CN201251884Y - 星象转动盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种星象转动盘，由星盘和地盘组成，星盘在地盘下转动，星盘上绘制有星座图，地盘上按照指定的地理纬度绘制有地平圈，该地平圈是一个似椭非椭的闭合曲线，在地平圈以上绘有地平坐标曲线，在地平圈以下的东西两侧，各绘制有眉状的三条线，构成晨光始曲线和昏影终曲线，地平坐标曲线上还绘有4条45°地平经线，分可视天球为8个部分，方位角从南北西东四个正方向0°起向左右两边读出最大角度45°。适用于大中学校学生和教师以及天文爱好者，可在我国大陆、海南省、台湾省和沿海岛屿地区以及北纬22.5°到47.5°的世界各地区内使用。

Description

星象转动盘

技术领域

本实用新型涉及一种星象转动盘，该星象转动盘能够让学生和天文爱好者快捷方便地对照星空辨认亮星和星座，以及解决一些天体周日运动的问题。

背景技术

星象转动盘过去被称为活动星图，二十世纪五十年代以前的活动星图，只在地平圈上挖个窗口，让学生和天文爱好者对照星空辨认星座，困难是非常大的。后来对活动星图作了改进，遂使原认星方法变得容易，而且能解决一些实用问题。

1964年北京师范大学制作了一批硬纸板的、在窗口处贴上透明纸，画上地平坐标曲线和晨昏蒙影曲线的活动星图，赠给开设天文课程的全国高等院校使用。1966年，“文化大革命”开始后，活动星图的研究工作被搁置下来。改革开放之后，同行们希望原设计者重新编制星图，供教学使用，经过数次研制，成为现在的星象转动盘。

发明内容

针对上述现有活动星图存在的诸多缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种经改进的星象转动盘，该星象转动盘更适合初学认星者的使用。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下技术解决方案：

一种星象转动盘，由星盘和地盘组成，星盘在地盘下转动，星盘上绘制有星座图。其特征在于，所述的地盘上按照指定的地理纬度绘制了地平圈，该地平圈是一个似椭非椭的闭合曲线，在地平圈以上绘有地平坐标曲线，在地平圈以下的东西两侧，各绘制有眉状的三条线，构成晨光始曲线和昏影终曲线。地平坐标曲线上绘制有4条45°在天顶相交的地平经线，并标注西南、西北、东南、东北四个方向，分可视天球为8个部分，方位角从南北西东四个正方向0°起向左右两边读出最大角度45°，这虽与正规读法不同，但非常实用。

本实用新型的星象转动盘，是初学认星者必备的工具，适用于大中学校学生和教师以及天文爱好者，可在我国大陆、海南省、台湾省和沿海岛屿地区以及北纬22.5°到47.5°的世界各地区内使用。

附图说明

图1是本实用新型的星盘示意图。

图2是本实用新型的地盘示意图；其中，图(a)是北纬25°地盘示意图，图(b)是北纬30°地盘示意图，图(c)是北纬35°地盘示意图，图(d)是北纬40°地盘示意图，图(e)是北纬45°地盘示意图。

以下结合附图和对本实用新型做进一步的详细说明。

具体实施方式

参见附图，本实用新型的星象转动盘，是初学认星者必备的工具；由星盘和地盘组成，星盘在下，地盘在上，由铆钉连在一起，星盘可以在地盘下面转动。

参见图1，星盘上绘制了星座图，星座图中心是天北极，以公元2000.0年为历元绘制了赤纬—65°到+90°的星座64个，每个星座包含的星数多少不一，星点的大小代表星的明暗等级，一等星最亮，以下是二等星，三等星，四等星，…，每两个相邻星等间亮度差2.5倍；所绘制的353颗恒星中，一等星21颗，二等星61，三等星159颗，四等星及其以下的112颗；星盘中的两个大圆圈分别是天赤道和黄道；天赤道是地球赤道面无限扩张与天球相交的大圆圈，它在天球上是固定的；黄道是太阳一年中在天球上视运动的轨迹，把每天的太阳坐标逐个点在星盘上，连接起来就是黄道。黄道上的日期与星盘周边所绘制的公历日期一一对应；黄道与天赤道斜交，其交角是23.5°。

