10第十節(jié) 時(shí)間

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1、第十節(jié)第十節(jié) 時(shí)間時(shí)間一、時(shí)間和時(shí)間單位時(shí)間和時(shí)間單位二、時(shí)刻與量時(shí)天體二、時(shí)刻與量時(shí)天體三、鐘表時(shí)刻與地方經(jīng)度三、鐘表時(shí)刻與地方經(jīng)度一、時(shí)間和時(shí)間單位一、時(shí)間和時(shí)間單位n1、時(shí)間n（1）、時(shí)間概說(shuō)n時(shí)刻，指時(shí)間的遲早n時(shí)段，指時(shí)間的長(zhǎng)短n物理時(shí)刻，時(shí)刻的遲早程度n鐘表時(shí)刻，物理時(shí)刻的表達(dá)形式n（2）、時(shí)間單位秒n平太陰秒（平太陽(yáng)日長(zhǎng)度的1/86,400）n原子秒（銫原子振蕩9192631.770次所需的時(shí)間）n2 2、時(shí)間計(jì)量的原則、時(shí)間計(jì)量的原則選作計(jì)量時(shí)間的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)必須具備二個(gè)條件：物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的周期性和穩(wěn)定性。n天體的運(yùn)動(dòng)具備上述兩個(gè)條件。n地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間-“一日”，作為計(jì)量時(shí)間的基本

2、單位。n恒星時(shí)，n真太陽(yáng)時(shí)和平太陽(yáng)時(shí)系統(tǒng)。n3 3、時(shí)間計(jì)量需要解決的問題、時(shí)間計(jì)量需要解決的問題n一是時(shí)間的起算點(diǎn)，即明確某一事件發(fā)生的時(shí)刻；n二是計(jì)量時(shí)間的單位，即確定兩事件之間的時(shí)間間隔有多長(zhǎng)。n用于“量時(shí)”的只有兩個(gè)：春分點(diǎn)、太陽(yáng)春分點(diǎn)、太陽(yáng)。n二、時(shí)刻與量時(shí)天體n1、恒星時(shí)、視時(shí)和平時(shí)的區(qū)別n（1）、恒星時(shí)n春分點(diǎn)時(shí)角表示恒星時(shí)。因?yàn)椋簄 春分點(diǎn)時(shí)角周日變化均勻；n 春分點(diǎn)時(shí)角在任何時(shí)候都等于上中天恒星的赤經(jīng)，為恒星時(shí)的測(cè)定提供方便。n以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所確以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)，稱為恒星時(shí)系統(tǒng)。定的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)，稱為恒星時(shí)系統(tǒng)

3、。n在這個(gè)系統(tǒng)中所計(jì)量的時(shí)間，稱為在這個(gè)系統(tǒng)中所計(jì)量的時(shí)間，稱為 恒星時(shí)恒星時(shí)，用用S S表示。表示。起算點(diǎn)起算點(diǎn)-春分點(diǎn)在某地上中天春分點(diǎn)在某地上中天恒星時(shí)單位：恒星日、恒星時(shí)、恒星分、恒星秒恒星時(shí)單位：恒星日、恒星時(shí)、恒星分、恒星秒1 1恒星日恒星日=24=24恒星時(shí)恒星時(shí)1 1恒星時(shí)恒星時(shí)=60=60恒星分恒星分1 1恒星分恒星分=60=60恒星秒恒星秒1 1、恒星時(shí)、恒星時(shí)n春分點(diǎn)的周日運(yùn)動(dòng)周期，即春分點(diǎn)連續(xù)兩次上（或下）中春分點(diǎn)的周日運(yùn)動(dòng)周期，即春分點(diǎn)連續(xù)兩次上（或下）中天的時(shí)間間隔，稱為一個(gè)恒星日。天的時(shí)間間隔，稱為一個(gè)恒星日。n一個(gè)恒星日等分為一個(gè)恒星日等分為2424恒星時(shí)，恒星

