關(guān)于“借助手表估測(cè)南北方向”幾個(gè)問題的釋疑

四川省蒼溪縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)（628400） 劉國(guó)譜

關(guān)于“借助手表估測(cè)南北方向”幾個(gè)問題的釋疑

四川省蒼溪縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)（628400） 劉國(guó)譜

“從終生的、維持生存的、改善生活的各種意義來看，地理是面向生活的。” 基于地理面向生活的理念，普遍高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書，南京師范大學(xué)版，把借助手表粗略確定南北方向作為活動(dòng)課內(nèi)容。

教材對(duì)其方法的表述是：在北半球，把手表平置，時(shí)針指向太陽的方向，在中午12點(diǎn)以前，按順時(shí)針，沿時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間所成的夾角的平分線的方向?yàn)槟戏剑辉谥形?2點(diǎn)以后，按逆時(shí)針，沿時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間所成的夾角的平分線的方向?yàn)槟戏健Ｈ缦聢D所示。

為了使該活動(dòng)順利開展，筆者認(rèn)為需要我們澄清下列幾個(gè)問題。

一、北半球，為什么時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間所成的夾角的平分線的方向?yàn)槟戏剑?/h2>

對(duì)于該問題的理解，需要我們首先弄清手表時(shí)針的角速度與太陽視運(yùn)動(dòng)的角速度的關(guān)系。

在鐘表上，一晝夜時(shí)針走兩圈，即720°，而太陽一晝夜才轉(zhuǎn)一圈，即360°。也即是說，時(shí)針的角速度是太陽的2倍。如1小時(shí)內(nèi)時(shí)針移動(dòng)30°，而太陽只移動(dòng)了15°。在估測(cè)方向時(shí)，如果在正午，時(shí)針與12時(shí)刻度線重合，時(shí)針與12時(shí)刻度線所指的就是南方。如下圖1所示：

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圖 1

若某時(shí)，時(shí)針與12時(shí)刻度線的夾角為2α°，此時(shí)太陽則只轉(zhuǎn)過α°。如下圖2所示：

圖 2

在估測(cè)方向時(shí)，若將時(shí)針指向太陽，實(shí)質(zhì)上，相當(dāng)于時(shí)針在圖2的基礎(chǔ)上，逆旋了α°，而12時(shí)刻度線也隨之逆旋α°，不再指向南方，如下圖3所示情況：

圖 3

一個(gè)地方的方位是不會(huì)隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化的。但我們從圖3不難發(fā)現(xiàn)，南方正處于時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間所成的夾角的平分線的方向上。我們還可以進(jìn)一步說明，無論上午或者下午，只要時(shí)針對(duì)準(zhǔn)太陽，那么，時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間所成的夾角的平分線所指的就是南方。

二、時(shí)針?biāo)傅氖鞘裁磿r(shí)間？

顯然，手表使用的時(shí)間不同，時(shí)針與12點(diǎn)時(shí)刻線夾角的平分線也是不同的。事實(shí)上，一個(gè)地方的南北方向是不會(huì)因?yàn)槭直硎褂玫臅r(shí)間不同而不同的。值得一提是，該方法要求鐘表使用的時(shí)間是當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)。由于我國(guó)手表統(tǒng)一使用的是北京時(shí)間，是以120°E經(jīng)線上的地方時(shí)計(jì)時(shí)的，即是說只有120°E經(jīng)線上，正午時(shí)的時(shí)針與12點(diǎn)時(shí)刻線重合，其它地方時(shí)針都不與12點(diǎn)時(shí)刻線重合。為了使上述仍能估算時(shí)間，需要根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)度與120°E經(jīng)線的經(jīng)度差，將當(dāng)?shù)卣?2時(shí)換算成北京時(shí)間。如下表所示：

城 市經(jīng) 度當(dāng)?shù)卣绫本r(shí)間城 市經(jīng) 度當(dāng)?shù)卣绫本r(shí)間北京116o21′12：15南京118o47′12：5上海121o26′11：54長(zhǎng)沙113o00′12：28天津117o10′12：11成都104o04′13：04西安108o55′12：44臺(tái)北121o31′11：54

按照上述原理，如在成都估測(cè)南北方向，需將手表時(shí)針對(duì)準(zhǔn)太陽，根據(jù)上表，可以把北京時(shí)間13：04的刻度線當(dāng)作地方時(shí)12時(shí)的刻度線，那么，時(shí)針與北京時(shí)間13：04的刻度線之間夾角的平分線所指的就是南方。又如，在西安估測(cè)南北方向時(shí)，也需將手表時(shí)針對(duì)準(zhǔn)太陽，根據(jù)上表，可以把北京時(shí)間12：44的刻度線當(dāng)作地方時(shí)12時(shí)的刻度線，那么，時(shí)針與北京時(shí)間12：44的刻度線之間夾角的平分線所指的就是南方。

三、關(guān)于作平分線時(shí)，“順時(shí)針”“ 逆時(shí)針”的理解。

由于時(shí)針與12時(shí)的刻度線的夾角有180o和小于180o之分，值得一提的是，時(shí)針與12時(shí)的刻度線的夾角指的是小于180o。因此，在作夾角平分線時(shí)有順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的問題。

我們知道，在中午12點(diǎn)以前，時(shí)針位于12時(shí)刻度線的左側(cè)，將時(shí)針與太陽對(duì)準(zhǔn)，要在小于180o夾角內(nèi)作平分線，因此，應(yīng)相對(duì)于太陽按順時(shí)針方向作平分線來估測(cè)南方，相反的方向則是北方。在中午12點(diǎn)以后，時(shí)針位于12時(shí)刻度線的右側(cè)，將時(shí)針與太陽對(duì)準(zhǔn)，要在小于180o夾角內(nèi)作平分線，因此，應(yīng)相對(duì)于太陽按逆時(shí)針方向作平分線來估測(cè)南方，相反的方向則是北方。

由于時(shí)針與12時(shí)的刻度線的夾角的平分線指示南北方向，一個(gè)重要前提是正午太陽始終位于當(dāng)?shù)卣戏较颍布词钦f，用該方法估測(cè)南北方向，主要適用于這種情況出現(xiàn)在北回歸線及其以北地區(qū)或南回歸線以南的地區(qū)，由于我國(guó)絕部分地區(qū)位于北回歸線以北，借助手表估測(cè)南北方向，因此，該用該方法來估測(cè)南北方向，在我國(guó)絕大部分地區(qū)是適用的。利用該方法估測(cè)南北方向一個(gè)重要的局限性在于要受天氣、氣候條件的限制。

在野外考察或旅游，準(zhǔn)確判斷方向可以提高一個(gè)人野外生存技能。借助手表估測(cè)南北方向只是眾多方向判斷方法的一種，有其局限性。地理教學(xué)中，幫助學(xué)生在不同情況下，掌握多種空間定向的技巧，有利于極大地提高學(xué)生野外生存技能，從而使學(xué)生終身受益。