地盘上表面按指定的地理纬度绘制了地平圈，地平圈是一个似椭非椭的闭合曲线，地平圈的地理纬度越高地平圈就趋于圆形，地理纬度越低地平圈就越扁，在地平圈以上绘有地平坐标曲线，地平圈的南北两点连线，即为当地的子午线，其中点是天顶；其东西两点不是均匀分布，是偏于天顶以北；地平高度角从地平圈0°起到天顶90°，地平方位角从地平圈0°起向两边数出30°、45°及其10°小数；地盘上的东西两点和地图的方向正相反，是左东右西的；地平坐标曲线增加了4条45°地平经线，相交于天顶，分可视天球为8个部分，并在地平圈上标注西南、西北、东南、东北等方向，方位角从南北西东四个正方向0°起向左右两边读出最大角度45°；这种读法与正规的不同，但非常实用。地平圈以下的东西两侧，各绘制有眉状的三条线，构成晨光始曲线和昏影终曲线。

地平圈以上的地平座标曲线和地平圈以下的晨昏曲线以及地平坐标曲线增绘的4条45°与天顶相交的地平经线，方位角从南北西东四个正方向0°起向左右两边读出最大角度45°，是本星象转动盘的特点。

地盘上的地平圈的地理纬度为北纬25°、北纬30°、北纬35°、北纬40°和北纬45°系列(参见图2a、图2b、图2c、图2d和图2e)。

在地盘上还有书写有提示文字的方框，该方框位于地盘上方的左、右两边。左边的方框中的文字是：“本星象转动盘，在地平以上有地平坐标曲线，地平以下有三条晨光始和昏影终曲线，可以解决有关天体周日运动的问题。”右边的方框中的文字是：“认星并不难，学会北京时间与地方时间的相互换算后，利用地平坐标曲线，只需一分钟，即可掌握认识亮星和星座的方法”。

制作时，地盘上绘制的地平圈、地平圈上的地平坐标曲线、晨光始曲线和昏影终曲线部分为透明或镂空的窗口，使星盘上的星座图在透明或镂空的窗口呈现；星象转动盘尺寸适度，应使地盘上左、右两边方框中的字体看清为宜。

以下是使用本实用新型的具体实施例：

一、利用地平坐标曲线认识亮星和星座

在地平圈以上绘有地平经线和地平纬线编织的曲线图，叫地平坐标曲线图。它的南北两点的连线，即当地子午线，其中点即天顶。东西两点连线，叫卯酉线，它和子午线相交于天顶。从天顶向外辐射的曲线，叫地平经线。在地平圈上有8个30°和4个45°的分度，叫地平经度，又称方位角。它从南北西东4个正方向0°向两边度量。和地平圈相平行的圆圈叫地平纬圈(线)，从地平圈0°起向上直到天顶90°，叫地平纬度，又称高度角。为了不影响图形的清晰度，方位角和高度角各自的间隔都是30°，其间又有10°的分度，为估计小的角度使用。

星象转动盘是根据某日期、某时刻的星空形象是一定的这一原理制作的。在地平坐标曲线上任意一点都可用方位角和高度角来定位，或者说，它们的方位角和高度角都定位在地平坐标曲线上了，这就给认星提供了方便。用地平坐标曲线认星就是求某星在特定的日期和时刻处在星空哪个位置(即高度和方位)的问题，从而在认星前(包括白天)我们就能知道某星在什么高度和方位上，当夜幕降临时，认星者不需旁人指点，就很容易找到所要认识的亮星和星座了。

在使用地平坐标曲线认星时，应先做好两件事：

第一：选择星象转动盘：

每个星象转动盘，其星盘的内容完全相同，星盘可以配置适用纬度范围的地盘组成系列的星象转动盘，这是因为不同的地理纬度，星空形象和天体周日视运动状况不同。所以，认星者要按所在纬度(从地图上或其他资料中查得)选用适合的星象转动盘。按北纬25°制作的星象转动盘，可在北纬27.5°以南地区内使用；北纬30°的，可在北纬27.5°到32.5°的地区内使用；北纬35°的，可在北纬32.5°到37.5°的地区内使用；北纬40°的，可在北纬37.5°到42.5°的地区内使用；北纬45°的，可在北纬42.5°以北的地区内使用。这样设计的星象转动盘，可在我国大陆、海南省、台湾省和沿海岛屿等地区以及北纬22.5°到47.5°的世界各地区内使用，而且减少了纬度差值对观测结果产生的误差，从而使认星和解决一些实际应用问题能得到较为满意的结果。