4、時(shí)，n一恒星時(shí)等分為一恒星時(shí)等分為6060恒星分，恒星分，n一恒星分又等分為一恒星分又等分為6060恒星秒。恒星秒。n以春分點(diǎn)周日運(yùn)動(dòng)周期確立的計(jì)時(shí)單位系統(tǒng)，主要用于天文學(xué)方面，它和我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫臅r(shí)間，沒有直接它和我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫臅r(shí)間，沒有直接的關(guān)系。的關(guān)系。n在天球的春分點(diǎn)位置上，沒有一顆可供觀測(cè)的恒星作標(biāo)志，在天球的春分點(diǎn)位置上，沒有一顆可供觀測(cè)的恒星作標(biāo)志，很難直接對(duì)春分點(diǎn)的時(shí)角進(jìn)行觀測(cè)。因此，春分點(diǎn)的時(shí)角，很難直接對(duì)春分點(diǎn)的時(shí)角進(jìn)行觀測(cè)。因此，春分點(diǎn)的時(shí)角，一般是通過對(duì)其它恒星時(shí)角的觀測(cè)而推算出來(lái)的。一般是通過對(duì)其它恒星時(shí)角的觀測(cè)而推算出來(lái)的。nMM表示任意恒星，表示任意

5、恒星，為它為它的赤經(jīng)。當(dāng)?shù)某嘟?jīng)。當(dāng)MM的時(shí)角為的時(shí)角為t t時(shí)，時(shí)，那么，春分點(diǎn)的時(shí)角那么，春分點(diǎn)的時(shí)角（tr tr）則為：）則為：ntr tr=+t+tn對(duì)于任意一顆恒星來(lái)對(duì)于任意一顆恒星來(lái)說(shuō)，赤經(jīng)說(shuō)，赤經(jīng)都是一個(gè)已知都是一個(gè)已知的固定值（可從天文年歷）的固定值（可從天文年歷）中查得）。中查得）。n這樣，只要觀測(cè)到這樣，只要觀測(cè)到MM的時(shí)角的時(shí)角t t，即可計(jì)算出當(dāng)時(shí)，即可計(jì)算出當(dāng)時(shí)春分點(diǎn)的時(shí)角春分點(diǎn)的時(shí)角tr tr，這也就，這也就是我們要求的恒星時(shí)。是我們要求的恒星時(shí)。n1 1、恒星時(shí)、恒星時(shí)n赤經(jīng)是從春分點(diǎn)開始度量的，時(shí)角是從午圈開始度量的赤經(jīng)是從春分點(diǎn)開始度量的，時(shí)角是從午圈開始度量的

6、。當(dāng)被觀測(cè)的恒星當(dāng)被觀測(cè)的恒星MM位于上中天時(shí)，它的時(shí)角位于上中天時(shí)，它的時(shí)角t t值為零，這值為零，這時(shí)時(shí)MM的赤經(jīng)值也就是春分點(diǎn)的時(shí)角值。即：的赤經(jīng)值也就是春分點(diǎn)的時(shí)角值。即：ntr tr=n由此可知，恒星時(shí)與午圈的赤經(jīng)存在著等值關(guān)系。在觀由此可知，恒星時(shí)與午圈的赤經(jīng)存在著等值關(guān)系。在觀測(cè)點(diǎn)上中天位置的任意一顆恒星的赤經(jīng)，也就是該地點(diǎn)當(dāng)測(cè)點(diǎn)上中天位置的任意一顆恒星的赤經(jīng)，也就是該地點(diǎn)當(dāng)時(shí)的恒星時(shí)。這樣，測(cè)定恒星時(shí)，實(shí)際上也就是對(duì)午圈上時(shí)的恒星時(shí)。這樣，測(cè)定恒星時(shí)，實(shí)際上也就是對(duì)午圈上的恒星進(jìn)行赤經(jīng)觀測(cè)了。的恒星進(jìn)行赤經(jīng)觀測(cè)了。n“中星儀中星儀”觀測(cè)恒星來(lái)進(jìn)行的。觀測(cè)恒星來(lái)進(jìn)行的。1 1、恒

7、星時(shí)、恒星時(shí)n恒星時(shí)（恒星時(shí)（S S）是春分點(diǎn)（）是春分點(diǎn)（）的時(shí)角）的時(shí)角tt=S=+t =S=+t 是某星赤經(jīng)與時(shí)角之和是某星赤經(jīng)與時(shí)角之和n太陽(yáng)時(shí)以太陽(yáng)下中天（午夜）為太陽(yáng)時(shí)以太陽(yáng)下中天（午夜）為0 0時(shí)，于是便有：時(shí)，于是便有：太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)=太陽(yáng)時(shí)角太陽(yáng)時(shí)角+12+12小時(shí)小時(shí)n同一地點(diǎn)任何時(shí)刻恒星時(shí)與太陽(yáng)時(shí)之間存在如下?lián)Q算關(guān)系：同一地點(diǎn)任何時(shí)刻恒星時(shí)與太陽(yáng)時(shí)之間存在如下?lián)Q算關(guān)系：n恒星時(shí)恒星時(shí)=太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)+太陽(yáng)赤經(jīng)太陽(yáng)赤經(jīng)-12-12小時(shí)（小時(shí)（S=m+-S=m+-12h12h）n太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)=恒星時(shí)恒星時(shí)-太陽(yáng)赤經(jīng)太陽(yáng)赤經(jīng)+12+12小時(shí)（小時(shí)（m=S-m=S-+12h+12h）

