太阳视运动
北京 · 夏至
相邻日期的画面平滑过渡;数值以选定日期为准。
调整一天内的观测时刻 20:00
行星伴月
比较月球与行星在天空中的方向。看起来靠近,不代表真实空间距离接近。
方位—高度展开图,画面距离不等于球面角距;虚线只用于关联标记。圆点只表示方向位置,不判断遮挡或掩星。靠近时局部放大;月相朝向不代表本地月面朝向。近距参考取 ≤5°,不是“伴月”的统一定义;搜索仅比较每日固定时刻,不是精确合相时刻。
生活中的太阳 · 日影的应用两种日晷,怎样读出时间?
展开体验
两种日晷,怎样读出时间?
日晷把太阳方向变成时间。这里的晷针与地轴平行,和前面用于观察影长的竖直立杆不同;赤道日晷的晷针穿过盘面,供两面使用。两种装置共用当前地点、日期和当地真太阳时。
水平日晷
晷面水平,晷针指向所在半球的天极。
时刻线一般不等距,排列随纬度变化。晷针仰角等于当地纬度的绝对值;此装置搬到其他纬度需要重新校准。
怎样制作和安装?
可用硬纸板做水平底板,用直杆做晷针。晷针沿真南北方向安装,按上面的仰角固定,指向所在半球的天极;时刻线参考当前纬度的盘面,不可直接照搬等分的普通钟面。
赤道日晷
晷面平行地球赤道面,晷针垂直晷面。
相邻整点线相差 15°。太阳赤纬改变时,受光面会换到另一面;两面的刻度左右相反。分日前后太阳光接近平行晷面,实际较难读时。
怎样制作和安装?
可用双面硬纸圆盘,中心穿入一根与盘面垂直的杆;两面分别画每小时 15° 的时刻线,注意镜像关系。按上面的晷面倾角安装,让杆轴与地轴平行;不要把盘面直接水平摆放。
点击盘面时刻刻度;聚焦画布后可用键盘:← / → 调整一小时,Home 回到正午。盘面与侧视图都是正投影示意,水平晷针长 0.12 m,赤道晷针两侧各 0.12 m,盘面半径 0.32 m;箭头表示杆尖的影子超出盘面。安装应按真南北定向,普通指南针的磁北需校正磁偏角;极点方位不唯一,图中按选定经线作参考。未模拟杆宽、实际半影、天气或地形遮挡。
想一想:为什么日晷与手机时间不一定相同?
日晷读出当地真太阳时。手机通常显示所在时区的钟表时;地点经度相对时区中央经线的差别,以及全年变化的均时差,都会使二者不同。这里使用固定 UTC 偏移,不自动处理夏令时。
动手比较:保持日期不变,把经度从 120°E 改到 105°E,观察同一当地真太阳时对应的钟表时;再固定地点改变日期,观察均时差的影响。
日出与日落方位
太阳高度曲线
点击或拖动曲线切换时间,虚线表示地平线。
太阳直射点与昼夜
太阳照亮的半球为白昼,背向太阳的一侧为黑夜。
经纬度等距展开,面积与形状会变形。点击地图选地点;经纬度也可在实验设置中精确调整。
亮面朝向为示意,不代表本地观测朝向。
经度用于定位与换算 UTC;轨迹使用当地真太阳时。
天空位置与升落(辅助)展开观察当天月球视运动
月球天空位置
地轴、观察者与当地地平面
日行迹(Analemma)
把每天同一时刻的太阳位置叠加在当地天空中;比较不同观测时刻,观察轨迹的位置和倾斜。
理想实验固定赤纬,无法表示真实的全年日行迹。
这里的“每日观测时刻”独立于主画面的日内时间轴。比较轨迹使用相同的时间依据和 UTC 偏移,09:00 不一定是当地早晨。
播放时标记平滑移动;数值对应选定日期,暂停后立即对齐。
高级实验 · “8”字的成因
独立的理想轨道模型:只改变这个日行迹图,不改变主实验台的真实日期星历。倾角为 0° 可观察偏心率的影响,偏心率为 0 可观察倾角的影响。
近似开普勒轨道,固定倾角和偏心率,不含岁差、章动或地平视差,不用于预报。关闭开关即恢复真实星历。