第二：做好时间换算：

我国统一使用的时间是东经120°地方时间，即北京时间。星象转动盘地盘外围的时间是认星者所在地的地方时间。所以，在认星前要做时间的换算，即将北京时间化为地方时间，或做相反的换算。地理经度(从地图上或其他资料中查得)，或用度(°)、分(′)表示，或用小时(h)、分钟(m)表示。经度每15°，相当时间1小时，或1°折算4分钟。对于一个固定地点，其经度与东经120°的差值是固定的，可算好备用。差值x在120°以西的地方是正值，以东的地方是负值。

所以，地方时间＝北京时间—x，或北京时间＝地方时间+x。

现举例说明利用地平坐标曲线认识亮星和星座所具有的优越性。

使用实施例1：

在贵阳地区(北纬26°34′，东经106°43′，或7^h7^m)9月10日北京时间21时的星空状况如何？

选用北纬25°的星象转动盘，化北京时间21时为贵阳地区的地方时间20时7分。将星盘外围的9月10日与地盘外围的20时7分对齐，星空状况就呈现在地平坐标曲线上了，于是就很清楚地看到：

在天顶附近有三个星座，偏东北方的是天鹅座，偏西北方的是天琴座，靠南方的是天鹰座。其中，天鹅座α星，中名天津四，约在北偏东35°，高度65°的位置上；天琴座α星，中名织女，约位于北偏西35°，高度75°处；天鹰座α星，中名牛郎，差不多与织女星同高度，亦约75°，但却在南偏东25°的方位上。

此外，大约从西偏北5°到30°，高度15°到35°的范围是牧夫座，其中α星，中名大角，位于约西偏北15°，高度约20°处。在从南偏西5°到西偏南40°，高度约15°到40°的范围内有两个黄道星座，西边是天蝎座，东边是人马座。其中天蝎座α星，中名心宿二，在高度约20°、南偏西40°的方向上。由仙女座α星和飞马座α、β、γ三星组成的四边形，约位于东到东偏北20°，高度20°到40°的范围。在高度约15°的东南方向则是南鱼座α星，中名北落师门，此时，大熊座在靠近地平附近的北偏西30°左右范围内，而隔天北极与之相对的仙后座位于比大熊座稍高的北偏东35°左右范围内。

使用实施例2：

在宜昌地区(北纬30°42′，东经111°15′，或7^h25^m)11月27日北京时间20时的星空状况如何？

选用北纬30°的星象转动盘，化北京时间20时为宜昌地区的地方时间19时25分。将星盘外围的11月27日与地盘外围的19时25分对齐，星空状况就呈现在地平坐标曲线上了，于是就很清楚地看到：

天鹅座约从西偏北10°到45°，高度35°到60°范围，其中α星，中名天津四，约在西偏北35°，高50°位置。天鹰座的范围约从正西到西偏南20°，高度15°到35°，其中α星，中名牛郎，约在西偏南10°，高度35°处；天琴座约位于西偏北20°到30°，高度约30°很小的星座，其中α星，中名织女，约位于西偏北30°，高度也是30°。

此外，在天顶偏南的位置，由仙女座α星和飞马座α、β、γ三星组成的四边形。在东边，金牛座和御夫座刚升起，其中金牛座α星，中名毕宿五，约在东偏北10°，高度20°处；御夫座α星，中名五车二，约在东偏北40°，高度25°的位置上。在南偏西约10°，高度30°的亮星是南鱼座α星，中名北落师门。此时，大熊座已落入地平以下，隔天北极与它相对的仙后座则高悬天顶以北偏东的星空中。

使用实施例3：

在兰州地区(北纬36°03′，东经103°50′，或6^h55^m)2月9日北京时间21时的星空状况如何？

选用北纬35°的星象转动盘，化北京时间21时为兰州地区的地方时间19时55分。将星盘外围的2月9日与地盘外围的19时55分对齐，星空状况就呈现在地平坐标曲线上了，于是就很清楚地看到：

此时，所见星空景象最灿烂夺目了，其代表星座是猎户座，它正位于天顶以南、子午圈东侧，高度40余度到60余度之间，它的四边形图形的左上角α星，中名参宿四，和右下角的β星中名参宿七，是两颗一等星，当中有3颗二等星，是有名的参宿三星。