8、n（2 2）、太陽(yáng)時(shí)）、太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)角用來(lái)度量太陽(yáng)時(shí)。太陽(yáng)時(shí)角用來(lái)度量太陽(yáng)時(shí)。太陽(yáng)時(shí)角有太陽(yáng)時(shí)角有1212時(shí)的差值（時(shí)刻時(shí)角時(shí)的差值（時(shí)刻時(shí)角1212時(shí)）。時(shí)）。n太陽(yáng)時(shí)有視時(shí)和平時(shí)之分：太陽(yáng)時(shí)有視時(shí)和平時(shí)之分：n 視時(shí)是非均勻流逝的時(shí)間，但可以實(shí)測(cè)；視時(shí)是非均勻流逝的時(shí)間，但可以實(shí)測(cè)；n 平時(shí)是均勻流逝的時(shí)間，但只能根據(jù)恒平時(shí)是均勻流逝的時(shí)間，但只能根據(jù)恒星時(shí)或視時(shí)進(jìn)行推算。星時(shí)或視時(shí)進(jìn)行推算。太陽(yáng)時(shí)：太陽(yáng)時(shí)：n用太陽(yáng)度量出來(lái)的時(shí)間，用太陽(yáng)度量出來(lái)的時(shí)間，稱為稱為太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)。太陽(yáng)時(shí)是。太陽(yáng)時(shí)是通過通過太陽(yáng)時(shí)角太陽(yáng)時(shí)角測(cè)定的，測(cè)定的，n但它不像恒星時(shí)那樣直接用所但它不像恒星時(shí)那樣直接用所測(cè)得

9、的太陽(yáng)時(shí)角表示，而是用測(cè)得的太陽(yáng)時(shí)角表示，而是用太陽(yáng)圓面中心的時(shí)角加太陽(yáng)圓面中心的時(shí)角加1212小時(shí)小時(shí)來(lái)表示。這就是說(shuō)，太陽(yáng)日的來(lái)表示。這就是說(shuō)，太陽(yáng)日的起算點(diǎn)不是它在上中天的時(shí)刻，起算點(diǎn)不是它在上中天的時(shí)刻，而是太陽(yáng)在下中天的時(shí)刻。因而是太陽(yáng)在下中天的時(shí)刻。因此，太陽(yáng)時(shí)的時(shí)刻總比當(dāng)時(shí)的此，太陽(yáng)時(shí)的時(shí)刻總比當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角多太陽(yáng)時(shí)角多1212個(gè)小時(shí)。例如，個(gè)小時(shí)。例如，某地的太陽(yáng)時(shí)為某地的太陽(yáng)時(shí)為1515時(shí)時(shí)3030分，此分，此時(shí)太陽(yáng)圓面中心的時(shí)角實(shí)際是時(shí)太陽(yáng)圓面中心的時(shí)角實(shí)際是3 3時(shí)時(shí)3030分。分。太陽(yáng)時(shí)n真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日nn在天文學(xué)中，用于度量時(shí)間的太陽(yáng)有兩個(gè)，一個(gè)

10、是真太陽(yáng)，一個(gè)是平太陽(yáng)（即平均赤道太陽(yáng)）。真太陽(yáng)是眾目所見的客觀上真實(shí)存在的太陽(yáng)。平太陽(yáng)是實(shí)際上不存在的假設(shè)的太陽(yáng)，因而是不可見的。nn真太陽(yáng)在天球上沿黃道作周年視運(yùn)動(dòng)，其周期為回歸年。同時(shí)它還不停地作周日視運(yùn)動(dòng)，周期為真太陽(yáng)日，或稱為視太陽(yáng)日，其時(shí)間長(zhǎng)度等于真太陽(yáng)視圓面中心連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時(shí)間間隔。太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日n由于地球公轉(zhuǎn)軌道形狀等因素的影響由于地球公轉(zhuǎn)軌道形狀等因素的影響，導(dǎo)致真太陽(yáng)在天球上的周年視運(yùn)動(dòng)和周日視運(yùn)動(dòng)速度不均勻。因而真太陽(yáng)日也就不等長(zhǎng)。n地球沿橢圓軌道運(yùn)行，在近地點(diǎn)附近和遠(yuǎn)地點(diǎn)附近的速度有明顯差異。它在近地點(diǎn)的自轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)，真太陽(yáng)日也

