出了地鐵就找不著北？天文學(xué)家這樣辨別方向

　　時(shí)間折半對(duì)太陽(yáng)，12點(diǎn)指向是北方。以東經(jīng)120度處某地上午8點(diǎn)鐘為例，將手表時(shí)針的4點(diǎn)鐘刻度對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)（注意：時(shí)間要按照24小時(shí)制讀數(shù)），表盤的12點(diǎn)所指大致就是北方。使用時(shí)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(xué)

　　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(lái)到一個(gè)陌生的地方，經(jīng)常一出地鐵就找不著北了。打開(kāi)手機(jī)導(dǎo)航，還得先賭上一把，逮著條路走上一大截，它才能識(shí)別出正往哪兒走，然后提示：“您已偏離路線”或“前方請(qǐng)調(diào)頭”……其實(shí)天文學(xué)家告我們，不用這么麻煩，我們看看太陽(yáng)，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(shí)間折半對(duì)太陽(yáng)，12點(diǎn)指向是北方；冬季、高緯精度高，夏季、低緯須提防

　　在早晚，太陽(yáng)是最好的“指向明燈”。它每天都東升西落。對(duì)我們北半球而言，冬季時(shí)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(guò)通常我們最容易轉(zhuǎn)向的時(shí)間，不是早晚或中午，而是上午九十點(diǎn)鐘或下午三四點(diǎn)鐘。這時(shí)，請(qǐng)別忘了我們的手表，它可是一個(gè)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(shí)制讀出手表上的時(shí)刻，將小時(shí)數(shù)除以二，得到一個(gè)數(shù)A。然后讓表盤上的A刻度對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，這時(shí)手表表面12點(diǎn)所指的方向就是北方，6點(diǎn)所指的方向是南方。例如在下午3:30，按照24小時(shí)讀數(shù)并除以2就等于7:45，這時(shí)把表盤上時(shí)針的7:45這個(gè)刻度（七八點(diǎn)之間靠近八點(diǎn)的位置）對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，那么表盤12點(diǎn)所指的方向大致就是北方。

　　在這個(gè)過(guò)程中，手表要盡量水平。而且嚴(yán)格地說(shuō)，應(yīng)該把手表上的北京時(shí)間換算成當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)。不過(guò)考慮到實(shí)用性，加上手表辨向本就是一個(gè)粗略的方法，誤差比較復(fù)雜，在我國(guó)大部分地區(qū)只需要粗略判斷方位時(shí)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(diǎn)鐘以前和下午兩點(diǎn)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(dá)50°以上！

　　周日視運(yùn)動(dòng)幫助辨方向

　　太陽(yáng)與天空構(gòu)成“天然時(shí)鐘”，手表是其“微縮”版

　　為什么利用手表與太陽(yáng)就能確定方向？因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)，我們看到太陽(yáng)每天在天空中從東往西運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間是24小時(shí)，這在天文學(xué)上稱為“周日視運(yùn)動(dòng)”。人們規(guī)定太陽(yáng)經(jīng)過(guò)上中天，也即頭頂最高位置的時(shí)刻為地方時(shí)的12點(diǎn)。于是在我們看來(lái)，太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)路徑，就好像一個(gè)24時(shí)制的表盤，它與太陽(yáng)一起構(gòu)成了一個(gè)巨大的“天然時(shí)鐘”，太陽(yáng)所在處就是時(shí)針?biāo)傅奈恢?。而且重要的是，這個(gè)“表盤”的指向相對(duì)于觀測(cè)地點(diǎn)來(lái)說(shuō)是固定不變的，表盤垂線總是指向北天極，表盤的12點(diǎn)總是指向南邊。

　　我們的手表就可以視為這個(gè)天然時(shí)鐘的“微縮”版。如果手表也采用24小時(shí)制的話，換算成地方時(shí)后，任意時(shí)刻將手表時(shí)針?lè)较蚺c天然時(shí)鐘的時(shí)針?lè)较颍刺?yáng)的方向）對(duì)齊，表盤的12點(diǎn)當(dāng)然也指向了南邊。不過(guò)實(shí)際使用的手表盤都是12時(shí)制的，所以我們需要進(jìn)行一個(gè)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，“時(shí)間折半”就是為了把表盤刻度換算成24時(shí)制，換算后就變成12點(diǎn)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(lái)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(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)面有一個(gè)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(lái)。太陽(yáng)的高度越高，則表盤指針與“太陽(yáng)指針”的角度之差越大，此時(shí)的辨向誤差也就越大。在北半球，低緯度地區(qū)太陽(yáng)的高度一般比高緯地區(qū)高；另外，越靠近夏至，太陽(yáng)高度越高。因此我們說(shuō)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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