此外，同时可以看到以猎户座为中心，其四周有许多亮星及其从属的星座。在南偏东的10°到25°，高20°到35°的范围，是大犬座，它有1颗全天最亮的α星(天狼)，约位于南偏东约25°，高35°处；在东偏南约35°，高45°是小犬座α星(南河三)；在小犬座之上是双子座，从正东到东南方向(45°)的长四边形范围，其中亮星β(北河三)在正东方，高约60°的位置；猎户座的上方，天顶处的五边形是御夫座，它的亮星α(五车二)，位于子午圈上，高约80°处；在南偏西约35°，高70°处是金牛座α星，中名毕宿五。这些都是一等星。由仙女座α星和飞马座α、β、γ三星组成的四边形，已靠近西方地平线上，块沉下去了，而在正东方，高度约25°的狮子座α星(轩辕十四)一等亮星则刚刚升起。在北偏东约35°处是大熊座，隔天北极与它相对的仙后座则高悬在北偏西35°的星空中。

使用实施例4：

在呼和浩特地区(北纬40°48′，东经111°38′，或7^h27^m)4月21日北京时间20时的星空状况如何？

选用北纬40°的星象转动盘，化北京时间20时为呼和浩特地区的地方时间19时27分。将星盘外围的4月21日与地盘外围的19时27分对齐，星空状况就呈现在地平坐标曲线上了，于是就很清楚地看到：

此时，可以看到全天球21颗一等亮星中的10颗及它们所从属的星座。先从猎户座四边形开始，它位于西偏南约15°到30°之间，它有2颗一等星，即左上角的α星(参宿四)和右下角的β星(参宿七)；在南偏西约25°到45°，高度从15°到25°之间是大犬座，它的最亮星α星(天狼)在南偏西约40°，高度20°处；在南偏西约40°，高50°是小犬座α星(南河三)；在西偏南约10°到20°，高度45°到65°的范围是双子座，其最亮星β星(北河三)约位于西偏南20°，高65°处；在西偏北的15°到30°，高度35°到50°是御夫座，其最亮星α星(五车二)，在西偏北30°，高45°处；在御夫座的下方，正西方向，高度约20°到40°，是金牛座，其最亮星α星(毕宿五)，在高度约25°的正西方向。

此外，在南偏东约25°，高度60°是狮子座α星(轩辕十四)；在东偏南约30°，高度15°是室女座α星(角宿一)；以及高度约25°的东偏北5°是牧夫座α星(大角)，以上介绍的亮星都是一等星。此时，大熊座正高悬在天顶以北、子午圈偏东、高度约60°的星空中，而与它隔天北极相对的仙后座已靠近北偏西的地平了。

使用实施例5：

在牡丹江地区(北纬44°35′，东经129°36′，或8^h38^m)7月3日北京时间20时的星空状况如何？

选用北纬45°的星象转动盘，化北京时间20时为牡丹江地区的地方时间20时38分。将星盘外围的7月3日与地盘外围的20时38分对齐，星空状况就呈现在地平坐标曲线上了，于是就很清楚地看到：

此时，约从西偏北15°到西偏南15°，高度15°到35°的范围是狮子座，它的α星(轩辕十四)位于正西方向，高度约15°，是一等亮星；它的β星(五帝座一)是颗二等星，位于西偏南约15°，高35°处；在南偏西约20°到西偏南25°，高30°到45°是室女座α星，叫角宿一，是一等亮星，位于南偏西约35°，高30°处；角宿一的上方，高60°处是一等亮星大角，属于风筝形状的牧夫座。在南偏东15°，高近15°的位置是天蝎座α星，中名心宿二，是颗著名的一等星。

此外，在东方天空有三个星座，即天鹅座、天琴座和天鹰座，它们的α星都是一等星。天鹅座α星，中名天津四，位于东偏北约30°，高度35°处。天琴座α星，中名织女星，约位于东偏北10°，高50°多度的位置。天鹰座α星，中名牛郎星，约位于东偏南10°高20°多度的地方。此时，大熊星座的北斗七星高悬在西偏北20°到西北的天空中，与它隔天北极相对的仙后座位于北偏东的地平附近。

从上面的示范性例子，可以看出，使用本实用新型的星象转动盘，很容易就可在星空中认识当时的亮星和星座。有专家教授在广泛调查后说：“在当今地理教学中，认星普遍被认为是个难题，许多人甚至视为畏途。”事实上，只要方法对，认星并不难。认星前，将北京时间转化为地方时间，再将星象转动盘的地盘周边的地方时间与星盘周边的日期对齐，利用地平坐标曲线，只需一分钟，即把“难题”变“易题”，“畏途”变“通途”。大中学校的学生和广大天文爱好者可以自己出题，多做练习，熟练掌握以后，就能得心应手地预先知道任何日期、任何时刻的星空形象。真是手握星象转动盘，就可享受夜空星海尽收眼底的快乐！

