怎样利用日中线测定南北方向线
怎样利用日中线测定南北方向线
摘 要 本文详细介绍了计算当地正午时刻的北京时间的步骤和利用日中线测定南北方向线的方法，并谈了使用这种方法时注意的问题。
关键词 测定；南北方向线
中图分类号o6 文献标识码a 文章编号 1674-6708（看日环食用什么工具2013）86-0075-02
0引言
气象台站校正测风仪器的方位、绘制能见度目标物分布图、安装日照计等，都要先测定南北方向线，测风仪的方位指南杆每年校正一次，能见度目标物在观测站的方位一旦确定可长期使用，如需要增加新的目标物，还得测定新目标物的方位。日照计使用过程中一般不动，但有时遇上搬迁观测场或更换日照计柱子等都需要重新安装日照计。中宁气象局1999年更换日照计柱子，2003年迁站时都重新安装了日照计。安装日照计首先要确定南北方向线，下面笔者就谈谈怎样利用简便的方法—日中线发来测定准确的南北方向线，供大家参考。
1日中线、真太阳时、地方时、时差的含意
在当地真太阳对正午时刻（即太阳正对某地子午线上的时刻），垂直杆子在地面上的投影线叫日中线。日中线即为当地的南北方向线。
根据太阳在天空的实际位置来计算时间的称为真太阳时。太阳通过当地子午线的时刻称为该地真太阳时的正午。太阳两次通过当地子午线所间隔的时间称为一个真太阳日。
真太阳日不是等长的。这是由于地球赤道面与地球公转轨道面斜交以及地球公转速度不等的原因造成的。
由于真太阳时各日长短不一，为实用起见，采用全年真太阳日总和的平均值，称为“平均太阳日”。再将“平均太阳日”平均为二十四小时，称为“平均太阳时”。钟表上一小时和二十四小时反应的就是一个平均太阳时和一个平均太阳日。
各地（不同经度）的平均太阳时，叫做该地的地方平均太阳时，简称地方时。
真太阳时与平均太阳时的差称为时差。可从天文年历中查得。
地方时和真太阳时的关系是：真太阳时=地方时+时差。
2 当地正午时刻的北京时间的计算方法
重新安装日照计时关键在于确定南北方向线，要精确测定南北方向线，首先应求出当天真太阳时12时所对应的北京时间，按下面公式计算：真太阳时12时的北京时间=12时+（120度-当地经度）×4分钟/每经度-时差，只要将本站经度和时差代入上式就可以算出来。经度每个站都有一个值，时差可从地面气象观测课本的附表-1或天文年历表中的时差表中查得，每天都有一个时差值，有正值有负值还分平年润年各不相同。例如计算中宁局2009年10月16日正午时刻的北京时间是多少，知道了中宁局经度为105度41分，再从时差表中查取该天的时差为+14分，利用上面的公式得真太阳时12时的北京时间=12时+（120度-105度41分）×4分/度-（+14分）
=12时+14.3度×4分/度-14分
=12时+57分-14分
=12时+43分
=12时43分
上式中12时+（120度-105度41分）×4分/度=12时57分是中宁局地方平均太阳时。需要说明的是计算时将120度化成119度60分减取105度41分，得14度19分，再将19分除以60分，化成0.3度即得14.3度。
又如南京经度约为东经118度19分，求1984年9月11日南京市真太阳时正午的北京时间。从天文年历中查得时差为+4分钟，则南京市真太阳时正午的北京时间为：
12时+（120度-118度19分）×4分钟/每经度-（+4分）
=12时+7分-4分
=12时03分。
从以上计算可以看出，对于一个站来说，经度是固定的，地方平均太阳时也不变。只是每天的时差在变，那么每天的真太阳时12时也就是正午时刻的北京时间只是随着时差不同而改变。所以每天的真太阳时12时的北京时间更简便的计算方法是，用地方平均太阳时减去时差即得。例如2009年3月1日的时差查表得-13分，从上面计算知道中宁局地方平均太阳时为12时57分，这一天的真太阳时12时的北京时间=地方平均太阳时-时差=12时+57分-（-13分）=
12时+70分=13时10分。
3 利用日中线测定南北线的方法
算出当地正午时刻的北京时间后，就在这一时刻，在地上垂直竖一个直杆或吊一个铅锤线，按直杆或铅锤线在日照计柱子顶上端台座上的投影画一直线，即为日中线，再用小刀刻深一点作为南北标记线。测定南北线的方法除了日中线法，还有北极星法和罗盘法（磁针法）。北极星法就是在晴天日落后，先用肉眼到北极星，再利用经纬仪观察判定出南北方向线。罗盘法是通过利用磁针、罗盘仪和长磁针来测量南北方向线的。
4 利用日中线测定南北方向线注意的问题
每天只能在算出的当地正午的北京时间里才能用直杆或铅锤线的投影确定南北方向线，因为正午时刻投影是直线。在同一天的其他时间里都不能利用投影这种方法确定当地南北方向线，因为其他时间里投影是斜线。可用罗盘（磁针）测定，县局一般没有罗盘，还是在当地正午时刻用日中线来测定南北方向线最方便。
由于太阳的方位角每4分钟才变化1度，因此用日中线测定南北方向线时，摆布直杆或铅锤线
的时间只要不超过4分钟测得的结果都是比较准确的。也可以提前摆布好直杆或铅锤线，使投影稳定的投在台座上，到算出的真太阳时12时的北京时间时（也就是当地正午的北京时间）只要画下投影的位置即可，这样更快捷。
5结论
通过计算得知当地正午时刻的北京时间，利用正午时刻直杆或铅锤线在日照计台座上的投影确定出台座上的南北方向线，就可以方便、快捷、正确的确安装日照计。
参考文献
[1]虞维钧.日照迹线的时间核审及日中线的定位法[j].气象，1989（5）.
[2]延雪花，刘福新，班春芳.用日中线法准确测定气象台站南北线[j].山西气象，2005（3）.
[3]地面气象观测课本.

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