",下一次測量會在2020年進行 。