日行迹和时差曲线
2016-10-13天津耀华中学崔亚飞
天文爱好者 2016年1期
□ 天津耀华中学 崔亚飞
日行迹和时差曲线
□ 天津耀华中学 崔亚飞
在同一地点每天同一时刻观察太阳在天空中的位置,一年中太阳的位置会保持不变吗?答案当然是否定的。如果在一张图上把一年中太阳的位置绘制出来,它会是什么形状呢?如对于普通民众来说,不同季节太阳位置有差异应是个基本常识,但谈起积累一年的图像,相信大多数人是没有概念的。我有一个学生在学过高中地理地球运动后做过这样一个推测。在天津,北京时间12点12分也就是天津地方时的正午12点(平太阳时),太阳位于正南方,因为一年中正午12点(平太阳时)太阳高度角有大小之分,夏至日最大冬至日最小,所以一年中太阳的位置应组成一段南北向的竖线。从地理课的认知层次上,这样的推论有理有据,的确应该如此。但观测的结果如何呢?

图1 阿塞拜疆上空的地方时正午12点(平太阳时)日行迹,图片来源:APOD

图2 希腊阿波罗神庙上午9点的日行迹,图片来源APOD
图1拍摄自阿塞拜疆的巴库市,是拍摄者利用鱼眼镜头捕捉当地地方时正午12点(平太阳时)一年内的太阳位置而得到的,可以看出其轨迹呈现一个漂亮的8字,竖挂在南方的天空,并不是上文推测的在一条线上。
如果你选择的时间不是每天的正午时分,比如说是上午9点,你仍会得到一个漂亮的8字轨迹,只不过它是朝东面倾斜的。
图2的前景是古希腊科林斯的阿波罗神庙,天空中的点是拍摄者利用单张35mm胶片有计划多次曝光而得到的自2003年1月7日至12月20日期间当地上午九点太阳在天空中的位置。……
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