平溪天燈飛不出平溪合理嗎？

THE MERIT TIMES

文／周鑑恆 2023-01-13

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圖／BOB

文／周鑑恆

新北市觀光局為回應社會大眾因製造垃圾、生態破壞等理由，對於「放天燈」曾反彈表示：平溪當地的天燈燃料量控制在12～14張金紙以下，只能飛行最高800公尺，最遠5公里，並不會飛出平溪以外，而燃料也會在天燈落地前燒完，不會造成火災。這在理論上合不合理？

依照規定平溪當地使用的天燈，要符合以下條件：底座直徑60～70公分高度130～140公分外圍360～370公分重量不得超過300公克。

內熱外冷天燈高飛

這樣的天燈可以飛多高？天燈要飛起來的條件：天燈所受浮力＞天燈本身材料重量＋熱空氣重量。其中空氣密度的影響因素，我們考慮兩項：溫度和高度，其餘的氣壓、溼度這邊就暫時略過不提了。在溫度上，密度與溫度成反比，另外，考慮高度如何影響空氣密度，天燈飛到800公尺左右高度時，空氣密度約為地面空氣密度的90%，也就是1.29公斤/立方公尺乘以0.9，約等於1.16公斤/立方公尺。而根據規定的天燈尺寸，可以估計天燈體積大約1立方公尺。天燈底部開口中間燃燒金紙，加熱天燈內的空氣，假設天燈內的空氣被被加熱到100℃；而外在的氣溫約以25℃來計算。

已經接近規定的天燈材料重量（約300公克重=0.3×9.8牛頓）了，如果天燈再往上飄，空氣密度更小，浮力就不足以抵銷天燈重量了，更別說可能燃料已經燃燒殆盡，天燈內的溫度也沒辦法維持了。

無風升空有風平移

那麼，天燈可以飛多遠呢？在無風的條件下，天燈就只會從原地垂直升空，但有風的時候就會造成它水平位移，風速愈大水平位移的速度愈快、距離越遠。平溪的平均風速約4公尺/秒，風速不大，在12～14張金紙燃燒的時間，也就是天燈滯空的時間，約為7、8分鐘，以500秒來計算，大約只能飛2公里遠；即使風速到10公尺/秒，天燈大約也只能飛5公里（事實上風速到10公尺/秒的狀況，根本很難放天燈，也失去放天燈的樂趣，不會有人在這種風速狀況下放天燈）。而平溪周圍環山，終年多雨，基本上天燈也難以飛離終年潮溼的平溪，這是為什麼要規定：燃料的數量、施放地點、以及風速過大不適合施放的原因。

因為平溪的自然條件得天獨厚，再加上審慎根據科學原理，並結合多年的經驗之後，仔細訂定平溪放天燈的規定。如果遊客遵守這些規定，在規定的範圍內施放，就不太可能出現意外。

此外，如果天燈不破損，燃料持續燃燒，就能使天燈內的空氣溫度足夠高，即便金紙燃燒完畢，天燈內的空氣溫度也會維持一段時間，還能滯留空中。天燈內的空氣溫度開始降低後，天燈也只會緩緩下降，所以說燃料基本上也會在天燈落地之前燒完。

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