二、天文部分的设备

（一）日影杆

我们在天文部分场地的中央，树立了一根直径 5 厘米、高 1.5 米（不包括入土的部分），并涂上绿色油漆的圆木杆。树立木杆时，用铅垂线来测定它是否和地面垂直。用一根细绳，在一端打一个活圈，套在杆子上，另外在绳子长 1 米的地方栓一根长钉，以圆木杆为圆心，以 1 米长的绳子为半径画圆。把这个圆圈挖深，填上红砖碎块。在晴朗的白天， 太阳照射在杆子上，于是在地上投下一个影子。在正午前影子愈来愈短， 当影子的末端缩短到圆周上时，就在这个地方插根竹签。正午的时候影子最短。正午以后影子又愈来愈长，当影子伸长到圆周上时，在这个地方也插根竹签。这两根竹签虽位于同一圆弧上，但位置不同（见图 4 中的 A、B）。然后作从圆心 O（即木杆的根部）到两根竹签的连线 OA 和 OB， 以及两根竹签之间的连线 AB。再把AB 线的中点 M 和圆心 O 连成直线 OM， OM 线可以延长到南北两极。这一直线即本地的子午线（图 4）。再用长 6 米的 8 号粗铅丝沿着这条线拉直，两头用木桩钉牢在地上作为经线方向标，并在北端的那根木桩上写上本地的经度数。然后，再作它的垂直线， 同样用铅丝拉直作为纬线方向标。并在东端的那根木桩上写上本地的纬度数。此后，观察日影的时候，只要看到影子与经线方向标相重合，就说明这时候已经是正午了。

图 4 测定子午线的方法

我们用指南针来对照经线方向标，发现指南针所指的南北和经线方向标是不重合的，中间有一个偏差角，从而使我们知道丹阳这个地方的磁偏角是 D=4°10＇西，即磁针的北端在正北的西边 4°10＇（用这种方法我们只能测定出偏西 4°，更小的单位 10＇是从地球物理研究所获知的）。测定出本地磁偏角的角度，对地理园内其它仪器的安装有很大的帮助。

用同样的方法，以同一个圆心（即木杆的根部），在那个半径 1 米

的圆周外面，又作一个半径 2.2 米的大圆周。把这个圆周挖深，并用砖头填铺起来。就以这个圆来表示地平。这就可以利用日影杆来观测本地日出和日没的方向。观测的时候必须两人合作，一人负责瞄准，一人负责钉木橛。钉木橛的人，一手拿铁锤，另一手拿绳子一端的木橛，依照瞄准人的指示，把绳子和太阳出没的方向拉成一条直线，然后就将木橛钉在圆周的地上（图 5）。在那个小木橛上写出观测日期和时间。根据各个月的木橛的位置，就可以看出一年中日出点和日没点在地平上的移动。观测日出、日没的方向，可以帮助学生了解一年中太阳直射点的位置在地球上的移动。而且根据日出和日没的时刻，就可以计算出在不同的季节里，昼夜长短的变化来。这个观测对于学生理解四季的成因和昼夜长短的变化大有帮助。这个观测活动（包括观测太阳高度）主要是由天文小组的同学进行的。他们每月观测 4 次，即每月的 1 日、8 日、15

日和 22 日（其中包括春分日、夏至日、秋分日和冬至日），并将观测的

结果分别记录在表 2 中。

图 5 观察日出点和日没点在地平上的移动