11、最長(zhǎng)；在遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，地球自轉(zhuǎn)周期最短，真太陽(yáng)日也最短。n真太陽(yáng)的周年運(yùn)動(dòng)是在黃道上進(jìn)行的，而確定真真太陽(yáng)的周年運(yùn)動(dòng)是在黃道上進(jìn)行的，而確定真太陽(yáng)日的時(shí)間度量卻是在天赤道上進(jìn)行的。太陽(yáng)日的時(shí)間度量卻是在天赤道上進(jìn)行的。n由于地軸對(duì)于地球公轉(zhuǎn)軌道平面的傾斜，天赤道和黃道之間有2326的交角。因此，即便是真太陽(yáng)沿黃道運(yùn)行的速度是均勻的，反映到天赤道上的時(shí)角變化，也是不均勻的。太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)時(shí)真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日地球的橢圓軌道地球的橢圓軌道黃赤交角的存在黃赤交角的存在n太陽(yáng)時(shí)真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日太陽(yáng)時(shí)真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日n時(shí)間系統(tǒng)的確立，需要以具有勻速、穩(wěn)定周期的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)作依據(jù)。n平太陽(yáng)是一個(gè)假

12、設(shè)的點(diǎn)，-沿天赤道作均勻的周年視運(yùn)動(dòng)，周期-回歸年。n平太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)的周期，即它連續(xù)兩次經(jīng)過上（或下）中天時(shí)的時(shí)間間隔，稱為平太陽(yáng)日，簡(jiǎn)稱平日。平太陽(yáng)日的起算點(diǎn)，與真太陽(yáng)日的起算點(diǎn)相同，都是以下中天時(shí)刻為0時(shí)起算的。n（3）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。兩個(gè)太陽(yáng)：兩個(gè)太陽(yáng)：視太陽(yáng)（真）視太陽(yáng)（真）平太陽(yáng)（假）平太陽(yáng)（假）n兩條路線：視太陽(yáng)走兩條路線：視太陽(yáng)走黃道黃道；平太陽(yáng)沿；平太陽(yáng)沿天赤道天赤道；n兩種速度：視太陽(yáng)兩種速度：視太陽(yáng)變速變速；平太陽(yáng)；平太陽(yáng)勻速勻速；n同一周期同一周期：都是恒星年，：都是恒星年，“殊途同歸殊途同歸”。于是：。于是：n視太陽(yáng)和平太陽(yáng)存在赤經(jīng)差或時(shí)

13、角差，也即視時(shí)與平視太陽(yáng)和平太陽(yáng)存在赤經(jīng)差或時(shí)角差，也即視時(shí)與平時(shí)的時(shí)刻差，叫做時(shí)的時(shí)刻差，叫做時(shí)差時(shí)差。n 時(shí)差視時(shí)平時(shí)時(shí)差視時(shí)平時(shí)n（3 3）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。時(shí)差的周年變化：有正有負(fù)，可大可小。時(shí)差的周年變化：有正有負(fù)，可大可小。n是視太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化的結(jié)果（原因）是視太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化的結(jié)果（原因）n用視午和平午的比較來(lái)說(shuō)明（方法）用視午和平午的比較來(lái)說(shuō)明（方法）n在視太陽(yáng)日在視太陽(yáng)日平太陽(yáng)日期間，時(shí)差變?。ㄒ?guī)律）平太陽(yáng)日期間，時(shí)差變?。ㄒ?guī)律）n極值是差值的累計(jì)（結(jié)果）極值是差值的累計(jì)（結(jié)果）n （極大值（極大值16.416.4分；極小值分；極小值14

