出了地铁找不着北？天文学家用手表就能大致判断方向

在都市生活的人们，恐怕大都有着出了地铁就转向的经历。来到一个陌生的地方，经常一出地铁就找不着北了。打开手机导航，还得先赌上一把，逮着条路走上一大截，它才能识别出正往哪儿走，然后提示：“您已偏离路线”或“前方请调头”……其实天文学家告我们，不用这么麻烦，我们看看太阳，再巧用一下自己的手表，就能大致判断出东南西北。

看天知方向有口诀

时间折半对太阳，12点指向是北方；冬季、高纬精度高，夏季、低纬须提防

在早晚，太阳是最好的“指向明灯”。它每天都东升西落。对我们北半球而言，冬季时日出的位置是东偏南，日落的位置是西偏南；夏季日出的位置是东偏北，日落的位置是西偏北；春分、秋分日，日出在正东，日落在正西。

不过通常我们最容易转向的时间，不是早晚或中午，而是上午九十点钟或下午三四点钟。这时，请别忘了我们的手表，它可是一个辨向利器。我们只需要按照以下几步操作即可：

把手表平放在手上或者地上，按24小时制读出手表上的时刻，将小时数除以二，得到一个数A。然后让表盘上的A刻度对准太阳，这时手表表面12点所指的方向就是北方，6点所指的方向是南方。例如在下午3:30，按照24小时读数并除以2就等于7:45，这时把表盘上时针的7:45这个刻度（七八点之间靠近八点的位置）对准太阳，那么表盘12点所指的方向大致就是北方。

在这个过程中，手表要尽量水平。而且严格地说，应该把手表上的北京时间换算成当地的地方时。不过考虑到实用性，加上手表辨向本就是一个粗略的方法，误差比较复杂，在我国大部分地区只需要粗略判断方位时也可省去这步。还需要注意的是，总体而言，手表辨向比较适合在上午十点钟以前和下午两点钟以后使用，并且纬度越高，手表辨向精度越高。在低纬地区的夏天，手表辨向误差太大，不能再用。以北回归线以南地区（例如海南、深圳、广西南部等地）的6—9月为例，手表辨向的误差可高达50°以上！

周日视运动帮助辨方向

太阳与天空构成“天然时钟”，手表是其“微缩”版

为什么利用手表与太阳就能确定方向？因为地球自转，我们看到太阳每天在天空中从东往西运动一圈的时间是24小时，这在天文学上称为“周日视运动”。人们规定太阳经过上中天，也即头顶最高位置的时刻为地方时的12点。于是在我们看来，太阳的周日视运动路径，就好像一个24时制的表盘，它与太阳一起构成了一个巨大的“天然时钟”，太阳所在处就是时针所指的位置。而且重要的是，这个“表盘”的指向相对于观测地点来说是固定不变的，表盘垂线总是指向北天极，表盘的12点总是指向南边。

我们的手表就可以视为这个天然时钟的“微缩”版。如果手表也采用24小时制的话，换算成地方时后，任意时刻将手表时针方向与天然时钟的时针方向（即太阳的方向）对齐，表盘的12点当然也指向了南边。不过实际使用的手表盘都是12时制的，所以我们需要进行一个数学转换，“时间折半”就是为了把表盘刻度换算成24时制，换算后就变成12点指向北方了。

理解了原理后，我们很容易找到手表辨向的误差来源：由于事先不知道北天极的位置，表盘只能水平放置，这与太阳周日视运动面有一个夹角，而且圆心也并不重合，手表辨向的主要误差即由此而来。太阳的高度越高，则表盘指针与“太阳指针”的角度之差越大，此时的辨向误差也就越大。在北半球，低纬度地区太阳的高度一般比高纬地区高；另外，越靠近夏至，太阳高度越高。因此我们说手表辨向的适用范围是：冬季、高纬精度高，夏季、低纬须提防。

（原题为《出了地铁就找不着北？天文学家这么干》）