郭紅鋒

我們在上期動手測量中介紹了時間、真太陽時、平太陽時、世界時、區(qū)時、地方時等概念，也介紹了測量真太陽時的方法。希望同學(xué)們都能夠跟上進(jìn)度，認(rèn)真地進(jìn)行了測量，獲得真實的測量數(shù)據(jù)。在這一期里，我們要幫助同學(xué)們驗證自己的測量結(jié)果。

由于我們測量時用于計時的手表、手機(jī)等計時工具使用的時間都是平太陽時的區(qū)時，而我們測量的結(jié)果是地方真太陽時，為了把時間統(tǒng)一起來，我們必須做兩件事情：一是把區(qū)時換算成測量地的平太陽時里的地方時；二是把平太陽時里的地方時換算成地方真太陽時。

圖1把地球沿經(jīng)度360度均分為24等份（對應(yīng)24小時），每等份15度（對應(yīng)1小時），所以經(jīng)度之差可以換算成時間之差，即360度經(jīng)度等于時間上的24小時（其實就是地球自轉(zhuǎn)一周360度，花費(fèi)的時間是24小時）。由于角度的分和秒與時間的分和秒容易混淆，我們列出如下讀法和表示方法。

時間：l小時（h）=60時分（m）；l時分（m）=60時秒（s）；

角度：l角度（°）=60角分（′）；1角分（′）=60角秒（″）。

再利用上述經(jīng)度（角度）與時問的關(guān)系，可以推算出：

24小時（h）=360角度（°）；

1小時（h）=15角度（°）；

l時分（m）=15角分（′）；

1時秒（s）=15角秒（″）。

所以，換算后經(jīng)度差3°37′16″約等于時間差14時分29時秒，也就是國家天文臺所在地（東經(jīng)E116°22′44.14″）的地方時，比北京時間（區(qū)時）晚14分29秒。這在觀測上的意義是：我們在當(dāng)?shù)乜刺栐谧罡唿c(diǎn)（上中天）的時間（區(qū)時），不是12時，而是12時+14分29秒。

注意：在東經(jīng)120度以西的地區(qū)，要加上用經(jīng)度差換算成的時間差，反之在東經(jīng)120度以東的地區(qū)，要減去用經(jīng)度差換算成的時間差。

三、真太陽時與平太陽時之差

經(jīng)過上面的換算，我們把區(qū)時換算成了地方時（平時）。

我們上期講過，真太陽日的一天，在一年中有時快有時慢，有時1天比24小時長，有時1天比24小時短?？茖W(xué)家用一個假想的地球繞太陽公轉(zhuǎn)（見圖2），得到的平均太陽時就是均勻的，每天都是整整24小時，由此產(chǎn)生了真太陽時與平太陽時之問的誤差。這個差與地球上的位置無關(guān)，全球各地在同一天，誤差是一樣的。

科學(xué)家把每天真太陽時與平太陽時之差（以下簡稱真平太陽時差）做了一個表，每年通過天文年歷對外發(fā)布。這里我們給大家提供2017年6月份的真平太陽時差表，供大家使用（見圖3）。

真平太陽時差表的使用，從圖3最左邊欄里找出日期，對應(yīng)同行最右欄里查出真平太陽時差值。這里的視時就是真太陽時，平時就是平太陽時。

使用時只要把當(dāng)?shù)氐钠教枙r里的地方時，加上當(dāng)天的真平太陽時差（注意符號，“+”號相減，“”號相加），即可得到當(dāng)?shù)禺?dāng)天的真太陽時時問。例如2017年5月31日，查表真平太陽時差值為+2m21.82s≈+2m22s（我們不需要那么精確，小數(shù)點(diǎn)后四舍五入），約2分22秒，即當(dāng)天當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r應(yīng)該用平太陽時減去2分22秒。

四、區(qū)時改正為地方真太陽時

我們上期測量了正午前后太陽的影長，希望每個同學(xué)都認(rèn)真記錄了你測量的結(jié)果。還記得你記錄事件所用的時鐘嗎？無論是手表還是手機(jī)，或者其他計時工具，那上面的時間都是北京時間，也就是東經(jīng)120度經(jīng)線上的時間，即平太陽時的區(qū)時。而我們在觀測地測量的太陽樣子的運(yùn)動，卻是當(dāng)天當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r，因此我們測量太陽影子最短的時刻（當(dāng)?shù)靥柹现刑?，最高點(diǎn)），應(yīng)該是當(dāng)天當(dāng)?shù)卣嫣枙r的12點(diǎn)。

按前面講過的換算關(guān)系加以改正，把計時用的區(qū)時改正到當(dāng)天當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r，軌可以跟我們測量的太陽影子表現(xiàn)的真太陽時一致起來。

綜上所述，我們使用的計時工具的時間，與當(dāng)天當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r，有以下兩項差別應(yīng)該做出改正。

（1）區(qū)時改正為地方平時：將地方經(jīng)度與區(qū)時經(jīng)度之差換算成時間差，改正（東邊加，西邊減）；

（2）平太陽時里的地方時改正為地方真太陽時：查表獲得測量日當(dāng)天的真平太陽時差值，改正（“+”號相減，“”號相加）。

做了以上兩項改正后，我們就得到了觀測地當(dāng)天的真太陽時。

五、測量結(jié)果驗證

下面就到檢驗?zāi)愕臏y量結(jié)果是否準(zhǔn)確的時候了。我們用改正過的當(dāng)天當(dāng)?shù)氐恼嫣枙r，來驗證一下你的測量記錄數(shù)據(jù)，也就是說，在你的測量記錄里影長最短那一時刻所對應(yīng)的時間，是不是經(jīng)過改正后的真太陽時正午時刻，即區(qū)時12時+地方經(jīng)度時差+真平太陽時差。如果你測量的值很接近，說明你的測量結(jié)果很準(zhǔn)確，反正你需要找出測量誤差較大的原因，或者再測量一次獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。

沒有做過測量的同學(xué)，或者對測量結(jié)果不滿意的同學(xué)，可以繼續(xù)測量，并使用時差改正后的真太陽時檢驗?zāi)愕臏y量結(jié)果。請把測量記錄單和照片放在同一個壓縮包里，以附件的形式發(fā)送至郵箱：chinahouObao.ac.cn和jswzkxsn20110126.com，讓我們早點(diǎn)看到你的實踐成果哦！