怎样测当地纬度?
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2013-11-18
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一、纬度测量的理论依据
方法一:利用二分二至日正午的太阳高度角
我们已经知道,地球绕太阳公转,由于地轴倾斜,地轴与公转轨道平面始终保持66°34′的夹角,这样才引起太阳直射点在南北纬23°26′之间往返移动,并决定了太阳光可直射的范围:春、秋分日(北半球)太阳直射赤道——直射点的纬度为0°。冬至日(北半球)太阳直射南回归线——即直射点的纬度为23°26′S。夏至日(北半球)太阳直射北回归线——即直射点的纬度为23°26′N。
如果我们知道某地的二分二至日正午太阳的高度角的大小,依据下面这个公式就可以计算出此地的纬度大小。
正午太阳高度的计算公式为:H=90°-|φ-δ|
式中H为正午太阳高度,φ为当地地理纬度,δ为太阳直射点的纬度,在测量时,当地地处北半球,在夏至日时,δ取正、冬至日时取负。
例如:在冬至日测北半球某地的正午太阳高度为35°26′,求当地的地理纬度。
H=90°-│φ-(-23°26′)│=35°34′ ∴φ=31°
在春、秋日时,δ=0°,夏至日δ=23°26′N,冬至日时δ=23°26′S,所以在二分二至时测得当地正午太阳高度,就可计算出当地的地理纬度。
方法二:测量北极星的仰角。
因为地球在自转和公转的同时,地轴总是指向北极星附近,一般来说,这是不会改变的,当地地处北半球,理论上在晴朗的夜晚可以观察到北极星。
设D为地球北半球任意一点,N为北极点,BC为赤道面,北极星在BN的延长线上。
∵AB⊥BC
∴∠BAD+∠C=90°
∵AC是圆B的切线
∴∠C+∠DBC=90°
∴∠BAD=∠DBC
∵AB∥ED
∴∠BAD=∠α∴∠α=∠β
这就是说,北半球某地的地理纬度等于当地观测北极星仰角的度数。
方法一:利用二分二至日正午的太阳高度角
我们已经知道,地球绕太阳公转,由于地轴倾斜,地轴与公转轨道平面始终保持66°34′的夹角,这样才引起太阳直射点在南北纬23°26′之间往返移动,并决定了太阳光可直射的范围:春、秋分日(北半球)太阳直射赤道——直射点的纬度为0°。冬至日(北半球)太阳直射南回归线——即直射点的纬度为23°26′S。夏至日(北半球)太阳直射北回归线——即直射点的纬度为23°26′N。
如果我们知道某地的二分二至日正午太阳的高度角的大小,依据下面这个公式就可以计算出此地的纬度大小。
正午太阳高度的计算公式为:H=90°-|φ-δ|
式中H为正午太阳高度,φ为当地地理纬度,δ为太阳直射点的纬度,在测量时,当地地处北半球,在夏至日时,δ取正、冬至日时取负。
例如:在冬至日测北半球某地的正午太阳高度为35°26′,求当地的地理纬度。
H=90°-│φ-(-23°26′)│=35°34′ ∴φ=31°
在春、秋日时,δ=0°,夏至日δ=23°26′N,冬至日时δ=23°26′S,所以在二分二至时测得当地正午太阳高度,就可计算出当地的地理纬度。
方法二:测量北极星的仰角。
因为地球在自转和公转的同时,地轴总是指向北极星附近,一般来说,这是不会改变的,当地地处北半球,理论上在晴朗的夜晚可以观察到北极星。
设D为地球北半球任意一点,N为北极点,BC为赤道面,北极星在BN的延长线上。
∵AB⊥BC
∴∠BAD+∠C=90°
∵AC是圆B的切线
∴∠C+∠DBC=90°
∴∠BAD=∠DBC
∵AB∥ED
∴∠BAD=∠α∴∠α=∠β
这就是说,北半球某地的地理纬度等于当地观测北极星仰角的度数。
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