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本文目录一览：
1、太阳天顶180度
4、天顶是什么？
太阳天顶180度
河南登封观星台不仅是郭守敬组织的“四海测验”的历史见证，而且还因其独特的设计而成为元代天文学高度发达的历史见证。
登封观星台的石圭圭面至台面上侧的横梁的距离是40尺，这一高度是传统立表测影所用8尺之表的5倍，是郭守敬高表测影思想的具体体现。郭守敬之所以要用高表测影，是为了提高测量的读数精度，按他自己的说法，叫做“今以铜wèi表，高三十六尺，端挟以二龙，举一横梁，下至圭面，共sì十尺，是为八尺之表五。圭表刻为尺寸，旧寸一，今申而为五，厘毫差易分别。”从科学角度来看，高表导致影长增加，使得对yǐng长的测量值也相应增加，在tóng样的读数误差的情况下，测量值的增加，必然导致相对误差下降，这就导致了测量准确度的增加。这是郭守敬对立表测影做的第一个改进。
观星台高表测影
郭守敬所做的第二个改进是把传统的单表表顶改为用双龙高擎着的开有水槽取平的铜梁，使得测影时可以直接测出日心影长，这比过去的一般圭表只能测出日边之影，又是一个很大的突破。
郭shǒu敬所做的第三个改进是发明了景符。景符是利用小孔成像原理制成的天文仪器，它的下部是个方框，一端设有可旋机轴，轴上嵌有一个宽二寸，长四寸，中穿孔窍的铜叶，其势南低北高，依太阳高下，可调整角度。在测日午影长时，首先调整铜叶的角度，使其与太阳光垂直，这时景符北面就会呈现出一颗晶莹的太阳倒像，大如米粒。然后沿石圭圭面南北移动景符，寻找从表端投下的梁影，不久景符下的太阳倒像中又出现一根清晰实在、细若发丝的黑线，该黑线即横梁的倒像。再移动景符，使黑线平分日像，由这时黑线在石圭圭面上的位置即可求出当天的中晷长度。
天文爱好者向学生模拟古人测日影
郭守敬运用这些改进，经过辛勤的观测，得到了dà量极其精确的天文数据。中国当代的天文学史专家曾根据《元史》的记载，仿制横梁、景符，在观星台进行测量，实践证明，郭守敬创新的这种高表测量法，bù仅简便易行，而且“可准确到±2毫米以内，相当于太阳天顶距误差1/3角分，比其后三百年西方最精密的天文观测还要精确。”根据这些观测结果，王恂、郭守敬、许衡等人终于在至元十八年(公元1281年)编制出了当时世界上最先进的历法《授时历》，此历所用的回归年长度为365.2425日，合365天5小时49分12秒，与当今世界上许多国家使用的阳历(格里高里历)一秒不差。但罗马教皇格里高利改革的历法比《授时历》晚300年。《授时历》与现代科学推算的回归年周期365天5时48分46秒相比，仅差26秒。
周公测影台
明朝颁行的《大统历》基本上仍是《授时历》的内容。如果把这两种历法看成是一种，那么《授时历》就是我国迄今施行时间最久的历法，历时达364年。后来，《授时历》又传dào了朝鲜、日本等国，大大促进了中外古代文化的交流。因此《授时历》集中体现了元初天文观测成果的结晶，是当时中国元代天文历法高度发达的产物，是当时东亚诸国文化交流的历史见证。
郭守敬和他的《授时历》
元初天文学诸多成就de取得，与郭守敬创立的高表测影密切相关。从元代留下的观测jì录来看，郭守敬只是在元大都和阳城两处实施了高表测影，而元大都的高表测影设施已经荡然无存，阳城的观星台则留存至今，其设施基本完好，因此，登封观星台是郭守敬等编制《授时历》的重要实物见证，是元初天文学高度发达的重要实物jiàn证。明代士子李世德有《测影台》诗，诗云：春日初登万丈台，好山四面画屏开。天中一测无余算，万古还输元圣才。此诗形象地说明了登封观星台对郭守敬的天文学贡献所具有的象征性意义。
天文仪器——圭表
除了测量日影de功能之外，观星台还有观测星象的作用。元初进行“四海测验”时，在此地观测北极星的记录，已载入《元史・天文志》中“河南府阳城:北极出地三十四度太弱”(太弱为古代一度的十二分之八)。明嘉靖八年成书的《登封县志》收有明人写的《周公测影台诗》，其中提到“坤舆八极此居中，制度犹存古圣踪。测景台端擎石表，观星坛上滴铜龙。”所谓“dī铜龙”，指的是用铜壶滴漏计时。又有《测景台》诗，诗中有“玑衡度数昭天象”之语，所谓“玑衡”，指的是测天仪器浑仪。由此可知，观星台当是一座具有cè影、观星和记时功能的天文台，它功能齐全，历史悠久，为中国古代天文学的发达做出了不可磨灭的贡献。
（原载于2019年5月10日《登封时讯》3版）
我怎么发现太阳升落不是180度
只有在春分日和秋分日两天，太阳才会从正东方地平线升起，正西方地平线落下，但走的也是一条斜线，正午最高点并不在天顶。如果想让太阳在一天之内经过正东方地平线、正西方地平线和tiān顶三个点，就必须是热带地区当地太阳直射日才可以，这种直射日在大部分热带地区有2天，在南北回归线上有1天。
太阳高度角怎么判断？
太阳光线与地平面的交角叫做太阳高度角，简称太阳高度。太阳位于天顶时，它的高度为90°，称为直射；太阳高度小于90°，而大于0°时为斜射；太阳位于地平线时，它的高度为0°。在一日内，太阳位于上中天时，其高度达到最大值，称为“正午太阳高度”。正午太阳高度角的大小，随纬度和季节变化而发生有规律地变化。在同一时间，正午太阳高度随纬度不同而不同；春秋分时，赤道上最大（90°），由此向两极逐渐减小：夏至时，北回归线上最大（90°）、由此向南北两侧逐渐减小；冬至时，南回归线上最大（90°），由此向南北两侧逐渐减小。在同一地点，正午太阳高dù随季节不同而不同；在北回归线以北的地区，和南回归线以南的地区，正午太阳高度在夏至前后达最大值，冬至前后达最小值；南回归线yǐ南的地区正好相反。在南北回归线之间的dì区，正午太阳高度终年900或近于90°，变化不大。正午太阳高度计算的公式为：H＝90°－φ＋δ（H为正午太阳gāo度，φ 为当地纬度，δ为直射点的纬度）。在公式中φ永远取正值，δ在当地的夏半年取正值，冬半年取负值。在南北回归线之间，当H＞90°时，当地正午的太阳高度需用180°－H。
天顶是什么？
天顶（zenith），是指头顶正上方的天球点，属铅垂线无限延伸与天球交两点之一。天顶点是测量坐标系中的一个特殊点，位于观测者头顶的正上方。
天顶区域作为整个天空区域的中心，是太阳子午线和太阳子午线过天顶的垂线的交点。
天顶，位于观察者正上方处的天球点， 天顶对应天球上的坐标与观察者所在的位置，与时间有关， 天顶与天底 (nadir) 正好相反。
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