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2020年1月21日

梁守肫 天圓地方

香港子午線

近期本港天文台與地政總署測繪處的人員聯手發現地上過百年前的子午線標記,過程驚險有趣而成果令人興奮,此事已由天文台在網上發表短片讓大眾參閱。有見此事與測量有關,而筆者對測量歷史略知一二,故也加把口參與討論子午線這課題,並藉此介紹這個發現地標的故事,與大家分享。

敍述歷史前,且先解說何謂子午線(Meridian)。這線其實是地球表面經過南北兩極點的大圓圈,在實地上當然沒有人可把它繪畫出來,它只可以用測量數理方法來確定。地球上任何一點例如位置A,可以通過這點與南北極兩點而測定一個大圓圈,而名之為A點的子午線,譬如尖沙咀鐘樓自有一條子午線穿越鐘樓及南北極兩點;同樣,英國格林威治地上一點(G),也另有一條子午線通過G點與南北極兩點。地球表面任何一點,都有通過該點的子午線。亦即是說,地上某一點的子午線,就是該點指向正北或正南方向之線。

各地各有其子午線,乃是方便描述點與點之間的東西距離(南北距離自有另一單位描述),這距離是用度分秒角度為單位,是為經度。所以本港尖沙咀鐘樓自有其經度,英國格林威治的一點也有它的經度。因為地球是圓形而又不斷旋轉,本無特別標記來編製何者為零經度,是以必要有一個公認的子午線起算,其他才能統一編定,結果選定了英國格林威治地面上訂定的一條線為零經度,如是者,香港便處於約114度東經之處。

要理解這114度或任何一個經度的意義,必先要從整個地球來看。須知地球的平均半徑大約是6371公里,赤道圓周大約是40030公里,把赤道劃分為360度,再計分秒,可以得出一角秒(以有別於時秒)沿赤道的長度約為30.9米(m),即是說沿着赤道有兩點相距30.9米者,則它們的子午線度數便相差一角秒。

因為各地的子午線盡集中北極點及南極點,是則任何兩條子午線,在赤道是相距最遠,愈向北走(或向南走),則它們的間距便會收窄,以至於極點便為零(即於該極點相聚)。香港地處北緯22度,每一角秒經度的差別,自然小於前段所計出來的30.9米,而是28.65米,這數字只稍小於九龍彌敦道的闊度。彌敦道是九龍的主要幹道,差不多是南北向,大可看作一條穿過九龍中部的子午線,所以它的兩旁便等於相差一角秒的經度。

同樣道理,我們身在香港,開始站於一點,若是橫移28.65米,我們即身處一條相隔一角秒的子午線;若橫移1719米(m)(即稍多於1.7公里),則我們便越過了一角分的子午;再橫移多60倍,即大約103公里,則我們便跨越了一角度的子午線了。

當然香港整體闊度是小於103公里之數,是則我們只要在香港境內活動,便始終逃不出半度的經度範圍。

全球的經度系統把格林威治定為零,是為方便統一表達時間,亦是早年發展航海之需。全球既已分為360度經度,而這地球的一周亦等於地球自轉一日(即24小時),是則360˚÷24等於15˚者,就代表地上每隔15度經度的地方,它們時間上便相差1小時。照樣算下去,每隔15角分的經度,時間上便相差1時分;相隔15角秒經度,時差便是1時秒。回說本港極東與極西之地相差半度經度(或即30角分),是則它們時間的相差便是(30÷15)等於2分鐘。可以這樣說,若我們身處西貢東郊野公園而見到太陽經過該處的子午線時,另一人在大澳則須等2分鐘後才可見太陽經過其子午線。

  .之一

梁守肫 香港測量師學會前會長

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