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用手表大致确定方位是地理野外实践的一种能力，可以帮助学生提高野外生活能力、掌握生活技巧。但在实践过程中却发现，利用手表辨别方向虽然操作简单，但精度较差。本文论述了手表定位的方法和适用范围，并给出了误差计算的方法，还提供了可以计算任意地区、任意时刻手表辨向误差的Flash演示程序。
原理与方法
大家都知道，地理学上对方向是这样规定的：经线所指的方向为南北方，纬线所指的方向为东西方。其实，早在此规定之前，古人就已经通过天体的运动规律对东南西北进行了约定：北是地球自转轴所指的方向，南就是它的反方向，顺着地球自转的方向为东，它的反方向就是西。
为什么利用手表与太阳就能确定南北?这还要从我们的时间系统说起。时间的定义起源于天文观测，古人根据地球的自转定义日长、由公转定义年长，并以此规定时、分、秒的长度。虽然现在的秒长已改为由原子时来定义，但时间的天文属性并没有改变，我们的手表时间仍然和地球的自转保持同步。
由于地球的自转，太阳每天在天空中从东往西运动(天文学上称为“周日视运动”)运行一圈的时间是24小时。人们规定太阳经过上中天(即天极、天顶、观测者构成的大圆)的时刻为12点，于是在我们看来，太阳的周日视运动路径(是一个以观测者为中心并且平行于天赤道的圆)，就好像一个24时制的表盘，它与太阳一起构成了一个巨大的“天然时钟”，太阳所在处就是时针所指的位置。而且重要的是，虽然这个时钟的钟面在一年中会随季节而南北移动，但它的垂线永远指向北天极，并且在观测者看来，一年里的多数时候，钟面“刻度”的位置变动都不算太大。只是在低纬地区的夏天变化比较明显，例如北回归线以南的地区，夏至日前后一段时间的12点，太阳有可能出现在北方(天顶以北)，而其他日期的12点，它是在南方。
我们的手表就可以视为这个天然时钟的“微缩”版。如果手表也采用24时制的话，那么任意时刻将手表平面与太阳视运动面重合，并且把手表时针指向太阳，那么手表12点的指向当然也和天然时钟一样，大多数时候都指向南方。这就是手表辨向的原理。不过实际使用的手表都是12时制的，“时间折半”就是为了把表盘刻度换算成24时制，换算后12点就指向北方了。
当然由于太阳的视运动并不规则，每天都有微小的变化，这个“天然时钟”并不如手表那么精确，在一年中的绝大多数日子里，手表上显示12点时(指经过经度改正后的手表时间)，太阳并不正好经过上中天。这就是天文学上所说的“时差”，不过时差最大不超过±17分钟，它对手表辨向精度影响甚微(不超过±5度)，基本上可以忽略。
利用手表辨别方向时，先按24小时制读出手表上的时刻，将小时数除以2，得到一个数A。然后把手表平放在手上或者地上，让表盘上的A刻度对准太阳，这时手表表面12点所指的方向大致上就是北方，6点所指的方向是南方。有句口诀可以方便记忆：“时间折半对太阳，12点指向是北方。”另外也可以将手表时针正对太阳方向，此时时针与12点夹角的平分线指向南、北方。
用手表辨向时要注意，我们手表上显示的是北京时间，需要换算成当地的地方时。例如在北京(东经116度)，我们看到太阳上中天的时候，手表上的时间差不多就是12点，而在新疆巴音郭楞的楼兰古城遗址(经度约为东经90度)，太阳上中天时，手表上的时间已经是下午两点了。如果不做时间换算，定出来的北方就会偏西，偏差可达近30度!
