
1999年5月21日的《朝日新闻》登过一条消息标题是時刻合わせもう必要なし钟表以后不用再对时了精工和西铁城下个月开卖能自动校时的钟靠的是福岛县一座山顶上新建的发射台输出是老台的五倍北到北海道、南到九州都能收到。往后十二年这种钟在日本卖出了几百万只挂在客厅、教室和车站的墙上戴在手腕上多数使用者没有想过它的时间是从哪里来的。2011年4月1日《日经》的一条标题把这件事翻了出来电波钟出现偏差福岛的发射台停播副题写着关东以北接收变弱旧型号完全收不到。那座台在福岛第一核电站以西17公里海拔约790米的大鹰鸟谷山山顶附近。3月12日晚工作人员撤离发射机关机。此后四十天日本东半部的电波钟变回了普通的石英钟。▲图福岛县大鹰鸟谷山山顶的标准电波发射台。中央一根250米桅杆顶端拉出多根斜向下的导线构成一把倒撑的伞。日本东半部所有电波钟的时间都从这根桅杆上发出。山顶上的那根天线日本标准电波的呼号是JJY1940年1月30日在千叶县检见川开播用短波发送频率和时间基准是继美国WWV之后世界上第二座国家授时电台。短波靠电离层反射到达时间随昼夜和季节漂。1990年代日本把授时主力转到低频40 kHz波长7.5公里属于长波主要沿地表传播相位稳定还能穿进钢筋混凝土的房间。1999年6月10日大鹰鸟谷山台开播2001年10月1日佐贺、福冈交界的羽金山台以60 kHz开播同年3月31日短波JJY停播。两座台各自能覆盖半径约1000公里东西各一座把日本列岛从两头罩住。大鹰鸟谷山台的天线是一根250米高的伞形天线中央一根桅杆顶端拉出多根斜向下的顶负载导线用来在7.5公里的波长下把一根远远短于波长的桅杆做成勉强够用的辐射体。发射机送进天线的功率是50 kW天线效率约25%真正辐射出去的大约12.5 kW羽金山台同为50 kW、200米天线效率却有45%差距主要来自两地土壤的接地条件大地导电率对天线效率的影响就摆在这两个数字里。电波钟本身是一只普通石英钟加一枚很小的接收模块和一根铁氧体棒天线。它每天定时自动收一次信号把收到的时码和自己的走时比一下差多少拨多少收不到信号也照走只是没人再替它纠偏。日本信息通信研究机构NICT两座台的运营方在2022年一次减功率通知里给过一个数两周收不到标准电波一只电波钟的偏差在正负15秒以内。四十天就是一分钟上下。▲图40 kHz的长波主要沿地表传播穿得进钢筋混凝土的房间。一座山顶发射台的信号能走约1000公里落进城市里每一只电波钟的铁氧体天线。3月12日19时46分2011年3月11日14时48分地震发射台停波两小时16时40分恢复发射。3月12日5时44分撤离范围扩大到10公里15时36分一号机组厂房氢气爆炸18时25分扩大到20公里。大鹰鸟谷山台在17公里处。台里常驻着负责维护的工作人员撤离指示下达后人必须走19时46分发射机按避难命令关机。4月22日起20公里圈被正式划为警戒区域进入需要地方政府许可。对钟表的影响并不均匀。羽金山的60 kHz信号覆盖从九州到关东一带东京勉强在边上关东以北接收很弱东北和北海道基本落在圈外。2001年以后出厂的钟大多能在40 kHz和60 kHz之间自动切换在东京、大阪问题不大1999到2001年间只做40 kHz的早期型号在整个东日本都收不到。3月30日日本的计算机安全应急组织JPCERT/CC发了一条通告提醒凡是靠标准电波做时间同步的系统检查自己的时钟。美国科技媒体Computerworld当时的报道里列出的依赖设备除了电波钟还有一部分出租车计价器和交通信号机的内部时钟。三次进山4月21日13时54分发射恢复。NICT的运行记录里写的是暂定再开现地一时立入人进去一趟把机器开起来再出来。此后发射台无人值守。山顶上一根250米的铁塔本来就是雷的目标羽金山台后来公布过一组数台站周边10公里见方的范围内2014到2018年五年间的夏半年记录到1309次落雷。平时有人在台里雷来了按预案处置坏了当场修无人的时候只能在天气变坏前远程停机免得设备被击坏后没人能修。于是4月23日到25日之间反复停、开4月25日中午落雷设备受损一停就是14天。5月9日第二次进山13时08分恢复5月10日预报有雷12时40分主动停机5月13日第三次进山17时32分恢复5月16日又停了一晚5月17日9时02分之后转入正常运行。三次进山每次都要办警戒区域的进入手续办手续的是发射台所在的川内村。2012年4月1日田村市和川内村的警戒区域解除4月5日NICT理事熊谷博带人到川内村公所送了一份感谢状那时村里的公共设施刚刚重新开门。