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怎么知道自己所在地的经纬度和纬度(怎么知道自己所在地的经纬度位置)

怎么知道自己所在地的经纬度和纬度(怎么知道自己所在地的经纬度位置)原标题:怎么知道自己所在地的经纬度和纬度(怎么知道自己所在地的经纬度位置)

导读:

有没有一种可行的方法可以在没有任何其他信息来源的情况下准确地弄清楚你在世界上的哪个位置?你在地球哪里?我们通常使用两个坐标来描述我们在地球上的位置:纬度和经度。我们怎样确定自己所处的纬度纬度是您当前位置与赤道之间的距离,以度数表示。如果这个时候你对天文学有所了解,并且有一些简单基本的测量工具,那么你要找的就是纬度,其实很容易计算。我们要做的第一件事是找到北天极或南天极,具体取决于您当时位于哪个半球

有没有一种可行的方法可以在没有任何其他信息来源的情况下准确地弄清楚你在世界上的哪个位置?

你在地球哪里?我们通常使用两个坐标来描述我们在地球上的位置:纬度和经度。

怎么知道自己所在地的经纬度和纬度(怎么知道自己所在地的经纬度位置)

我们怎样确定自己所处的纬度

纬度是您当前位置与赤道之间的距离,以度数表示。如果这个时候你对天文学有所了解,并且有一些简单基本的测量工具,那么你要找的就是纬度,其实很容易计算。

我们要做的第一件事是找到北天极或南天极,具体取决于您当时位于哪个半球。

虽然地球每年绕太阳公转的距离为9.4亿公里,但在绕地轴公转的过程中,在地球的任何纬度上,南北天极的位置始终相同。因为我们的地轴始终指向同一个位置,虽然地轴每年进动一次,但总体上还是相当稳定的。

此时应耐心等待晴朗的夜晚。如果你在南半球,你应该会看到以下场景:

沿着银河系的暗带是真南十字星座和两颗非常明亮的指示星。银河系外围还有两个微弱但突出的星云,即大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。它们是距离银河系10万光年的小型卫星星系。

如果能在天空中找到这些物体,就可以准确确定南天极的位置。

沿着南十字星的长轴画一条假想线,并画一条垂直于两颗指示星的线。两条线的交点大约是南天极的位置。更简单的方法:南天极的位置也与两片麦哲伦星云形成等边三角形

识别南十字星时,还必须区分它是真还是假的,因为假十字星和真十字星的高度差不多,而且有一个假南十字星总是升在真南十字星之前南十字座)。这个假南十字星不具有指示南天极的功能。它比真正的南十字星还要大。主要的亮星由分别位于船底座和船帆座的两颗恒星组成:船底座座Iota、船底座Epsilon、船帆座Delta和船帆座Delta。贝拉。

如果你足够幸运在北半球,事情就更简单了。当我们还是孩子的时候,我们都能准确地指出北斗七星,那个美丽的勺子!

这时,你只需沿着北斗七星“勺子”中最后两颗星的方向向同一方向看去,就可以轻松看到北极星了。

如下图:无论你在地球的哪个地方,你的夜空都会围绕北极星旋转,周期略小于24小时。

您在地平线以上看到的北极星的任何角度都等于您的纬度。因此,如果您位于北半球且北极星位于地平线以上40度,则您的纬度为北纬40度。如果您发现北极星位于头顶正上方并且您感觉有点冷怎么办?恭喜你,你正踩在地轴上,并且你正处于北极的中心!

我们如何知道自己所处的经度

这就是纬度的确定方式。但经度是个大问题,也比较麻烦。与纬度不同,本初子午线是人为确定的,不像纬度是从赤道开始的!所以我们要想真正知道自己现在是东经多少度还是西经多少度,我们首先要知道0经度在哪里!否则我们只能测量两地之间的经度差!所以我们主要讲科学方法,不用担心故事情节!

如果你想测量经度,我们首先要找出经度为零的地方,利用你的天文学知识计算出不同纬度的日出和日落时间,然后带着计时器去流浪吧!我们先来说说这个定时器是怎么来的!

17世纪,克里斯蒂安惠更斯(ChristiaanHuygens)发现,在地球上的任何给定位置,理想的摆的摆动周期仅为2,由两个因素决定:在一定位置的重力和摆的长度下,保持准确时间的最简单方法就是使用摆钟。

有了这些知识,您可以简单地构建一个周期为2秒的钟摆,其中从一侧到另一侧的每次摆动正好需要一秒钟。如下图:

这时候你有了一个时钟,你知道了你的纬度,也知道了太阳在这个维度什么时候应该升起、什么时候落下,这样你就可以算出你所在位置的经度了!

按照国际规定,以伦敦格林威治天文台原址的子午线定为0经度,然后各地经度依次向左、右延伸。每15,不同地方的时间相差一小时,所以可以边走边测量。虽然麻烦,但是还是可以测量的!

除此之外,钟摆会出现两个问题。

首先,当你移动到地球上不同的纬度和高度时,重力加速度会发生变化!

由于地球的自转,地球在赤道处膨胀,在两极处被压缩,导致重力加速度在高纬度地区稍大,在赤道附近稍低。此外,海拔越高意味着离地心越远,因此海平面的重力会稍高,高海拔的重力会稍低。

今天我们都知道重力随高度和尺寸变化的问题,但这种效应自1670年代以来就被JeanRicher所了解和解释。因此,我们可以根据纬度和海拔的变化,稍微延长或缩短摆长,以保证摆动周期不变。你还记得我们家那个古老的摆钟吗?有时它会动作不正确,妈妈会扭动摆锤下面的螺丝来调整摆锤的摆动幅度,让它走得更快或更慢!

下面这个问题就比较有趣了,而且解法也很微妙!

当温度升高或降低时,钟摆会膨胀和收缩!没想到,热胀冷缩的小距离也会影响钟摆周期。

如果摆臂变短,周期也会变短,如果摆臂变长,周期也会变长。由于温度不断变化,使用摆钟可能会导致经度计算在几个月内偏差数千公里。

那么,如何克服材料在温度变化时的膨胀/收缩带来的问题呢?如何保持摆的长度恒定?

答案不是由牛顿或伽利略发现的,而是由一位名叫约翰哈里森的鲜为人知的平民发现的,这个设计理念既简单又巧妙。

在钟摆的摆臂上使用两种不同的金属!由于不同材料在相同温度下的膨胀量不同,我们可以使用普通铁,其热膨胀系数较小,而锌的热膨胀系数要高得多。为了便于理解,我们假设锌的膨胀量是铁的三倍。

首先制作两根平行的铁棒,延伸至摆锤四分之三的位置,两根锌棒,延伸至其原始长度的一半,以及一根铁棒,延伸至其原始长度的四分之三,如上图B。

如果温度变化会发生什么?随着温度下降,铁和锌都会收缩,其中锌整体收缩三倍,铁整体收缩三倍!由于锌提供负距离,铁提供正距离,它们实际上相互抵消!如果温度升高,铁和锌都会膨胀,铁使摆锤变长,锌使摆锤变短,这再次在数量上相互抵消!换句话说,温度可以任意变化,但摆的总长度保持不变!

总结:

怎么说呢,根据上面我们可以准确、方便、快捷的知道自己的尺寸了!但经度确实有点差强人意,没有人会这么做。一旦测出经度,估计至少跨越三四个时区!所以我主要讲的是科学方法。

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