14、.414.4分）分）n（3 3）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。）、時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差。視時(shí)：流失不均勻，用日晷直接測(cè)定。視時(shí)：流失不均勻，用日晷直接測(cè)定。n平時(shí)：流失均勻，可以由恒星時(shí)和視時(shí)推算，鐘表時(shí)刻為平平時(shí)：流失均勻，可以由恒星時(shí)和視時(shí)推算，鐘表時(shí)刻為平時(shí)。時(shí)。視時(shí)與平時(shí)之差叫時(shí)差（視時(shí)與平時(shí)之差叫時(shí)差（）=m-m=視時(shí)平時(shí)視時(shí)平時(shí)n時(shí)差因兩個(gè)太陽(yáng)的相對(duì)位置變化而變化，有正負(fù)、有大小。時(shí)差因兩個(gè)太陽(yáng)的相對(duì)位置變化而變化，有正負(fù)、有大小。天文學(xué)上假定在每年天文學(xué)上假定在每年12月月24日兩個(gè)太陽(yáng)有相同赤經(jīng)時(shí)，時(shí)日兩個(gè)太陽(yáng)有相同赤經(jīng)時(shí)，時(shí)差為零。從這一刻開始，兩個(gè)太陽(yáng)沿不同路線自西向東運(yùn)行。差為零。

15、從這一刻開始，兩個(gè)太陽(yáng)沿不同路線自西向東運(yùn)行。視太陽(yáng)時(shí)快時(shí)慢視太陽(yáng)時(shí)快時(shí)慢，平太陽(yáng)速率均勻。視太陽(yáng)與平太陽(yáng)的位置，平太陽(yáng)速率均勻。視太陽(yáng)與平太陽(yáng)的位置發(fā)生先后變化，時(shí)差產(chǎn)生。發(fā)生先后變化，時(shí)差產(chǎn)生。n（3 3）時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差）時(shí)差視時(shí)與平時(shí)之差n視太陽(yáng)落在平太陽(yáng)以西，視時(shí)平時(shí)，0西西東東ZZZQQQEast China Normal Universityn時(shí)差的逐日變化（累計(jì)）時(shí)差的逐日變化（累計(jì)）n視太陽(yáng)跑在平太陽(yáng)以東，視時(shí)視太陽(yáng)跑在平太陽(yáng)以東，視時(shí) 平時(shí)，平時(shí)，00時(shí)差周年變化，一年之中出現(xiàn)四次零時(shí)差周年變化，一年之中出現(xiàn)四次零值、四次極值。值、四次極值。n同一地點(diǎn)視時(shí)、平時(shí)、時(shí)差、恒

16、星時(shí)、太陽(yáng)赤經(jīng)同一地點(diǎn)視時(shí)、平時(shí)、時(shí)差、恒星時(shí)、太陽(yáng)赤經(jīng)有如下關(guān)系。有如下關(guān)系。m=m=m-m-=(S-+12h)-=S-=(S-+12h)-=S-+12h+12hn平時(shí)視時(shí)時(shí)差平時(shí)視時(shí)時(shí)差n視時(shí)恒星時(shí)太陽(yáng)赤徑視時(shí)恒星時(shí)太陽(yáng)赤徑1212時(shí)時(shí)n因?yàn)椋汉阈菚r(shí)任何恒星的赤徑時(shí)角因?yàn)椋汉阈菚r(shí)任何恒星的赤徑時(shí)角n視時(shí)太陽(yáng)時(shí)角視時(shí)太陽(yáng)時(shí)角1212ns s（恒星時(shí)）（恒星時(shí)）=m+-12h=m+-12h=(m+)+m+)+-12h=(-12h=(m+m+)+-12h)+-12h結(jié)果為負(fù)加上結(jié)果為負(fù)加上2424小時(shí)，超出小時(shí)，超出2424小時(shí)則小時(shí)則應(yīng)該減去。應(yīng)該減去。（書（書132132頁(yè)圖）頁(yè)圖）n觀測(cè)與

17、實(shí)習(xí)觀測(cè)與實(shí)習(xí)n辨認(rèn)北極星，用簡(jiǎn)易方法測(cè)定地理緯度辨認(rèn)北極星，用簡(jiǎn)易方法測(cè)定地理緯度n一、目的一、目的n掌握辨認(rèn)北極星和用北極星確定方向的方法；掌握簡(jiǎn)易測(cè)定地理緯度的方法；鞏固有關(guān)地理坐標(biāo)和天球坐標(biāo)方面的知識(shí)。n二、準(zhǔn)備工作二、準(zhǔn)備工作n1.知識(shí)準(zhǔn)備：熟悉北極星與天北極關(guān)系及其與地理緯度的關(guān)系；熟悉大熊、小熊、仙后等天北極周圍的主要星座。n2.物質(zhì)準(zhǔn)備：天球儀、星圖、測(cè)角儀器等。n三、方法步驟三、方法步驟n1.辨認(rèn)北極星，并用其確定方向：n在晴朗的夜晚，選擇不受或少受地面燈光干擾的較高地方為觀測(cè)場(chǎng)地，分組觀測(cè)。n在北方天空找出北斗七星。這七顆亮星在天球上組成一巨大的勺形。以勺頭兩顆星（天璇、天

