现象1:
白昼越短的日子 , 太阳高度角越小;白昼越长的日子 , 太阳高度角越大 。(??得出:昼长与太阳高度角有关)
现象2:
太阳从东片升起西片落下 , 总是在不偏东不偏西的时候达到弧顶 , 投下一天中最短的影子 , 即正北的影子全天最短 。(??得出:太阳升到最高 , 总是对应影子转到正北)
现象3:
正北前投下的影子和正北后投下的影子总是隔着正北影子 , 一一对称 , 影子长度和影子转角都完全对称 。也就是说早上太阳的运行和下午的完全对称 。(??得出:要把太阳高度角变化和太阳水平转角变化放在一起研究 , 相互印证)
现象4:
在杠杆的远端画一个大圆 , 杠杆的近端就会画出一个小圆 。(??得出:把太阳看成杠杆的远端 , 木杆杆顶看成杠杆支点 , ?支点到投影壁的距离始终不变;太阳远端、支点、投影壁近端这三者不就构成了杠杆吗?不就可以复制太阳轨迹吗?)
应对:(????把圭表排成一圈)
即:挖个半球型的大坑 , 在坑心位置立一根木杆 , 杆长等于半径 , 坑面刻上经纬线 。经线用来观察太阳水平转角变化;纬线用来观察太阳高度角变化(??给文盲解释一下:日出时 , 阳光平射过来 , 阳光和木杆成90度 , 坑面上木杆弧影等于90?360圆长;慢慢的 , 阳光和木杆成60度时 , 木杆弧影等于60?360圆长;慢慢的 , 阳光和木杆成45度时 , 木杆弧影等于45?360圆长;太阳高度角每变化1度等于木杆弧影变化1?360圆长)如果太阳高度角均匀张大 , 木杆的弧影就会均匀变短 。
??先看看太阳高度角是否均匀变化?
在9点、10点、11点、12点位置画上经线 , 目的是保证水平转角均匀等份 , 把这4条经线做上刻度 。杆影转到这4条经线时 , 分别记好刻度 。马上能得出结果:4个数据有等差关系 。太阳在垂立面上是均匀转角爬升 。OK!??初步结论:太阳运行很可能是 , 水平匀速转角运动 , 搭配两段 , 立面匀速转角运动 。
投影轨迹示意图?(“易”字来源)
文章插图
伏羲发现1??:留影轨迹都是形状相同的弧行线 , 这些半径相同的弧形线在同半径的球面上相互平行 。任意选2条弧行线 , 观察杆弧影长短变化 , 经检验它们在立面上都是一样的匀速转角运动 。??伏羲得出结论:这些弧行线上午在立面均匀转角 , 木杆弧影依着经纬度均匀下降;这些弧行线下午在立面均匀转角 , 木杆弧影依着经纬度均匀上升 。这些弧行线全天在水平面均匀转角!????即有结论:白昼 , 太阳在水平方向匀速转角 , 在立面方向分为两段匀速转角 。
太阳在立面上的转角速度(爬坡速度) , 在同一观测地是否长年不变?答:是的!爬坡速度白天和黑夜一样 , 黑夜又和白天一样 , 周而复始 。观测验证如下:??这个半球坑的坑口大圆 , 会被这些弧行线的开口落点截取 , 这些所截取的圆弧要么均匀变长 , 要么均匀变短;这个变量就是太阳水平转角的日变量 , 和正午时杆影弧长的日变量 , 同步、等比例对应 。如果一天高度角少转了1分钟 , 那么水平角也会对应少转一分钟 。
??太阳高度角的古法推算:假设某地春分时 , 正午太阳高度角为60度;夏至时 , 正午太阳高度角为83度 。此地夏至6:06分 , 太阳在哪里?答:全球各地春分日出时刻必是6:00 , 方向必在正东 , 60?6=10度每小时 。春分昼长12小时 , 太阳水平转角180度 , 180?12=15度每小时 。夏至6:00时 , 太阳高度角=83-6*10=23度 。夏至6:00时 , 太阳水平角=正南-6*15=正东 。所以 , 夏至6:06时 , 太阳水平方向在正东偏南1.5度 , 高度角24度 。??立夏9点太阳在哪里?答:83-60=23度 , 春分到夏至总天数约为92天 , 23?92=0.25度每天;春分到立夏约为46天 , 0.25*46=11.5度;所以 , 立夏正午太阳高度角为60?11.5=71.5度;所以 , 立夏9:00时 , 太阳高度角为71.5?3*10=41.5度 , 水平角=正南?3*15度=正东南 。
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