初学认星，最好在旧历初二、初三的晚间，这时较暗的星被微弱月光所湮没，剩下的是一些较亮的星，星座图形最容易连接，便于辨认。认星，应从西方星空开始。由于地球的自转，星空会随着地球转动，恒星的高度和方位也随之变动。斗转星移，西方的星座陆续落下去，东方的星座逐渐升起来。

建议邀三五位同学或天文爱好者，用电足聚光的手电指点星空，相互切磋，会使认星收到事半功倍的效果。认星，不要单纯的只是认识星座图形和它们的相互位置，最好联系一些必要的天文知识和诗词典故，不仅利于记忆亮星和星座，还能扩大知识面，使认星活动生动有趣。

有关天文科学的基本知识和主要星座，可参见《地球概论实习指导》(应振华，高等教育出版社，1991)，《天文爱好者》(中国天文学会、北京天文馆，月刊)，《中国天文年历》(紫金山天文台，科学出版社)，《中国大百科全书(天文学)》(中国大百科全书天文学编辑委员会，中国大百科全书出版社)。

二、解读其他一些实用问题

求恒星出没地平的方位：

将恒星(中心，下同)分别转到地平圈的东西两边上，就可得其出没地平的方位。在一定的地理纬度上，恒星出没地平的方位是不变的。例如：

在北纬25°，天鹰座α星(牛郎)，它总在东偏北约10°出地平，在西偏北约10°没地平。

在北纬30°，天鹅座α星(天津四)，它总在北偏东约35°出地平，在北偏西约35°没地平。

在北纬35°，金牛座α星(毕宿五)，它总在东偏北约20°出地平，在西偏北约20°没地平。

在北纬40°，猎户座α星(参宿四)，它总在东偏北约10°出地平，在西偏北约10°没地平。

在北纬45°，牧夫座α星(大角)，它总在东偏北约30°出地平，在西偏北约30°没地平。

凡赤纬大于65°(60°、55°、50°、45°)的恒星，在北纬25°(30°、35°、40°、45°)，它们总在地平以上，没有出没地平的方位。

求恒星出没地平的时刻和它在地平以上停留的时间：

将恒星分别转到地平圈的东西两边上，星盘上的日期所对地盘上的时刻，就是该星在该日期出没地平的地方时间，然后再把地方时间转换成北京时间。恒星没地平的时刻减去出地平的时刻，就是它在地平以上停留的时间。如果没地平的时刻小于出地平的时刻，应先在没地平的时刻上加24小时再相减。例如：

在北纬25°，8月20日大犬座α星(天狼)，约地方时间3时20分出地平，14时20分没地平，它在地平以上停留的时间是14时20分—3时20分＝11时。同样，它在11月23日约地方时间21时20分出地平，8时20分没地平。因没地平的时刻小于出地平的时刻，所以，它在地平以上停留的时间仍是24时+8时20分—21时20分＝11时。

在北纬30°，10月7日室女座α星(心宿二)，约地方时间7时出地平，18时10分没地平，它在地平以上停留的时间是18时10分—7时＝11时10分。同样，它在4月5日约地方时间18时55分出地平，6时5分没地平。因没地平的时刻小于出地平的时刻，所以，它在地平以上停留的时间仍是24时+6时5分—18时55分＝11时10分。

在北纬35°，6月11日金牛座α星(毕宿五)，约地方时间4时30分出地平，18时10分没地平，它在地平以上停留的时间是18时10分—4时30分＝13时40分。同样，它在11月21日约地方时间18时出地平，7时40分没地平。因没地平的时刻小于出地平的时刻，所以，它在地平以上停留的时间仍是24时+7时40分—18时＝13时40分。

在北纬40°，6月19日小犬座α星(南河三)，约地方时间7时30分出地平，20时10分没地平，它在地平以上停留的时间是20时10分-7时30分＝12时40分。同样，它在2月10日约地方时间15时50分出地平，4时30分没地平。因没地平的时刻小于出地平的时刻，所以，它在地平以上停留的时间仍是24时+4时30分—15时50分＝12时40分。

