「以時間確定經度 是怎麼實現的?背後的推導是什麼樣的?

時間 2021-06-01 02:09:19

1樓:王紫伊

太陽高度處於一天中最大值時對應當地時間的12點,再通過時間的差異推算,如果阿姆斯特丹時間小於12點,即當地時間數值大,該地位於阿姆斯特丹東面,假設阿姆斯特丹時間為11點,則該地位於阿姆斯特丹所處經度往東加15度,因為地球上每15度為乙個時區。反之,假設阿姆斯特丹時間為13點,當地時間數值小,該地位於阿姆斯特丹所處經度往西減15度,這樣求…

2樓:

利用時差,不同的經度和某地的標準時間正午(也就是太陽最高點的時間)的時差是不同的。

但是要做到這一點,就要精確知道船究竟在海上航行了多少時間。這需要很精確的航海鐘,這個一直到18世紀才被英中國人發明。所以18世紀以前是沒法準確測量經度的。

3樓:包大仁Leo

用幾個高中地理知識就能解答了,我試著說得通俗一點,不對請指正:

首先,要知道經度總共360度,繞地球一圈,一天有24個小時,360除以24=15度每個小時,所以每乙個時區跨度15度。

其次,由於在定本初子午線時,英國最為強大,大會也是在英國召開,所以本初子午線穿過英國,本初子午線為0度經度,右邊→_→為東經,左邊為西經。結合第一條,如果時區劃分嚴格按照0-15度、15-30度,那英國就被一分為二了,所以時區劃分是西經7.5度-0度-東經7.

5度為「0時區」。東經7.5-東經22.

5為東一時區或+1時區,西經7.5-西經22.5為西一時區或-1時區。

以此類推。

再有,當地時間的定義為太陽一天中最高高度時為正午十二點。

用以上三個知識基本能解答這個問題了。但是我突然發現我沒明白題主的問題是什麼意思。在我看來有兩種情況:

1、題主所說的時間是時區時間,比如說使用北京時間(東八時)的人定位基本在8*15-7.5到8*15+7.5,也就是東經112.

5到東經127.5之間。或者使用西三時的人在3*15-7.

5到3*15+7.5也就是西經37.5度到西經52.

5度之間。這樣滿足題主所說「時間定位經度」,但是這樣被政治因素影響很大(國家跨經度多卻用乙個時區的時間)。

2、如果題主所說的是當地時間,情況會更複雜一點。我喜歡用最簡單粗暴的演算法,這個方法高中時候自己總結的:太陽一天繞地球一圈就是走360度經度,用時24*60=1440分鐘,也就是說這太陽吧速度還算挺快,每4分鐘就能走一度,一天剛好繞一圈地球。

然後開啟手機檢視格林威治時間(0時區時間或者說英國時間),如果比他早X分鐘,那就是東經的X/4度,比他晚X分鐘,就是西經的X/4度.這裡記住先到達叫早,也就是說16點比12點早,12點比8點早,簡單理解為前者先過完這一天到達晚上24點,所以早。

另外如果要測當地時間,最原始的辦法就是看太陽高度(影子長短),太陽最高/影子最短時候為當地正午12點,然後看看格林威治時間,用以上辦法算出經度。

舉個栗子:1、影子最短啦!當地正午12點啦!

看看手機的格林威治時間!嗯!9:

40正!我們比英中國人早了12:00-9:

40=140分鐘到達正午!我們在140/4=35,東經35度左右!

2、 影子最短啦!當地正午12點啦!看看手機的格林威治時間!嗯!12:00正!原來我們在本初子午線上!

3、影子最短啦!當地正午12點啦!看看手機的格林威治時間!

嗯!18:40正!

我們比英中國人晚了18:40-12:00=400分鐘到達正午!

我們在西經400/4=100度左右!

4、今天陰天,看不到太陽,沒有影子,我們下次再說吧。。。

修改2023年荷蘭數學家伽瑪·弗里西斯提出鐘錶法的設想,認為只要製作出一台極為準確的鐘錶,按照出發地時間走,然後來到新地點再利用太陽高度測量當地新時間,這個新時間和鐘錶時間的差就可以換算為經度差。

如此看來和我上文說到的第二種辦法是一樣的,只是我說的是用手機看時間,呵呵。。。也就是說主要問題都在於確定當地時間!以當地時間和標準時間(阿姆斯特丹時間或者英國時間)時間差來計算經度(分鐘數除以4方法)。

不過這裡他說的「利用太陽高度來測量」很模糊。我想可能不會只能有太陽的正午才能測咯,可能再借助一下測量太陽高度的工具。我的設想如下:

首先,有這麼一句話「2023年,哥倫布到達了巴哈馬群島,發現了美洲新大陸,走的是北緯28度這一條直直的航線。這是因為當時人可以測量緯度,卻難以準確定位經度「。也就是說當時人們是可以測量緯度的。

可以測量緯度,就可以知道每天的日照時長,那麼至少能用肉眼觀察出日出、正午、日落這三個時間點,從而得知當地時間,再計算出經度。比如日照10小時,日出時間就應該為當地時間早上7點,日落也是19:00,正午還是12:

00。如果覺得只有」日出、正午、日落「可以測量不過癮,那就通過測量太陽高度來確定當地時間,由於知道晝夜時長和太陽從日出到日落走180度,就能知道太陽在這180度中的速度,只要能測出太陽高度(或者說走了多少度),就能計算出當地時間,進而得知經度。

好吧後乙個是我自己設想的,不知道當時有沒有人能實現。

4樓:

我很無恥的自問自答就為了傳一張自己做的圖,讓那些比我腦子還要慢轉不過來彎的人能夠理解為什麼可以「以時間確定經度"。先宣告,圖中的推導是我想了好長時間才想出來的,看完覺得我很蠢的人就不要再來打擊我了,我是為比我還遲鈍的人才出來獻醜的。

也就是說不管我什麼時候出海,T這個量是多少沒有關係,也不管我在海上東奔西走晃蕩了多久,只要我在出海時記錄下格林威治時間T等於多少,在某個海域當地的正午時間這個時候去看航海鐘上是幾點,用這個時間減掉12所得的值就是我現在所在海域與本初子午線間之間相差的時間,也就確定了所在的經度。

比如,你凌晨一點從格拉斯哥漲潮時出海,在外面晃蕩了15個小時,這時英中國人的表和你的航海鐘時間是一樣的,應該是下午16點,在喝下午茶。不管你這段期間北到過冰島,南到過西班牙還是亞速爾群島還是到過什麼其他地方,只要你現在的這個時候是白天而且是正午12點有大太陽,你去看現在手裡的航海鐘,應該是1+15=16點,這樣16-12=4,也就是和本初子午線差4個小時,我猜你現在應該是在加勒比海百慕達三角。

這個方法需要有乙個前提條件,就是天氣好,能看到太陽,下雨陰天的話就沒辦法了。

再比如說,你上午某個時刻(猜一下,比如說10點半,因為你也不知道具體是什麼時候,反正不是正午)到達了某個海域發現了財寶,財寶太多一次搬不完,想記下來位置,下次再來。但是這時還沒有到達正午時刻,雖然航海鐘上有某個時間,但是因為這片海域的時間沒到正午不好判斷準確的時間(也就是12點正),也就不好判斷經度,那怎麼辦?辦法只有乙個,原地打圈,一邊轉一邊招呼水手隨時測量正午時刻,終於熬到正午影子最短時,這時再去看航海鐘的時間算一下就可以確定財寶的經度了。

然後再用六分儀測定一下太陽高度角,確定一下緯度,這個財寶應該就跑不了了。

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