時間折半對太陽,12點指向是北方。以東經(jīng)120度處某地上午8點鐘為例,將手表時針的4點鐘刻度對準太陽(注意:時間要按照24小時制讀數(shù)),表盤的12點所指大致就是北方。使用時要注意其適用范圍:冬季、高緯精度高,夏季、低緯須提防。李鑒圖
身邊的天文學
在都市生活的人們,恐怕大都有著出了地鐵就轉(zhuǎn)向的經(jīng)歷。來到一個陌生的地方,經(jīng)常一出地鐵就找不著北了。打開手機導航,還得先賭上一把,逮著條路走上一大截,它才能識別出正往哪兒走,然后提示:“您已偏離路線”或“前方請調(diào)頭”……其實天文學家告我們,不用這么麻煩,我們看看太陽,再巧用一下自己的手表,就能大致判斷出東南西北。
看天知方向有口訣
時間折半對太陽,12點指向是北方;冬季、高緯精度高,夏季、低緯須提防
在早晚,太陽是最好的“指向明燈”。它每天都東升西落。對我們北半球而言,冬季時日出的位置是東偏南,日落的位置是西偏南;夏季日出的位置是東偏北,日落的位置是西偏北;春分、秋分日,日出在正東,日落在正西。
不過通常我們最容易轉(zhuǎn)向的時間,不是早晚或中午,而是上午九十點鐘或下午三四點鐘。這時,請別忘了我們的手表,它可是一個辨向利器。我們只需要按照以下幾步操作即可:
把手表平放在手上或者地上,按24小時制讀出手表上的時刻,將小時數(shù)除以二,得到一個數(shù)A。然后讓表盤上的A刻度對準太陽,這時手表表面12點所指的方向就是北方,6點所指的方向是南方。例如在下午3:30,按照24小時讀數(shù)并除以2就等于7:45,這時把表盤上時針的7:45這個刻度(七八點之間靠近八點的位置)對準太陽,那么表盤12點所指的方向大致就是北方。
在這個過程中,手表要盡量水平。而且嚴格地說,應該把手表上的北京時間換算成當?shù)氐牡胤綍r。不過考慮到實用性,加上手表辨向本就是一個粗略的方法,誤差比較復雜,在我國大部分地區(qū)只需要粗略判斷方位時也可省去這步。還需要注意的是,總體而言,手表辨向比較適合在上午十點鐘以前和下午兩點鐘以后使用,并且緯度越高,手表辨向精度越高。在低緯地區(qū)的夏天,手表辨向誤差太大,不能再用。以北回歸線以南地區(qū)(例如海南、深圳、廣西南部等地)的6—9月為例,手表辨向的誤差可高達50°以上!
周日視運動幫助辨方向
太陽與天空構(gòu)成“天然時鐘”,手表是其“微縮”版
為什么利用手表與太陽就能確定方向?因為地球自轉(zhuǎn),我們看到太陽每天在天空中從東往西運動一圈的時間是24小時,這在天文學上稱為“周日視運動”。人們規(guī)定太陽經(jīng)過上中天,也即頭頂最高位置的時刻為地方時的12點。于是在我們看來,太陽的周日視運動路徑,就好像一個24時制的表盤,它與太陽一起構(gòu)成了一個巨大的“天然時鐘”,太陽所在處就是時針所指的位置。而且重要的是,這個“表盤”的指向相對于觀測地點來說是固定不變的,表盤垂線總是指向北天極,表盤的12點總是指向南邊。
我們的手表就可以視為這個天然時鐘的“微縮”版。如果手表也采用24小時制的話,換算成地方時后,任意時刻將手表時針方向與天然時鐘的時針方向(即太陽的方向)對齊,表盤的12點當然也指向了南邊。不過實際使用的手表盤都是12時制的,所以我們需要進行一個數(shù)學轉(zhuǎn)換,“時間折半”就是為了把表盤刻度換算成24時制,換算后就變成12點指向北方了。
理解了原理后,我們很容易找到手表辨向的誤差來源:由于事先不知道北天極的位置,表盤只能水平放置,這與太陽周日視運動面有一個夾角,而且圓心也并不重合,手表辨向的主要誤差即由此而來。太陽的高度越高,則表盤指針與“太陽指針”的角度之差越大,此時的辨向誤差也就越大。在北半球,低緯度地區(qū)太陽的高度一般比高緯地區(qū)高;另外,越靠近夏至,太陽高度越高。因此我們說手表辨向的適用范圍是:冬季、高緯精度高,夏季、低緯須提防。
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