◆汪和平

太阳视运动仪的原理、结构、功能及应用

◆汪和平

运用不同天球坐标系的关系分析太阳周日运动与太阳周日视运动的联系，设计太阳视运动仪，由天半球与夜半球、时间节气观测地纬度度量球、地球、光电控制系统、地平面与地平圈、观测地方向指示器等构成，直观、准确演示全球任何地方、任何一天的太阳视运动，读出日出、日落方位角与时间、任意时刻的太阳高度角与方位角。

太阳视运动仪；太阳周日视运动；太阳周日运动；天球坐标系

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.13.044

1　问题的提出

生活在地球上的人观察到太阳在天空中一天的运动称为太阳周日视运动，同一天地球上不同纬度地区的太阳周日视运动不同，同一纬度地区不同日期的太阳视运动一般也不相同，同一纬度地区同一天内不同时间的太阳在天空中的高度与方位也是不断变化的。太阳周日视运动受地球公转、自转、观测地纬度影响，所以理解太阳周日视运动对学生的空间想象能力的要求很高，某纬度地区某日不同时刻的太阳高度角与方位角的计算公式推导比较复杂，研制能精确演示不同地区、不同季节太阳周日视运动轨迹的仪器也是很难的课题。

笔者经过研究发表多篇关于地球运动的专题论文，在多项发明专利的基础上，研制出一款太阳视运动仪，如图1所示，该仪器主要由天半球与夜半球、时间节气观测地纬度度量球（以下简称刻度球）、地球、演示太阳视运动的光电系统与控制系统、地平面与地平圈、观测地方向指示器等构成。……