河北省邢台学院地理系 (054001) 杨印书
怎样根据日月星辰判定方向
河北省邢台学院地理系 (054001) 杨印书
在各种野外条件下,判定方向是非常重要的。努力探讨这些方法,并结合教学适时地传授给学生,对于提高学生的地理实践能力和生存技巧具有积极的意义。本文着重谈一下如何根据日月星辰来判定方向。
在晴朗的白天,可以根据太阳来判定方向。方法有多种,主要有:
1.利用太阳出没的方位
笼统地说,太阳升起的方向是东,下落的方向是西。实际上,只有在春分(3月21日左右)和秋分(9月23日左右)时,日出和日落的方向才是正东和正西。如图1所示,从春分到夏至(6月22日左右),太阳升起(或下落)的方位由正东(或正西)逐渐向北偏移,到夏至偏移到最北点。从夏至到秋分,太阳升起(或下落)的方位逐渐向南偏移,到秋分这一天移到正东(或正西)。从秋分到冬至(12月22日左右),太阳升起(或下落)的方位由正东(或正西)继续向南偏移,冬至偏移到最南点。从冬至到春分,太阳升起(或下落)的方位逐渐向北偏移,春分移到正东(或正西)。知道了不同季节日出点(或日落点)的大约方位,又根据正午时太阳一定位于正南方(太阳直射纬线以北)这一点,就可判定白天不同钟点时,太阳所在的大致方位了。利用这种方法,高纬地区误差较大。
2.利用杆影
晴朗的白天,高出地面的物体在阳光的照射下总会产生阴影。随着太阳在天空位置的变化,物体影子的朝向、长度也不断发生变化。在一块平坦的地面上,竖立一根直杆,在某一时刻记下直杆影子顶端的位置A,过10分钟~20分钟,再标出影子顶端的位置B,连接AB,则AB就是此地近似的东西方向线。首先标出的一点为西方,面向西方,则背后为东方、左方为南方、右方为北方。
还有一种较准确的方法。如图2所示,在午前某一时刻记下杆影顶端位置A,以直杆和地面的交点0为圆心,以OA为半径画一圆弧。待午后某一时刻,杆影顶端恰好落在弧上时再记下位置B,联结AB并取其中点C,则OC即通过该地的南北方向线。CO方向为正南,OC方向为正北,CA方向为正西,CB方向为正东。
图2
3.利用钟表
这种方法的道理很简单,太阳每天东升西落转一周(360°)为24小时,钟表时针转一周却只需12小时,所以太阳在天空中运转速度每小时15°,是时针速度的一半。而正午(地方时12时)时刻太阳在正南方(太阳直射纬线以北),所以钟表上12时刻度线和时针之间的角平分线即为南方。
估测方向时,将钟表平放,时针对准太阳,为准确起见,可在表盘上直立一大头针(细直草棍、牙签等均可)。如图3所示,太阳照射细针时便在表盘留下阴影,则影子即代表太阳所在方向。
图3
平移表盘使影子通过表盘中心,再转动表盘使影子与时针相重合,那么,此时时针和12时的刻度线之间的夹角平分线就是南方(太阳直射纬线以北地区)。
需特别强调的是,利用手表定向要使用地方时(许多文章介绍用手表定向时常忽略这一点)。通常我们钟表所用时间为北京时间,即以东经120°的地方时为准的时间。这样,在我国只有东经120°附近的地方如山海关、青岛、杭州等地,正午(地方时12点)时的时针大体在12时刻度线上,而其它地方,正午时的时针则偏离12时刻度线,且经差越大、偏离越大。因此,使用此法得用地方时。如兰州(约东经104°)和东经120°相差约15°,因此,兰州的地方时比北京时间晚约1小时,若此时为北京时间8点,则兰州的地方时为7点,用此法之前将时针由8点拨到7点,然后再按前述步骤进行即可。必须说明,用(平放)手表法定向有一定的误差。从纬度角度讲,低纬误差大、高纬误差小;从季节角度讲,夏季误差大、冬季误差小。
夜晚,最好利用北极星定向。但由于地理位置、天气状况、地物遮挡等原因看不到北极星时,可利用月亮判定大概方向。
如果我们在黄昏看月亮,看到娥眉月(农历初三到初五),这时月亮大致在西南方向。如果看到上弦月(初七到初九),那么月亮大致在南方。如果看到凸月(即大半个月亮,初十到十三),那么月亮大致在东南方,如果看到一轮满月(十五到十七),那么月亮大致在东方。
清晨看月亮,方向的顺序同黄昏时刚好相反。如清晨看到的娥眉月,月亮大致在东南方向,它突出的一边正对东方。
