求極晝極夜問題的原理與方法
進行極地考察或作穿過極地的航行，都需要事先知道極圈內某一緯度上一年中有多少天極晝、多少天極夜，以及極晝極夜開始于什么時間、結束于什么時間。解決這類問題可以借助于《活動星圖》教具，這是《活動星圖》的又一種新用途。
　　稍有天球常識的人都知道，（l）大陽赤緯是每天變化的，它與太陽直射點的緯度完全一致，即說，“太陽赤緯是多少度，直射點的緯度就是多少度”。赤緯為“＋”，直射點在北半球，赤緯為“－”，直射點在南半球。（2）直射點與切點(晨昏線與緯線圈的切切點)總是處在同一經線圈上而且總是相差90個緯度，即說，“直射點的緯度是多少度，離開極點多少度的范國內就有極晝極夜現(xiàn)象”，其中，直射點所在半球極點周圍出現(xiàn)極晝，另一半球出現(xiàn)極夜。上述兩點是用《活動星圖》教具求極晝極夜開始、結束、持續(xù)日期的理論基礎。
　　一般較正規(guī)的《活動星圖》背面都印有《使用方法》，而且無不介紹如何用《活動星圖》求一年中某一天太陽赤緯的方法，反過，若知道了太陽赤緯，當然也可以用《活動星圖》查這一天是幾月幾日。用《活動星圖》求極圍內任一緯度上極晝極夜開始、結束、持續(xù)日期正是基于上述想法設計出的，其過程大致分兩大步：第一步是求極圈內所求緯度上出現(xiàn)極晝極夜時，太陽直射點的緯度即當時太陽的赤緯，第二步是用《活動星圖》查出與該赤緯值相對應的日期。
　　極圈內所求緯度上出現(xiàn)極晝極夜時太陽直射點的緯度（太陽赤緯）可據(jù)本開始就提出的兩條理論基礎求。如：求75°N地區(qū)開始出現(xiàn)極夜時太陽直射點的緯度，依據(jù)兩條理論基礎可以不加思索的算出，75°N地區(qū)開始出現(xiàn)極夜時，太陽直射15°S即太陽赤緯為－15°，同理80°S地區(qū)開始出現(xiàn)極晝時，太陽直射10°即太陽赤緯為－10°。
　　用《活動星圖》查對應日期的方法有兩種：
　　第一種方法（只用《活動星圖》）
　　轉動星盤使子午線經過黃道上的某一點----此點的赤緯與所求緯度上出現(xiàn)極晝極夜時太陽赤緯（與太陽直射點所在地理緯度相同）相同，計數(shù)從子午線指示月日至“二分點”（求北極極晝南極極夜時計數(shù)到夏至點，求北極極夜南極極晝時計數(shù)到冬至點）所在赤經線指示月日之間的天數(shù)，以“二至日”為中（皆指北半球二至日，求北極極晝南極極夜時以夏至日為中，求北極極夜南極極晝時以冬至日為中）向前減去這個天數(shù)即開始日期，向后加上這個天數(shù)即結束日期兩個日期之間間隔的天數(shù)即所求緯度上極晝極夜的持續(xù)日期。例如，求80°N地區(qū)極晝極夜開始、結束、持續(xù)日期：（1）已知80°N極晝起止時太陽赤緯為+10°，故先轉動星盤使子午線經過黃道上赤緯為+10°的一點，然后計數(shù)從子午線指示月日（9月23日）至夏至點赤經線指示月日（11月30日或7月16日）之間的天數(shù)約67天，即80°N地區(qū)極晝開始于夏至日前67天（4月16日前后），結束于夏至日后67天（8月29日前后），極晝持續(xù)日期是4月16日至8月29日約134天。（2）已知80°N極夜起止時太陽赤緯為－10°，故先轉動星盤使子午線經過黃道上赤緯為－10°的一點，然后計數(shù)從子午線指示月日（9月23日）至冬至點所在赤經線指示月日（11月30日或7月16日）之間的天數(shù)約67天，即80°N地區(qū)極夜開始于冬至日前67天（10月16日前后），結束于冬至日后67天（2月27日前后），極夜持續(xù)日期是10月16日至次年2月27日約134天。
　　第二種方法(《活動星圖》加附尺)
　　準各工作：找一片直邊硬紙片作附尺，把《活動星圖》子午線上的“地平高度”刻劃在附尺上，轉動星盤使二至日與二至點赤經線重合，將附尺一端固定在北天極并使之能自由轉動。
　　方法：轉動附尺使之經過黃遂上某一點──該點赤緯與所求緯度上出現(xiàn)極晝極夜時的太陽赤緯(與太陽直射點所在地理緯度相同)相同，此時附尺下端指示月日便是所求緯度上極晝極夜開始或結束的日期，據(jù)這個日期可再求出另一組日期，兩個日期間隔的日數(shù)即所求緯度上極晝極夜持續(xù)的日期。例如：求70°S極晝極夜開始、結束、持續(xù)日期，（1）巳知70°S極晝起止時的太陽赤緯為－20°，故先轉動附尺使之經過黃道上太陽赤緯為－20°的一點，此時，附尺下端指示月日為11月21日，這是開始日期，它踞冬至日31天，結束日期是冬至日后31天即1月月22日，持續(xù)日期是11月21日到次年1月22日計約62天。(2)已知70°S極夜起止時太陽赤緯為＋20°，故先轉動附尺使之經過黃道上太陽赤緯為＋20°的一點，此時，附尺下端指示月日為7月23日，這是結束日期，它踞夏至日約31天，從夏至日前推31天即5月22日為開始日期，持續(xù)日期是5月22日到7月23日計約62天。
　　用《活動星圖》求極圈內任一緯度上極晝極夜開始、結束、持續(xù)日期的方法簡單、方便、易行，只要手中有一頁《話動星圖》隨時都可推算。但由于受器具、觀測等誤差因素的影響，所求得的數(shù)只能是一個大約數(shù)，要想得到準確數(shù)據(jù)，除必須選用精度較高的《活動星圖》外，還要求使用者有較商、較熟練的觀測理技術。上述方法尚未見于報刊雜志，同志們不妨一試。



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