在北纬45°，9月11日牧夫座α星(大角)，约地方时间7时30分出地平，22时25分没地平，它在地平以上停留的时间是22时25分-7时30分＝14时55分。同样，它在4月27日约地方时间16时30分出地平，7时25分没地平。因没地平的时刻小于出地平的时刻，所以，它在地平以上停留的时间仍是24时+7时25分—16时30分＝14时55分。

凡赤纬大于65°(60°、55°、50°、45°)的恒星，在北纬25°(30°、35°、40°、45°)，它们总在地平以上，没有出没地平的时刻。

求恒星中天高度：

恒星恰在子午圈上时，叫恒星的中天。恒星在天北极到南点的子午圈上时，称为上中天；在天北极到北点的子午圈上时，称为下中天。将恒星转到子午圈上时，它的中天高度即可得到。凡不落入地平以下的恒星，它不但有上中天的高度，而且有下中天的高度。例如：

在北纬25°(30°、35°、40°、45°)，天龙座ε星(赤纬是+70°)，其上中天高度是45°(50°、55°、60°、65°)，下中天高度是5°(10°、15°、20°、25°)。

求恒星在地平以上的高度和方位：

利用地平坐标曲线认星和星座范围，就是求恒星在地平以上的高度和方位的问题，不再赘述。

求太阳出没地平的方位：

太阳不同于恒星，它在星盘上的位置每天都在变动，黄道上只注明每月逢5、逢10及最后一天的太阳位置，其它日期可从天北极和星盘周围日期的连线与黄道的交点确定该日太阳的位置。因此，凡求解关于太阳方面的问题，首先都应在黄道上确定太阳的位置。将某日太阳分别转到地平圈的东西两边上，其出没地平的方位即可得到。太阳出没地平的方位逐日不同，在北纬25°(30°、35°、40°、45°)，夏至日偏北最大，约东偏北26°(28°、30°、32°、34°)出地平，西偏北26°(28°、30°、32°、34°)没地平；冬至日偏南最大，约东偏南26°(28°、30°、32°、34°)出地平，西偏南26°(28°、30°、32°、34°)没地平；春分日和秋分日出于正东方，没于正西方。

求太阳中天高度：

将某日的太阳转到子午圈上，它的中天高度即可得到。太阳的中天高度逐日不同，夏至日最高，冬至日最低，春分日和秋分日居中。在北纬25°，它们分别是88.5°、41.5°、65°。在北纬30°，它们分别是83.5°、36.5°、60°。在北纬35°，它们分别是78.5°、31.5°、55°。在北纬40°，它们分别是73.5°、26.5°、50°。在北纬45°，它们分别是68.5°、21.5°、45°。求太阳在地平以上的高度和方位：

先确定某日的太阳在黄道上的位置，其他步骤同于前面利用地平坐标曲线求亮星的高度和星座的范围。在一定的地理纬度上，恒星在地平以上每个时刻的高度和方位是不变的，而太阳在不同日期、不同时刻其高度和方位却不相同。

求太阳出没地平的时刻和昼长：

将某日的太阳分别转到地平圈的东西两边上，则该日所对地盘上的时刻就是太阳出没地平的地方时间。太阳没地平的地方时间减去出地平的地方时间，就是该日的昼长。

在北纬25°，一年中，夏至日太阳出地平最早，约地方时间5时15分，没地平最晚，约18时45分，昼长13时30分；冬至日太阳出地平最晚，约地方时间6时45分，没地平最早，约17时15分，昼长10时30分；春分日和秋分日出地平是地方时间6时，没地平是18时，昼长12时。

在北纬30°，一年中，夏至日太阳出地平最早，约地方时间5时，没地平最晚，约19时，昼长14时；冬至日太阳出地平最晚，约地方时间7时，没地平最早，约17时，昼长10时；春分日和秋分日出地平是地方时间6时，没地平是18时，昼长12时。

在北纬35°，一年中，夏至日太阳出地平最早，约地方时间4时50分，没地平最晚，约19时10分，昼长14时20分；冬至日太阳出地平最晚，约地方时间7时10分，没地平最早，约16时50分，昼长9时40分；春分日和秋分日出地平是地方时间6时，没地平是18时，昼长12时。

在北纬40°，一年中，夏至日太阳出地平最早，约地方时间4时35分，没地平最晚，约19时25分，昼长14时50分；冬至日太阳出地平最晚，约地方时间7时25分，没地平最早，约16时35分，昼长9时10分；春分日和秋分日出地平是地方时间6时，没地平是18时，昼长12时。

