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关于赤道日晷的制作以及安放问题

我国的日晷,以赤道日晷为主,地平日晷少见,垂直日晷更是凤毛麟角。某宝上就有众多搞日晷定制的商家,当然绝大多数就是石质的赤道日晷,各家卖点不一:有的强调材质,有的强调工艺,有的强调韵味,但从未见过将精度作为卖点的商家,可见大家都只是把日晷当成一种摆件,而非计时工具。而实际上,日晷只要制作、安放、读数正确,其精度是相当高的,毕竟日晷作为古老的计时工具,从几千年前一直沿用到现在,不准确的话早就被淘汰了。

今天就赤道日晷的制作以及安放问题进行一下简单的整理,欢迎各位网友指正。

1、赤道日晷的制作

要制作一个赤道日晷,最重要的是什么?当然是精度!那精度怎么保证呢?首先,角度要正确:晷面跟水平面夹角要等于当地纬度φ的余角(90°-φ),且晷针要垂直于晷面。所以,赤道日晷必须要根据所在地的纬度制作,特别是某宝上这种定制型的石质赤道日晷,没有可调节的活动部件,必须要事先了解安放地的纬度,然后才能开始设计制作,这种赤道日晷是不存在各地通用型的。可惜许多定制日晷的商家,根本不提纬度这茬事,这样制作出来的成品,充其量只能算个工艺品而已,不具备实际使用价值。

除了精度问题,许多商家的石雕日晷在背面(南面)安放了体积过于巨大的支架,挡住了晷盘上的刻度,甚至有些赤道日晷干脆省略背面的刻度,这样做出来的日晷,就只能算个残次品了。因为赤道日晷在使用时,每年春分到秋分之间,需要观察正面(北面)的刻度;秋分到来年春分之间,需要观察背面(南面)的刻度。挡住或省略掉背面(南面)的刻度之后,日晷就只有半年的时间可用,另外半年,就只好当个摆设了。

2、赤道日晷的安放

在网上查看赤道日晷的安放方向,可以发现不少笑话,比如让正面朝南,背面朝北,这样是不能正确显示时间的。赤道日晷的正确安放方法,是正面朝北,晷针指向正北,这时晷针是平行于地轴的,晷面是平行于赤道面的。

实际安放时,寻找正北是个麻烦事,因为这里需要的是真北,而不是磁北,用指南针测出来的是磁北,不能用。最简单的确定真北的方法是借助北极星或者太阳高度法,具体的操作方法可以参考这篇文章:漫话日晷(13):找不着北怎么办?http://www.bjkp.gov.cn/art/2013/7/23/art_2109_202968.html

不过我觉得文中的方法多少还是比较费时费力的,我认为也可以使用“时间位置对应法”(我自己取的名字)。即根据日影的位置,进行经度、时差修正之后,推算出精确的北京时间,然后调节日晷的朝向,在正确的时间让日影正好落在正确的位置就可以了。举个栗子,我们希望在日影正好落在晷面12:00刻度时进行调节,进行经度、时差修正之后,可以得出日影位置对应的北京时间,这里假设为11:50,我们只需要看一下表,在北京时间11:50的时候调节日晷朝向,让日影恰好落在晷面的12:00刻度上即可。日晷时间显示正确,那么其指向自然也是正确的。(这个方法我没有试验过,纯属推测,今天发出来,欢迎大家拍砖。)

当然,做好这一切的前提是日晷必须角度正确,符合当地纬度,且放置日晷的台面要保证水平,这一点不难,借助建筑装修工人的水平尺就可以做到。

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