本地球儀依據天文資料,在球面標繪有日行跡(8字圖)、日全食帶、黃道24節氣、晨昏線,分述如下:

一、  日行跡 (8字圖)

現今市售地球儀已經很少看到繪有「8字圖」,但是古董級的地球儀很常見,都是在西經135度以線形的「8字」,標示每5天或10的位置,這就是赫赫有名的「8字圖」,或稱「日行跡」,它在航海時代的功能,就如今日的GPS一樣,可以在茫茫大海算船隻目前所在的經緯度。(奧地利 國家地球儀博物館)

         

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 1936年地球儀 日行跡1.jpg    維也納地球儀博物館Globenmuseum_Vienna.jpg

 

 

一年中每天相同的時間標定(或拍攝)太陽在天球上的位置,最後呈現的日行跡曲線是阿拉伯數字8的形狀,又稱「8字圖」,如同天上一條的燦爛項鍊。

本地球儀更精確地呈現「日行跡」,其特色:

1.利用相關參數計算一年365天的太陽位置,並以365個圓點表示。

2.點大小的度數等於太陽的視直徑角度。

3.經線標繪時間對照刻度,以利推算各日期中天時間。

4.各圓點依春夏秋冬,分別以綠、黃、橙、藍漸層呈現,共365色。

5.相關圓點配合24節氣,標示日期和中文名稱。

6.日行跡完整呈現,不像機器製的中間被切割或未對齊的缺憾。

7.繪製北緯23.5度的地平線,以及時間刻度,可估算每天的日出、日落時刻。

                 DSCN5969-1s.jpg           

二、 日全食帶

 (solar eclipse)是一種天文現象,可分日全食(Total ~)、日環食(Annular ~)、日偏食(Partial ~)和全環食(Hybrid ~)等四種。其中日全食最為壯觀,研究的價值最高,它只能在地球上一塊非常小的區域見到,所以經常吸引許多遊客和天文愛好者特地前往觀賞日全食。

地球平均每18個月就會發生日全食。因為月影向東移動的速度超過每小時1,700公里,所以日全食在一個地點持續的時間只有約7分鐘。掃過的這片很窄的長條形區域成為全蝕帶﹐寬度一般僅有200公里左右。

本地球儀依據美國太空總署天文資料,精確的標繪2016~2020五年間所發生4次日全食之帶狀區域。

1.   201639日:從蘇門答臘之西到夏威夷東北,本影最大寬度約155公里。路徑長約13,600公里,過程2小時22分鐘。

2.   2017821日:美國又稱為「美國大日食(Great American Eclipse),日全食帶寬約110公里,從北太平洋到非洲西部的大西洋,長約13,300公里,過程3小時13分鐘,全食黑影持續最長為240秒。美國大陸的日全食從俄勒岡州展開,在南卡羅來納州離開,由西至東橫貫美國,總共跨越14 州,日全食帶的居民大約有1200 萬。

      日全食帶 美國.jpg

3.   201972日:從紐西蘭查塔姆群島東北開始,結束於阿根廷布宜諾斯艾利斯省東北部。路徑長約8,600公里,過程2小時41分鐘,日全食帶最大寬約202公里,持續0433秒。   2019年環球郵輪

4.  20201214日:從馬克薩斯群島東北約690公里處開始,結束於納米比亞以西約340公里的洋面。路徑長約14,800公里,過程3小時22分鐘。

 

三、黃道 與 24節氣

 黃道(ecliptic) 是太陽在天球上的視運動軌跡,它是黃道坐標系的基準。太陽一整年在黃道上的位置,可劃分為24個彼此相等的段落,每等份各佔黃經 15,大約陽曆的半個月,這項特殊的日常生活意義,形成人類的知識體系和社會實踐,訂出一年時令變化規律,也因此據以劃定「二十四節氣(Twenty-Four Solar Terms),於2016年列入UNESCO 人類非物質文化遺產。

其記憶口訣—《二十四節氣歌》:

春雨驚春清穀天,夏滿芒夏暑相連;

秋處露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒;

上半年逢六廿一,下半年是八廿三;

每月兩節不改變,最多相差一兩天。

春分 於黃經(太陽經度或天球經度)0°,赤緯(春分點);接著 清明15°...

夏至 於在太陽到達黃經90°時(直射北回歸線),赤緯23.5°

秋分 於黃經180°(秋分點),赤緯

冬至 於在太陽到達黃經270°,赤緯23.5°(直射南回歸線)。

本地球儀依據天文公式,計算一年之中太陽到達的經緯度數,繪製黃道線,並於沿線註記24節氣,以及每月1日與15日之位置,季節,以顏色漸層遞變呈現

24節氣 郵票-s.jpg
              ^  2000年分春(02/03)、夏(05/05)、秋(08/04)、冬(11/03) 4次發行的郵票。

四、晨昏線

所謂「晨昏線」 (terminator line)就是地球上晝半球和夜半球的分界線,是一條大圓的線此線與經線成23°26'  的夾角。可分為「晨線」和「昏線」。

搭飛機的時候,不難發現客艙會播放伴隨晨昏線的世界地圖;

     DSCN9886-1.jpg  << 10:17之晨昏線

如果把自己想像成會發光的太陽,看著地球儀,就不難理解「東晝晨 西晝昏」的道理。因此:

1.    經線與晨線相交點所在的時間,為該地日出時間。

2.    春分與秋分晨昏線經過南北兩極,會與某一經線圈重合,並與所有緯線圈垂直相交。

3.    某地「晝長夜短」的意義,就是該地緯線圈上的「晝弧」所跨的時間數比「夜弧」長。 

本地球儀清晰的標繪冬至當天台灣時間(也就是太陽直射南回歸線的東經120度,UTC+8上午06:20的「晨昏線」,冬至比元旦早約9~10天,此「晨昏線」接近清晨,可以方便觀察與推算各地冬至(並概估元旦)日出時刻。

 

 

 

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創作者 GIS 幅面 地球儀 天球儀 的頭像
林志重 Ph. D

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