2016年7月29日

高鐵上的氣壓變化-新竹至台北

從新竹搭高鐵到台北的時候,常常都會有耳膜不舒服的感覺。這種感覺就像是開車上合歡山,或是開車從林口台地下平地的感覺。因為這種不舒服,所以我覺得這段高鐵行程中,一定有氣壓變化。

可是要怎麼去偵測呢?剛好我手邊的小米2手機就有氣壓計的功能,然後我找了一個很棒的App來作紀錄,叫做Sensor Recording。
https://play.google.com/store/apps/details?id=net.braun_home.sensorrecording.lite
https://play.google.com/store/apps/details?id=net.braun_home.sensorrecording.pro

這個App,可以同時偵測多個感測器的數值,然後加上時間戳記後,把數值存成CSV檔,剛好就是我需要的。

我同時紀錄了光照感測值和氣壓感測值,因為光照可以用來辨識是否進入隧道。

在上台北的時候,選定靠窗座位,把手機放在靠窗的位置,藉此感測外界光線。
IMAG2223


先來看看亮度跟時間的變化關係圖。紅線是亮度,當數值低下時,代表列車進入隧道。為了清楚呈現,所以我把隧道段用灰色底色表示。

根據此表,從新竹到台北,會經過這些隧道:犁頭山隧道、湖口隧道、桃園站地下化隧道、桃園三號隧道、桃園二乙隧道、桃園二甲隧道、桃園二號隧道、桃園一號隧道、林口(龜山)隧道、迴龍隧道。

其中桃園X號隧道因為長度短,所以在下圖裡頭,都是很短的線段。除了隧道的光線變暗外,在新竹往桃園,過了湖口隧道之後,也有幾個地點,外頭的光線會變暗。看圖想不出來那裡是哪裡?怎麼會變暗?

rect5038


了解隧道和光照的關係之後,接下來再加上一個氣壓變化線(藍線),就看到好玩的事情了,似乎只要是進「山洞」的隧道,氣壓就會明顯降低,而在出隧道後氣壓升高。
但是在桃園地下化隧道和板橋站地下化隧道,這種應該是明挖覆蓋式的隧道,氣壓就反而是升高。

這種變化有沒有可能是各地天氣系統不同所致呢?我下午回程時也做了一樣的偵測,也是產生一樣的變化,所以可以排除是不同地點的天氣系統影響。


presure


林口隧道中段到板橋站之間,氣壓變化很大,大約是25個百帕,所以這段氣壓變化,有點像是在5分鐘之內,改變高度200多公尺。我印象中也是搭乘高鐵時,耳膜也是這段特別不舒服。(氣壓與高度的變化關係是每上升9 公尺氣壓下降1個百帕; )


在觀察桃園X號隧道、林口隧道、迴龍隧道的時候,看到氣壓有一些微小的起伏

林口與迴龍隧道



這部份是林口隧道的氣壓起伏。在這篇文章中《台灣高速鐵路林口隧道之施工探討(上)》,有林口隧道的豎井分佈,我覺得某方面這些起伏可能就反應了豎井的分佈處。

林口隧道


而這是迴龍隧道。迴龍隧道似乎就只有兩個豎井。
迴龍隧道





以上製作的圖,都是利用gnuplot所製作的,以下是命令稿。


set xdata time
set datafile separator ","
set timefmt "%H:%M:%S"
set format x "%H:%M"
set xrange ["08:23:00":"09:00:00"]
set xlabel "Time"
set ylabel "light"
set y2label "pressure"
set ytics nomirror
set y2tics
set term svg
set output "presure.svg"
plot "light" using 2:4 with lines title "light" axis x1y1,\
     "pressure" using 2:4 with lines title "pressure" lc rgbcolor "blue"  axis x1y2

pause -1

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