误差分析
将表盘放置到太阳的周日视运动面中，就能准确地定出方向。但实际定向时，由于不知道北天极的位置，表盘只能水平放置，与太阳周日视运动面有一个夹角，手表辨向的主要误差即由此而来，夹角越大(即地理纬度越低)，辨向精度越差。另外，表盘中心与太阳视运动圆面的中心只有在春、秋分这两天重合，其他时候并不重合，也会给辨向带来误差。
通过分析计算，我们编写了一个Flash程序，可以计算手表辨向误差。有兴趣的读者可以登录http：／／www.bjp.org.cn下载，也欢迎大家与我们讨论交流。
在应用手表辨向时，我们可以归纳以下几点：
①在大多数情况下，北半球上午运用手表辨向法定出的北方偏西，下午则偏东，中午12点最准确，但是在北回归线以南的地区，夏天有些日子中午12点时太阳会出现在天顶以北，此时定出的北方与实际方向正好相反，误差反而最大，达180度。
②纬度越高，手表定向精度越高。例如上午9点，在赤道上，全年误差都超过了10度。同样是上午9点，在北纬40度处，从秋分到春分的半年时间里，误差都在10度以内。
③太阳赤纬越低，定向精度越高。也就是说在北半球利用手表辨向，冬天精度最高、春秋次之，夏天最差。
④太阳的地平高度越低，辨向精度越高。
综上所述，我们可以把手表辨向的口诀修改如下：时间折半对太阳，12点指向是北方。冬季、高纬精度高，夏季、低纬须提防。
原理与方法
大家都知道，地理学上对方向是这样规定的：经线所指的方向为南北方，纬线所指的方向为东西方。其实，早在此规定之前，古人就已经通过天体的运动规律对东南西北进行了约定：北是地球自转轴所指的方向，南就是它的反方向，顺着地球自转的方向为东，它的反方向就是西。
为什么利用手表与太阳就能确定南北?这还要从我们的时间系统说起。时间的定义起源于天文观测，古人根据地球的自转定义日长、由公转定义年长，并以此规定时、分、秒的长度。虽然现在的秒长已改为由原子时来定义，但时间的天文属性并没有改变，我们的手表时间仍然和地球的自转保持同步。
由于地球的自转，太阳每天在天空中从东往西运动(天文学上称为“周日视运动”)运行一圈的时间是24小时。人们规定太阳经过上中天(即天极、天顶、观测者构成的大圆)的时刻为12点，于是在我们看来，太阳的周日视运动路径(是一个以观测者为中心并且平行于天赤道的圆)，就好像一个24时制的表盘，它与太阳一起构成了一个巨大的“天然时钟”，太阳所在处就是时针所指的位置。而且重要的是，虽然这个时钟的钟面在一年中会随季节而南北移动，但它的垂线永远指向北天极，并且在观测者看来，一年里的多数时候，钟面“刻度”的位置变动都不算太大。只是在低纬地区的夏天变化比较明显，例如北回归线以南的地区，夏至日前后一段时间的12点，太阳有可能出现在北方(天顶以北)，而其他日期的12点，它是在南方。
我们的手表就可以视为这个天然时钟的“微缩”版。如果手表也采用24时制的话，那么任意时刻将手表平面与太阳视运动面重合，并且把手表时针指向太阳，那么手表12点的指向当然也和天然时钟一样，大多数时候都指向南方。这就是手表辨向的原理。不过实际使用的手表都是12时制的，“时间折半”就是为了把表盘刻度换算成24时制，换算后12点就指向北方了。
当然由于太阳的视运动并不规则，每天都有微小的变化，这个“天然时钟”并不如手表那么精确，在一年中的绝大多数日子里，手表上显示12点时(指经过经度改正后的手表时间)，太阳并不正好经过上中天。这就是天文学上所说的“时差”，不过时差最大不超过±17分钟，它对手表辨向精度影响甚微(不超过±5度)，基本上可以忽略。
利用手表辨别方向时，先按24小时制读出手表上的时刻，将小时数除以2，得到一个数A。然后把手表平放在手上或者地上，让表盘上的A刻度对准太阳，这时手表表面12点所指的方向大致上就是北方，6点所指的方向是南方。有句口诀可以方便记忆：“时间折半对太阳，12点指向是北方。”另外也可以将手表时针正对太阳方向，此时时针与12点夹角的平分线指向南、北方。
用手表辨向时要注意，我们手表上显示的是北京时间，需要换算成当地的地方时。例如在北京(东经116度)，我们看到太阳上中天的时候，手表上的时间差不多就是12点，而在新疆巴音郭楞的楼兰古城遗址(经度约为东经90度)，太阳上中天时，手表上的时间已经是下午两点了。如果不做时间换算，定出来的北方就会偏西，偏差可达近30度!
误差分析
将表盘放置到太阳的周日视运动面中，就能准确地定出方向。但实际定向时，由于不知道北天极的位置，表盘只能水平放置，与太阳周日视运动面有一个夹角，手表辨向的主要误差即由此而来，夹角越大(即地理纬度越低)，辨向精度越差。另外，表盘中心与太阳视运动圆面的中心只有在春、秋分这两天重合，其他时候并不重合，也会给辨向带来误差。
通过分析计算，我们编写了一个Flash程序，可以计算手表辨向误差。有兴趣的读者可以登录http：／／www.bjp.org.cn下载，也欢迎大家与我们讨论交流。
在应用手表辨向时，我们可以归纳以下几点：
①在大多数情况下，北半球上午运用手表辨向法定出的北方偏西，下午则偏东，中午12点最准确，但是在北回归线以南的地区，夏天有些日子中午12点时太阳会出现在天顶以北，此时定出的北方与实际方向正好相反，误差反而最大，达180度。
②纬度越高，手表定向精度越高。例如上午9点，在赤道上，全年误差都超过了10度。同样是上午9点，在北纬40度处，从秋分到春分的半年时间里，误差都在10度以内。
③太阳赤纬越低，定向精度越高。也就是说在北半球利用手表辨向，冬天精度最高、春秋次之，夏天最差。
④太阳的地平高度越低，辨向精度越高。
综上所述，我们可以把手表辨向的口诀修改如下：时间折半对太阳，12点指向是北方。冬季、高纬精度高，夏季、低纬须提防。