18、樞）之連線為長(zhǎng)度單位，并以此長(zhǎng)度單位向勺口所指方向度量，大約五個(gè)長(zhǎng)度單位處那顆亮星，即為北極星（圖2-25）。n北斗七星在北方天空位置很低的情況下，也可通過仙后座辨認(rèn)北極星。仙后座的五顆主要亮星在天球上組成的圖形，很像英文字母W的形狀。從仙后座星（王良四）向它前面的一顆不太亮的星（位于W開口處）連線，并以這一連線為長(zhǎng)度單位，沿其延長(zhǎng)線向W開口方向度量，在大約五個(gè)長(zhǎng)度單位處那顆亮星即為北極星（圖2-26）。n北極星（即小熊星座的星）并不真正在天北極的位置，其赤緯是890144，離天北極很近。而且，在天北極處沒有亮星作標(biāo)志，因此，人們常常以北極星來(lái)代表天北極。n在夜間，可用北極星確定方向。正望北極

19、星，前面是北，后面是南，左邊是西，右邊是東。據(jù)此，確定周圍地物與觀測(cè)點(diǎn)之間的方位關(guān)系。n在地平坐標(biāo)系中，天北極的高度等于當(dāng)?shù)氐乩砭暥取Ｓ煤?jiǎn)易測(cè)角儀器測(cè)得北極星的仰角，即為其高度。由于北極星與天北極僅5816之差，故可粗略的以北極星高度代表天北極高度。因此，測(cè)得了北極星的仰角，也就粗略的測(cè)得了當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?，其誤差不超過1。n如果要較準(zhǔn)確地測(cè)定當(dāng)?shù)鼐暥龋瑒t需于北極星在上中天或下中天位置時(shí)，測(cè)得其仰角。北極星上中天時(shí)的仰角減5816（或北極星下中天時(shí)的仰角加5816）即為天北極之仰角。經(jīng)過這樣訂正的北極星高度，就是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取3.觀測(cè)北斗七星等亮星相對(duì)于北極星和觀測(cè)地點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況：n選擇近觀

20、測(cè)點(diǎn)地物（如電桿、樹木、建筑物等）作參照，觀測(cè)記錄北斗七星等和北極星與參照點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系。過12小時(shí)，再于原位置進(jìn)行同樣的觀測(cè)記錄。這樣的觀測(cè)要連續(xù)進(jìn)行34次。n1.畫圖說(shuō)明北斗七星在天球上相對(duì)于北極星的周日運(yùn)動(dòng)情況，說(shuō)明其原因。n2.對(duì)照大比例尺地圖，難證所測(cè)當(dāng)?shù)氐乩砭暥?。說(shuō)明通過觀測(cè)北極星測(cè)緯度的原理。n3.根據(jù)觀測(cè)記錄，分析觀測(cè)過程中北極星和北斗七星相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)有無(wú)位移？為什么可以用北極星確定方向？n觀測(cè)與實(shí)習(xí)觀測(cè)與實(shí)習(xí)測(cè)定子午線和太陽(yáng)高度測(cè)定子午線和太陽(yáng)高度n一、目的一、目的n通過實(shí)際觀測(cè)，正確掌握子午線和太陽(yáng)高度的概念，了解測(cè)定子午線的方法，學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單儀器測(cè)定天體高度的方法，理

21、解太陽(yáng)高度的季節(jié)變化。n二、準(zhǔn)備工作二、準(zhǔn)備工作n1.選定時(shí)間：測(cè)定子午線選在晴朗的中午前后。測(cè)定太陽(yáng)高度選在夏至和冬至中午時(shí)進(jìn)行，這樣可以發(fā)現(xiàn)它的變化。n2.儀器備品：測(cè)桿、測(cè)繩、量角器、簡(jiǎn)易高度計(jì)。n三、方法步驟三、方法步驟n1.測(cè)定子午線n測(cè)定子午線可以采用日影桿方法。如圖4-30，先在地面豎起一垂直測(cè)桿，以桿基為圓為，以適當(dāng)長(zhǎng)為半徑，在桿的北面畫出一個(gè)半圓。注意觀察桿影的變化，記下桿影頂端與半圓的兩個(gè)交點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)與桿基構(gòu)成一個(gè)等腰三角形，作等腰三角形的角分線，便是正南正北方向，即當(dāng)?shù)刈游缇€。子午線的測(cè)定也可以通過地方時(shí)的計(jì)算得到，即通過計(jì)算當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí)，直立于地面桿影就是當(dāng)?shù)?/p>