不过上面所说的方向,只是在春分、秋分前后比较准确。在夏至前后,黄昏时看月亮所在的方向,都要顺时针方向增加一些,清晨时看月亮所在的方向,都要逆时针方向增加一些。而在冬至前后又倒了过来,黄昏时看月亮所在的方向,要向逆时针方向增加一些,清晨时看月亮所在的方向,要向顺时针方向增加一些。
根据上述,列成两表以帮助我们根据月相判别方向。
应该指出,看月相定方向的方法不如用北极星定方向来得准,尤其是所说的黄昏和清晨是个较长的时间间隔,这段时间里月亮的方位变化较大(高纬度地区更明显些)。不过,这个方法在必要时仍有一定的使用价值。
表1 黄昏时根据月相判别方向
表2 清晨时根据月相判别方向
1.利用北极星
在北半球,北极星无疑是最重要的一颗指示方向的星体了。在星空背景上,北极星距离北天极不足1°,故在夜间找到了北极星就算找到了正北方。北极星属小熊星座(7颗主要的星列成斗状,很像北斗,但星光较弱,所以又名“小北斗”,斗柄的末端即是北极星。北极星的国际名为小熊座α、中名为勾陈一),是其中最亮的一颗(2等星)。由于小熊星座众星不甚明亮,所以,通常根据北斗七星来寻找北极星,如图4所示。
图4
北斗七星(在我国民间,常称北斗七星为北斗星)是大熊星座的主体。七星中除一颗为3等星,其余都是2等星(注意:北极星也是2等星,了解这一点对确认北极星很有帮助),在星空中非常显著。从斗口边两星(即图4中甲、乙两星,合称为指极星。甲、乙两星的国际名称分别是大熊座β、大熊座α,中名分别是天璇、天枢)的连线向斗口外延长5倍左右,便可找到北极星。北极星附近相当大的一片天区里,没有比其更亮的星了,所以用这种方法是极易找到它的。因此,谚云:“识得北斗,天下好走”。
在我国纬度较低地方的冬季夜晚,北斗七星由于周日视运动会旋转到较低位置,甚至没入地平线以下;又有些地方地平线附近为树木、房屋等阻挡也不易看到北斗七星,在此情况下则可借助仙后座来寻找北极星。仙后座主体由5颗亮星组成,形似拉丁字母“W”,常称为“W”星。W星和北斗七星分居北极星两侧且大约对称的位置。二者在星空中遥遥相对,非常显眼。当北斗七星位置较低不易观察时,W星正好高悬天庭。如图4,在W星缺口中间的前方,约为缺口宽度的两倍处,即可找到北极星。
由于北极星紧靠北天极,所以,只有北半球的人们才可用其判别方向。在北半球任一地方,北极星的地平高度约等于当地的地理纬度(实际上,北天极的地平高度等于一地的地理纬度,因为在星空背景上北极星特别接近于北天极,故此),如北京地处约40°N,则在北京所见北极星的高度也约为40°。这一点可作为确认北极星的一个依据。
2.利用北斗七星
北斗七星除可帮助寻找北极星以定向外,它本身也可用来指示方向。我国古代劳动人民很早以前就懂得这一点。战国时代的《鶡冠子》中说:“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬”。这个法则是说,通过观察北斗七星斗柄三星的指向,就可确定季节。反之,人们也可在不同季节利用斗柄的指向判定方位。一般情况下,晚上约八九点钟,春季时斗柄指向东方;夏季时,指向南方;秋季时,指向西方;冬季时,指向北方。
3.利用金星
金星是全天最亮的行星,呈白色,我国民间称其为“太白星”或“太白金星”等,它最亮时比最亮的恒星(太阳除外)天狼星还要亮约14倍(金星的亮度变化于﹣3.2~﹣4.8等,天狼星为﹣1.46等),在星空中格外引人注目。由于它和太阳的角距离最多只有约48°,因此,只能出现在黎明时的东方或黄昏时的西方。金星作为晨星出现在东方时,我国称其为启明星,当作为昏星出现在西方时,称为长庚星,《诗经》中就有“东有启明、西有长庚"的说法。由于金星特亮,又只能出现在黎明时的东方或黄昏时的西方,所以极易辨认,常用来指示方向。水星和金星一样属于地内行星,但水星和太阳的角距离最大值只有28°,大多时间角距离是很小的,所以水星经常被黎明的曙光或黄昏的暮光所淹没(任何一颗星,当其和太阳的角距离在大约15°之内是看不见的),我们很难看到它。火星、木星和土星等地外行星与太阳的角距离变化于0°~360°,不具备指示方向的意义。
使用是最好的学习方法,只有在经常练习和使用的过程中,才能够熟练地应用这些判定方向的方法。