王琪勝
你有沒有過這樣的經(jīng)歷:走在陌生的地方,迷失了方向,沒有帶指南針,又找不到人問路。不要緊,有手表嘛!雖然手表不是指南針,但我們也可以用它確定大致的方向。
用手表找方向的口訣簡單又好記:“時數(shù)折半對太陽,12指的是北方?!卑咽直碚聛?,放到水平位置,看看現(xiàn)在的時間,按24小時制的時間除以2。比如,現(xiàn)在是14點30分,除以2就是7點15分,將7點15分的時針方向?qū)?zhǔn)太陽,12點的方向就是北方。
這個方法的原理是什么?中國古代有一種計時工具叫作日晷,由晷針和帶刻度的晷面組成。在陽光下,晷針在晷面上會出現(xiàn)投影,這個投影指向哪個刻度,就是什么時間。用手表來測方向的原理和日晷的工作原理正好相反,它是利用時間和太陽來測定方向。
地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周,所以從地球上觀察,太陽每天東升西落,天文學(xué)上把太陽的這種運動叫作周日視運動。太陽運動的路徑可以看作一個巨大的表盤,時針?biāo)傅姆较蚓褪翘査诘奈恢谩H藗兯鞯氖直砭涂梢钥闯墒沁@個巨大的天然時鐘的“迷你版”。只不過地球24小時自轉(zhuǎn)360°,一小時轉(zhuǎn)15°,而手表上的指針每天旋轉(zhuǎn)720°,每小時旋轉(zhuǎn)30°,所以我們用手表和太陽測方向,需要先把時間換算成24小時制,然后再除以2。
在我國東部的海島和西部的偏遠地區(qū),采用這個辦法時還需要考慮地方時差,將北京時間換算成地方時間,然后再用當(dāng)?shù)貢r間來測方向。具體做法是:以東經(jīng)120°線為準(zhǔn),經(jīng)度每向東15°,將北京時間加一小時;每向西15°,用北京時間減一小時。比如烏魯木齊位于東經(jīng)87°,用120°減去87°,再除以15,換算成時間,是2小時12分鐘,然后用北京時間減去2小時12分鐘,就是烏魯木齊的當(dāng)?shù)貢r間。
但是,用手表只能測出大致的方向,這和真正的方向會產(chǎn)生一些誤差。那么這個誤差是怎么產(chǎn)生的呢?按說用手表測方向時,手表應(yīng)傾斜放置,而且這個傾斜角度應(yīng)當(dāng)和地球自轉(zhuǎn)時的傾斜角度一樣。地球的自轉(zhuǎn)軸指向北極星,但是由于我們在測方向時不知道北極星的位置,所以手表表盤只能水平放置。這就會與太陽周日視運動面產(chǎn)生一個夾角,并且太陽的高度越高,表盤指針與“太陽指針”角度之間的差也就越大,此時辨別方向的誤差也就越大。在高緯度地區(qū),冬季、太陽剛剛升起或即將落下時,太陽位置較低,手表的時針容易對準(zhǔn)太陽,從而找準(zhǔn)方向。相反,低緯度地區(qū)太陽的高度一般比高緯地區(qū)高,并且越臨近夏至,太陽越高,這時手表的指針難以準(zhǔn)確地對準(zhǔn)太陽,所以在夏季、低緯度地區(qū)及正午時分用手表辨別方向的誤差較大,不適合采用這個方法。
(張珠容摘自參考網(wǎng))