22、的子午線。也可以通過觀測(cè)北極星大致測(cè)定子午線。n2.測(cè)定太陽(yáng)高度n測(cè)定太陽(yáng)高度同樣可以采用日影桿法。如圖4-31，直立于地面的測(cè)桿，其影長(zhǎng)在一天里是變化的，只有到了當(dāng)?shù)卣?2時(shí)的時(shí)候，影長(zhǎng)最短。記錄下影長(zhǎng)最短時(shí)刻的長(zhǎng)度a，就可利用三角關(guān)系求得h。tgh=b/a。n也可以采用簡(jiǎn)易高度計(jì)測(cè)太陽(yáng)高度（如圖4-32），但是必須計(jì)算出當(dāng)?shù)氐恼?2時(shí)的北京時(shí)間，在該瞬時(shí)間測(cè)定太陽(yáng)中心的仰角。n這些方法應(yīng)用于不同的時(shí)間，如夏至日、冬至日等等，便可發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)高度的季節(jié)變化。n四、總結(jié)四、總結(jié)n1.整理每次的觀測(cè)結(jié)果，確定當(dāng)?shù)氐淖游缇€。n2.說(shuō)明太陽(yáng)高度的觀測(cè)方法，分析當(dāng)?shù)靥?yáng)高度的變化特點(diǎn)。n經(jīng)度尋找地球刻

23、度的人n三、鐘表時(shí)刻與地方經(jīng)度三、鐘表時(shí)刻與地方經(jīng)度n1、地方時(shí)n按本地經(jīng)度測(cè)定的時(shí)刻；n任何二地的時(shí)刻差，等于其經(jīng)度差。任何二地的時(shí)刻差，等于其經(jīng)度差。n測(cè)量本地經(jīng)度的基礎(chǔ)測(cè)量本地經(jīng)度的基礎(chǔ)n較東地點(diǎn)時(shí)刻較快。n經(jīng)度的測(cè)算：摸索了兩千年經(jīng)度的測(cè)算：摸索了兩千年n最早的認(rèn)識(shí)最早的認(rèn)識(shí)n所謂測(cè)定經(jīng)度，就是測(cè)定某個(gè)地方在地球表面東西方向上的位置。我們知道，同一瞬間位于同一緯度不同經(jīng)度上的地方，有著不同的時(shí)間。例如，當(dāng)北京是晚間8點(diǎn)鐘時(shí)，倫敦卻是中午12點(diǎn)鐘，這種差別啟示了人們，只要知道了某地的當(dāng)?shù)貢r(shí)間是多少，將它與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間比較，就可以推算出當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度是多少。因此，測(cè)定經(jīng)度的本質(zhì)就是測(cè)定時(shí)間。n

24、托勒密的貢獻(xiàn)托勒密的貢獻(xiàn)地球中心說(shuō) 天文學(xué)大成天文學(xué)大成里詳加闡述的。里詳加闡述的。托勒密一生主要有兩部巨著，托勒密一生主要有兩部巨著，另一部是八卷本的另一部是八卷本的地理學(xué)指南地理學(xué)指南。這是他編制的一本地名辭典和地這是他編制的一本地名辭典和地圖集。書中給出了幾千個(gè)地方的圖集。書中給出了幾千個(gè)地方的地理位置，堪稱是一項(xiàng)偉大成就。地理位置，堪稱是一項(xiàng)偉大成就。n航海業(yè)的需要航海業(yè)的需要n從十三世紀(jì)起，歐洲的航海事業(yè)獲得蓬勃發(fā)展。從十三世紀(jì)起，歐洲的航海事業(yè)獲得蓬勃發(fā)展。n在英國(guó)，在英國(guó)，1707年發(fā)生了一次特大的航海事故。年發(fā)生了一次特大的航海事故。當(dāng)時(shí)，一支由海軍上將肖威爾率領(lǐng)的英國(guó)皇家海軍