▲图2011年3月11日到5月17日大鹰鸟谷山台的开停记录。灰色为发射珊瑚色为停播。三次进山把机器开起来其余时间无人值守雷一来就得先停。别处的天线同样的一根天线德国、美国、英国各有一根。德国的DCF77在法兰克福东南的迈因弗林根77.5 kHz50 kW1959年起发射官方覆盖2000公里欧洲大陆的电波钟几乎都听它的2021年德国联邦物理技术研究院和运营商续约十年并计划追加一台可遥控的备用发射机。美国的WWVB在科罗拉多州柯林斯堡60 kHz等效辐射功率70 kW1963年开播美国国家标准与技术研究院2011年估计北美带WWVB接收器的钟表超过5000万只2019财年的联邦预算草案曾提出停掉它最终通过的预算保住了经费。英国BBC的长波台Droitwich198 kHz本来播的是Radio 4载波里叠着一路给电表的开关指令近百万只Economy 7电表靠它切换峰谷电价电台想关先得把电表换完。这几座台的共同点是用它的人远比知道它的人多钟表说明书上都印着接收频率几乎没有一本告诉买钟的人那根天线立在哪座山上、由谁看着、出了事谁进山。▲图大鹰鸟谷山标准电波发射台的正门2024年。IEEE的里程碑纪念牌计划立在这道门前。GPS时代为什么还留着它GPS也能授时精度高得多问题是室内收不到。卫星信号到地面已经很弱穿不透楼板电波钟挂在客厅墙上、教室后墙上、地铁站台上GPS天线得引到屋顶去。40 kHz的长波不挑地方穿墙、绕山带接收功能的数字钟2012年已经卖到一千日元以下一节电池走一年不联网不要账号。NICT把标准电波定位成地震、海啸、核事故时独立于网络的授时手段这个号写过阿曼湾的GPS欺骗卫星授时靠不住的时候地面上得有另一路时间。福岛那四十天里这另一路恰好也停了独立于网络的前提是台本身得在。这样的台也在变老。2022年3月16日福岛外海7.3级地震大鹰鸟谷山的天线设施部分受损功率减半到25 kW运行了两周做紧急加固。羽金山台2018年度因避雷停波92个小时加上维护作业发射时间率98.2%两座台至少一座在播的时间率是99.9%东西两座互为备份。1940年开播的短波JJY发了61年才退役大鹰鸟谷山台到2026年立了27年。2025年11月IEEE把JJY列为工程里程碑纪念牌要立在这座台的正门前牌子上写的年份是1940年立牌的地方是1999年的塔塔后面是几百万只每天定时收一次信号的钟。一件基础设施运转得足够久人就会忘记它的存在四十天的停播是这27年里少有的一次让人想起它的机会。参考资料情報通信研究機構NICT日本標準時グループ「おおたかどや山標準電波送信所【停波-送信】」2011年运行记录jjy.nict.go.jp/LF40_1103-05.html「長波標準電波施設 おおたかどや山標準電波送信所」台站参数页NICT英文页JJY - Standard Radio SignalsNICT NEWS 2012年5月号「福島県川内村へ感謝状贈呈」NICT 2022年3月31日公告「おおたかどや山標準電波送信所の空中線電力を低減した標準電波の送信のお知らせ」CRL News 1999年6月号「おおたかどや山標準電波送信所運用開始」ComputerworldMartyn WilliamsNuclear crisis stopped time in Japan2011年3月29日日経「電波時計にズレ、福島の送信所停波で」2011年4月1日マイナビニュース「NICT、おおたかどや山標準電波送信所が暫定的に送信を再開」2011年4月22日JPCERT/CC「日本標準時の標準電波送信所の停波について」2011年3月30日シチズン時計「おおたかどや山福島局の電波送信について」2011年4月22日日本語版Wikipedia「おおたかどや山標準電波送信所」「はがね山標準電波送信所」条目羽金山落雷统计与发射时间率引自土屋ほか2019英文Wikipedia的JJY、DCF77、WWVB、Fukushima nuclear accident各条目IEEE MilestonesJJY: Standard Signal Transmitting Station in Japan, 1940 提案页2025年11月24日批准图片Wikimedia CommonsアラツクCC BY-SA 4.0ブルーノ・プラスCC BY-SA 4.0本号已发《凌晨 1:15 的相撞当 GPS 被骗时DRM 广播能补什么》《关不掉的长波台——BBC Droitwich 198 kHz 的最后九十二年》《大地电导率不是常数》