四川省蒼溪縣實驗中學(xué)（628400） 劉國譜

關(guān)于“借助手表估測南北方向”幾個問題的釋疑

四川省蒼溪縣實驗中學(xué)（628400） 劉國譜

“從終生的、維持生存的、改善生活的各種意義來看，地理是面向生活的?！?基于地理面向生活的理念，普遍高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書，南京師范大學(xué)版，把借助手表粗略確定南北方向作為活動課內(nèi)容。

教材對其方法的表述是：在北半球，把手表平置，時針指向太陽的方向，在中午12點以前，按順時針，沿時針與12點刻度之間所成的夾角的平分線的方向為南方；在中午12點以后，按逆時針，沿時針與12點刻度之間所成的夾角的平分線的方向為南方。如下圖所示。

為了使該活動順利開展，筆者認(rèn)為需要我們澄清下列幾個問題。

一、北半球，為什么時針與12點刻度之間所成的夾角的平分線的方向為南方？

對于該問題的理解，需要我們首先弄清手表時針的角速度與太陽視運動的角速度的關(guān)系。

在鐘表上，一晝夜時針走兩圈，即720°，而太陽一晝夜才轉(zhuǎn)一圈，即360°。也即是說，時針的角速度是太陽的2倍。如1小時內(nèi)時針移動30°，而太陽只移動了15°。在估測方向時，如果在正午，時針與12時刻度線重合，時針與12時刻度線所指的就是南方。如下圖1所示：

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圖 1

若某時，時針與12時刻度線的夾角為2α°，此時太陽則只轉(zhuǎn)過α°。如下圖2所示：

圖 2

在估測方向時，若將時針指向太陽，實質(zhì)上，相當(dāng)于時針在圖2的基礎(chǔ)上，逆旋了α°，而12時刻度線也隨之逆旋α°，不再指向南方，如下圖3所示情況：

圖 3

一個地方的方位是不會隨太陽轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化的。但我們從圖3不難發(fā)現(xiàn)，南方正處于時針與12點刻度之間所成的夾角的平分線的方向上。我們還可以進(jìn)一步說明，無論上午或者下午，只要時針對準(zhǔn)太陽，那么，時針與12點刻度之間所成的夾角的平分線所指的就是南方。

二、時針?biāo)傅氖鞘裁磿r間？

顯然，手表使用的時間不同，時針與12點時刻線夾角的平分線也是不同的。事實上，一個地方的南北方向是不會因為手表使用的時間不同而不同的。值得一提是，該方法要求鐘表使用的時間是當(dāng)?shù)氐牡胤綍r。由于我國手表統(tǒng)一使用的是北京時間，是以120°E經(jīng)線上的地方時計時的，即是說只有120°E經(jīng)線上，正午時的時針與12點時刻線重合，其它地方時針都不與12點時刻線重合。為了使上述仍能估算時間，需要根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)度與120°E經(jīng)線的經(jīng)度差，將當(dāng)?shù)卣?2時換算成北京時間。如下表所示：

城 市經(jīng) 度當(dāng)?shù)卣绫本r間城 市經(jīng) 度當(dāng)?shù)卣绫本r間北京116o21′12：15南京118o47′12：5上海121o26′11：54長沙113o00′12：28天津117o10′12：11成都104o04′13：04西安108o55′12：44臺北121o31′11：54

按照上述原理，如在成都估測南北方向，需將手表時針對準(zhǔn)太陽，根據(jù)上表，可以把北京時間13：04的刻度線當(dāng)作地方時12時的刻度線，那么，時針與北京時間13：04的刻度線之間夾角的平分線所指的就是南方。又如，在西安估測南北方向時，也需將手表時針對準(zhǔn)太陽，根據(jù)上表，可以把北京時間12：44的刻度線當(dāng)作地方時12時的刻度線，那么，時針與北京時間12：44的刻度線之間夾角的平分線所指的就是南方。

三、關(guān)于作平分線時，“順時針”“ 逆時針”的理解。

由于時針與12時的刻度線的夾角有180o和小于180o之分，值得一提的是，時針與12時的刻度線的夾角指的是小于180o。因此，在作夾角平分線時有順時針方向旋轉(zhuǎn)和逆時針方向旋轉(zhuǎn)的問題。

我們知道，在中午12點以前，時針位于12時刻度線的左側(cè)，將時針與太陽對準(zhǔn)，要在小于180o夾角內(nèi)作平分線，因此，應(yīng)相對于太陽按順時針方向作平分線來估測南方，相反的方向則是北方。在中午12點以后，時針位于12時刻度線的右側(cè)，將時針與太陽對準(zhǔn)，要在小于180o夾角內(nèi)作平分線，因此，應(yīng)相對于太陽按逆時針方向作平分線來估測南方，相反的方向則是北方。

由于時針與12時的刻度線的夾角的平分線指示南北方向，一個重要前提是正午太陽始終位于當(dāng)?shù)卣戏较?，也即是說，用該方法估測南北方向，主要適用于這種情況出現(xiàn)在北回歸線及其以北地區(qū)或南回歸線以南的地區(qū)，由于我國絕部分地區(qū)位于北回歸線以北，借助手表估測南北方向，因此，該用該方法來估測南北方向，在我國絕大部分地區(qū)是適用的。利用該方法估測南北方向一個重要的局限性在于要受天氣、氣候條件的限制。

在野外考察或旅游，準(zhǔn)確判斷方向可以提高一個人野外生存技能。借助手表估測南北方向只是眾多方向判斷方法的一種，有其局限性。地理教學(xué)中，幫助學(xué)生在不同情況下，掌握多種空間定向的技巧，有利于極大地提高學(xué)生野外生存技能，從而使學(xué)生終身受益。