25、當(dāng)時(shí)，一支由海軍上將肖威爾率領(lǐng)的英國(guó)皇家海軍艦隊(duì)，由于迷失經(jīng)度而撞上了錫利群島中的一個(gè)小艦隊(duì)，由于迷失經(jīng)度而撞上了錫利群島中的一個(gè)小島。結(jié)果，四艘艦艇和兩千名水兵，統(tǒng)統(tǒng)葬身海島。結(jié)果，四艘艦艇和兩千名水兵，統(tǒng)統(tǒng)葬身海底。英國(guó)政府對(duì)事故進(jìn)行了長(zhǎng)期的調(diào)查之后，于底。英國(guó)政府對(duì)事故進(jìn)行了長(zhǎng)期的調(diào)查之后，于1714年懸賞兩萬(wàn)英鎊（相當(dāng)于今天的數(shù)百萬(wàn)美年懸賞兩萬(wàn)英鎊（相當(dāng)于今天的數(shù)百萬(wàn)美元），征求能以半度的精度測(cè)定經(jīng)度的方法。元），征求能以半度的精度測(cè)定經(jīng)度的方法。在這種形勢(shì)下，很多科學(xué)家和有技術(shù)的工匠都在這種形勢(shì)下，很多科學(xué)家和有技術(shù)的工匠都致力于這方面的研究，使得這項(xiàng)工作取得了長(zhǎng)足的致力于這方面的研

26、究，使得這項(xiàng)工作取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。進(jìn)展。n新的突破新的突破n時(shí)計(jì)法時(shí)計(jì)法的原理。的原理。n懸賞征求經(jīng)度懸賞征求經(jīng)度n伽里略請(qǐng)獎(jiǎng)伽里略請(qǐng)獎(jiǎng)n建立天文臺(tái)建立天文臺(tái)n經(jīng)度的起算點(diǎn)：經(jīng)度的起算點(diǎn)：n投票表決世界的起點(diǎn)投票表決世界的起點(diǎn) n2、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（屬平太陽(yáng)時(shí)范疇）n劃分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)，確立標(biāo)準(zhǔn)鐘點(diǎn)；n設(shè)置日界線，避免日期混亂。時(shí)區(qū)時(shí)區(qū)世界理論時(shí)區(qū)3、區(qū)時(shí)理論標(biāo)準(zhǔn)時(shí)、區(qū)時(shí)理論標(biāo)準(zhǔn)時(shí)n按經(jīng)度分全球?yàn)?4個(gè)時(shí)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度15度；n以標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度的地方平時(shí)為全區(qū)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)；n區(qū)時(shí)之差，等于時(shí)區(qū)數(shù)之差。n4、法定時(shí)區(qū)時(shí)的變通：n西方許多國(guó)家采用其東鄰時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（比理論時(shí)區(qū)快1小時(shí)）；n亞洲南部某些國(guó)家根據(jù)本國(guó)所跨

27、的經(jīng)度范圍，采用半時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。n澳大利亞西部和東部分別采用8和10區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，中部卻采用9.5區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，實(shí)行“一國(guó)兩制”。n我國(guó)目前是單一的法定時(shí)區(qū)，全國(guó)使用唯一的法定時(shí)，即“北京時(shí)間”n北京時(shí)間，并非北京的地方平時(shí)，而是東8區(qū)的區(qū)時(shí)。n夏令時(shí)：是為了適應(yīng)夏季晝長(zhǎng)夜短的特點(diǎn)，而實(shí)行的以節(jié)約能源為目的的計(jì)時(shí)制度。n5、區(qū)時(shí)換算n各理論時(shí)區(qū)內(nèi)，區(qū)時(shí)相等；相鄰兩時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)相差1小時(shí)，西時(shí)區(qū)到東時(shí)區(qū)加1時(shí)；任意兩個(gè)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)差，等于它們的時(shí)區(qū)號(hào)之差。n6 6、日界線和日期進(jìn)展、日界線和日期進(jìn)展在環(huán)球航行和時(shí)間推算中發(fā)生日期混亂。n日界線分出全球的“最東”（最早）時(shí)區(qū)和“最西”（最遲）時(shí)區(qū)；n日界線的東西二側(cè)，鐘點(diǎn)相同，日期相差1日，西側(cè)（東12區(qū)）比東側(cè)（西12區(qū)）超前1日。n向東過日界線，退1日；向西過日界線，進(jìn)1日。n日界線的偏離（為避開陸地和島嶼）。n7 7、世界時(shí)和協(xié)調(diào)世界時(shí)、世界時(shí)和協(xié)調(diào)世界時(shí)n世界時(shí)（UT.）n原子時(shí)（IAT）n協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）n 采用原子時(shí)的均勻秒長(zhǎng)；n 時(shí)刻上盡可能接近世界時(shí)。n太陽(yáng)時(shí)閏秒（跳秒）