天球日晷

用地球仪可制成能显示四季变化、黎明与黄昏、白昼长短的日晷(见图1.2.5.)。

  1. 转动地球仪,使它的轴与当地子午线重合,位于正南正北的平面上。可以在当地正午时分通过观察垂直物体影子的方法确定这个平面,也可通过在晴朗的夜晚观察北极星或用一个指南针(要知道当地磁偏角才行)来确定。

  2. 转动地球仪,使球面上穿过你所在位置的经纬圈与刚刚确定的当地子午线一致。

  3. 以东西水平线为轴转动地球仪的轴,使你所在的地方位于球面顶部。

  4. 现在,球面上,你所在的连接两极的子午线圈正垂直位于南北平面上。观察这个位置的地球仪,一半处于太阳光下,另一半在阴影里。这就是此刻地球昼半球和夜半球的划分。一个小时以后,划分昼、夜的晨昏圈已经向西移动,它与赤道的交点向西移动了 15 度。在晨昏线以西太阳正在升起, 晨昏线以东,太阳正在落下。你可以沿当地子午线与日落线之间的赤道计算一下时差,并估算一个你这里离日落还有几个小时。你还可以找一个位于当地以西的国家,看看那里太阳什么时候升起。

  5. 日复一日地观测地球仪,你会注意到晨昏圈在一年的不同时间内向南或向北缓慢旋转(见实验 1.4.15.四季成因)。