在北纬45°，一年中，夏至日太阳出地平最早，约地方时间4时15分，没地平最晚，约19时45分，昼长15时30分；冬至日太阳出地平最晚，约地方时间7时45分，没地平最早，约16时15分，昼长8时30分；春分日和秋分日出地平是地方时间6时，没地平是18时，昼长12时。

观测者可根据自己所在的地理经度，将太阳出没地平的地方时间换算为北京时间。

求晨昏蒙影的起止时刻和持续时间：

日出前天空已有微弱的光亮，称为晨光；日没后，天空仍有朦胧的光亮，称为昏影。晨光和昏影合称为晨昏蒙影。在地平圈以下的三条曲线，东边的是晨光始曲线，西边的是昏影终曲线。-6°(指太阳在地平以下6°，下同)曲线为民用晨光始和民用昏影终曲线。这时，天顶附近的1等星开始消失或出现，在户外工作不需照明，可以关闭或开启路灯。-12°曲线为海洋晨光始和海洋昏影终曲线。这时，海面水平线模糊可见，可以在海面作业。-18°曲线为天文晨光始和天文昏影终曲线。这时，天空完全黑暗，在没有月亮的晴夜，最暗的6等星开始消失或出现。求晨昏蒙影起止时刻的方法，同于求太阳出没地平时刻的方法，即将太阳分别转到与二条曲线重合，就可得到不同的晨光始和昏影终的时刻。晨昏蒙影起止时刻与太阳出没地平时刻之差，就是晨光和昏影的持续时间。下表1～表5分别是北纬25°～45°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间，观测者可根据自己所在的经度，分别求出它们的北京时间。

表1：北纬25°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间：

表2：北纬30°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间：

表3：北纬35°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间：

表4：北纬40°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间：

表5：北纬45°二分日和二至日太阳出地平、没地平、晨光始和昏影终的地方时间：

Claims (5)

1.一种星象转动盘，由星盘和地盘组成，星盘在地盘下转动，星盘上绘制星座图，其特征在于，所述的地盘上有按照指定的地理纬度绘制的地平圈，该地平圈是一个似椭非椭的闭合曲线，在地平圈以上绘有地平坐标曲线，在地平圈以下的东西两侧，各绘制有眉状的三条线，构成晨光始曲线和昏影终曲线；在地平坐标曲线上绘制有4条45°与天顶相交的地平经线，并标注西南、西北、东南、东北四个方向，分可视天球为8个部分，方位角从南北西东四个正方向0°起向左右两边读出最大角度45°。

2.如权利要求1所述的星象转动盘的星盘，其特征在于，所述的星座图中心是天北极，以公元2000.0年为历元绘制了赤纬—65°到+90°的星座64个，每个星座包含的星数多少不一，星点的大小代表星的明暗等级，一等星最亮，以下是二等星，三等星，四等星，…，每两个相邻星等间亮度差2.5倍；所绘制的353颗恒星中，一等星21颗，二等星61，三等星159颗，四等星及其以下的112颗；星盘中的两个大圆圈分别是天赤道和黄道；天赤道是地球赤道面无限扩张与天球相交的大圆圈，它在天球上是固定的；黄道是太阳一年中在天球上视运动的轨迹，把每天的太阳坐标逐个点在星盘上，连接起来就是黄道，黄道上的日期与星盘周边所绘制的公历日期一一对应；黄道与天赤道斜交，其交角是23.5°。

3.如权利要求1所述的星象转动盘，其特征在于，所述的地平圈的地理纬度越高，似椭非椭的闭合曲线就趋于圆形，地理纬度越低，闭合曲线就越扁；所述的地平坐标曲线的南北两点连线，即当地的子午线，其中点是天顶；东西两点不是均匀分布，偏于天顶以北；地平高度角从地平圈0°起到天顶90°，地平方位角从地平圈0°起向两边数出30°、45°及其10°小数，地盘上的东西两点和地图的方向相反，是左东右西的。

4.如权利要求1或3所述的星象转动盘，其特征在于，所述地盘上绘制的地平圈的地理纬度分别为北纬25°、北纬30°、北纬35°、北纬40°和北纬45°。

5.如权利要求2所述的星象转动盘，其特征在于，所述的地盘上绘制的地平坐标曲线、晨光始曲线和昏影终曲线部分为透明或镂空的窗口。

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