W.C.Observatory -- 得星天文台

今天（马来西亚日期：29日3月2010年）原本准备做立竿太阳投影观测，但天气欠佳，加上之前有点事情在做，错过了。明天的影子将在竿的南边出现...望可以观测得到。

喜欢天文学那么久了，这次被一个基本的问题给难倒。 话说要找出太阳在赤纬移动的速率，从赤纬0度到23.5度，需时92天，简单计算就是每天北上0.2554度。但其实不然，因为这不是太阳在天空中的实际运行方向，太阳实际运行方向应该是以地球运行太阳的轨道来衡量的，一周360度需时365.256天，此运行速率为每天0.9856度。一个简单的三角关系计算，太阳每天在赤纬移动0.3930度。 太阳在3月21日凌晨1点32分通过春分，来到当天中午已经过了近12小时了，所以太阳在马来亚大学观测点通过中天时，太阳已经往赤纬北方移动了0.1965度，观测点的纬度是北纬3.12336度，所以太阳的投影角度应该是2.9269度，这与测量出来的投影角度有0.2332度的分别。 在3月25日的这天，测量的投影角度有1.8499度，计算的投影角度则是1.3549度，相差0.4950度。 近几天都会再观测看看投影角度的变化，以便有更多的资料来推敲问题的根源。 注：某天体在天空中的位置表示，是使用赤经及赤纬，这其实就是把地球上使用的经纬度延伸到天空去使用。在地球我们称为经纬度，延伸到了天空，我们则称为赤经及赤纬。赤经以24小时为单位，而赤纬以角度为单位，从天之赤道往北为正，往南为负。 参考资料： http://www.nasa.gov/worldbook/earth_worldbook.html

在刚过去的3月21日，太阳过春分点，此时我们便可以测量自己所居住的地方的纬度是多少。马来亚大学处于地球北半球，纬度约3度左右，而太阳现时正往北半球移动着，那么说来，在某月某日，太阳将会在正头顶通过，在这时立竿就不见影了。 从地球观测太阳，太阳每年都会向南北方向来回移动，而移动幅度是离开正东或正西方向有23.5度，而每年通过正东及正西有两个日期，就是3月21日及9月21日，农历二十四节气称为春分及秋分。当太阳通过春分，就会慢慢的往北移动，反之通过秋分时，就会慢慢的往南移动。当太阳每年做如此运动的时候，我们在地球南纬北纬23.5度范围内，就可以观测到太阳在正头顶通过的时候。 马来亚大学处于北纬3度左右，所以太阳在通过春分后不久，就会从头顶通过了。太阳在春分开始要到达23.5度的位置，须时92天，一天大约往北移动0.2554度，以此计算，要通过北纬3度，大约就是春分后的12.5天，也就是在4月2日，届时立竿观测，影子就应该会看不见，因为太阳在竿的中头顶通过。 希望到时有个好天气来证实一下。 3月25日后记： 今天经过电脑星图模拟了一下有关太阳通过观测点头顶的时间及日期，意外发现和以上的计算完全相差很远，这也表示有某种缘故影响了直接计算的准确度，最大的可能就是地球运行太阳的轨道及地球是圆形这个关系。 太阳通过赤纬3度7分24.1秒的日期时间是3月29日的凌晨12时03分。直至当天的中午，太阳在过中天时的赤纬是3度20分19秒。所以估计会有立竿投影呈现13角分左右的斜角。

春分，指的就是太阳在天空中的运行轨迹，从天球南部运行回到天之赤道的点。如果这时我们正好在赤道上，在中午时分，我们的影子便正正在脚下。 2010年的春分落在21日的凌晨1时32分，在21日的中午12时左右，我立起了一支竿，开始观测竿的影子变化；在竿的低下还摆放了一张白纸，上面有刻度，使用指南针把刻度大约对准北方，然后开始观测。竿立起来的时候，时间尚早，竿的影子顶端离开了白纸的范围，所以无法在白纸上记录竿影的顶端。 时过半小时，竿影顶端依然还未进入白纸范围，感觉太阳跑得很慢哦。在12时50分左右，竿影顶端才进入白纸范围。在1点02分的时候，我才把第一个影子的位置记录在白纸上。还以为动得很慢的影子，这时却在不到十分钟时间内，竟然已经有超过2公分的移动距离，赶紧的在1时08分的时候把影子位置记下，后来就以每两分钟记录一次。 在太阳要过中天的那几分钟里，我才刚把影子的位置记录下，很明显的，影子已经离开了所记录的位置，这才感觉到太阳的天空移动的速度，还真快呢！其实我们从地球上看，好像是太阳在动，其实不然，是地球的自转移动才对，以此角度想，这才惊觉我们在地球上正以快速的在运行着...好快哦！ 从所记录下来的影子轨迹来看，由于马来西亚不在正赤道上，而是差不多离开赤道以北3度，所以当太阳在春分这天过中天时，竿的影子还是投到白纸上了，从竿的高度及影子的长度，我们便可以计算出观测位置的地球纬度。计算结果是观测点的纬度在北纬3.16度，这个计算结果，其实与观测点实际的纬度差了2角分，换在地球上的尺度，也就是说计算结果的位置离开观测点的位置是在以北3公里左右的地方。 其实得到此结果一点也不意外，因为竿子没有立得很好，也就是说竿子没有与白纸呈90度角，所以在观测时便产生了误差，但其实误差算很小了，才2角分。 太阳过了春分点后，会一直往北移动，而总有一天，太阳会在观测点的正头顶经过，届时就真的是看不见竿子的投影了，届时如果天气好的话，再作观测看看。 此类的观测其实很不错，可以让我们感受到地球在自转，也可让我们知道其实太阳每年都会往北往南的来回移动，而不是永远都是从正头顶通过。 投影记录：斜线是影子的行径方向，从此线画一条垂直的直线连接到竿子的中心，那就是正北方了。而之前使用指南针所摆放的北方，因受附近磁力干扰，所以并没有很准确的指向北方。 影子移动动画