8.如何用怀表寻找方向

晴天时用怀表找方向的方法众所周知：将时针指向太阳，之后将时针所在直线与6、12刻度所处直线间的夹角平分，所得平分线将指向南北，并且，平分线和时针成锐角的方向为南（如图13）。此方法不难理解，因为一个平均太阳日是24h，时针旋转一周则是12h，于是任何情况下，时针转过的角度是太阳转过角度的2倍。于是我们将时针转过的角度平分，得到的答案就是平均中午太阳所在的位置了，也就是南方。

图13　用怀表找方向的方法

然而，这种计算方式有缺陷，误差很大，有时甚至会达到几十度。那么这些误差从何而来？

主要因素就是怀表和地面平行，然而太阳“转动”路线和地面并不平行（只有极地才可能平行），这就导致了这种方法只在极地准确无误，别的地方就会有或多或少的误差产生。

观察图14中的a小图。现在设观测者位于M，北极N，天球子午线为圆HASNRBQ，经过M正上方以及天球北极。用量角器测量M到天球北极连线MN与地平面HR之间的夹角即可简单测量观测者M位于的纬度[5]，此时站在M观察H的方向即为南方。

图14　测量M点的纬度

此图中，太阳在天空中的运行轨迹表示为直线，其一部分位于地平线以上（白天），一部分位于地平线以下（夜晚），AQ表示太阳在春分和秋分所经过的路线，此时我们可以看出AQ在地平线HR上方和下方的长度相等，这意味着白天和黑夜时间相等。而直线BS则表示太阳在夏天时所经过的路线，此时BS直线在HR上方的长度长于在HR下方的长度，意味着白昼时间比夜晚时间长。

太阳在圆形路径上每小时经过整个路径的即。然而经过中午的3个小时后，太阳并不位于地平线的西南，因为太阳轨道上相等的弧线在地平线的投影并不相等。这个不难理解。

现在观察图14中b小图。这个图比a小图更加直观，从天顶往下看时的地平面为SWNE，天球子午线为直线SN，观测者位置为M。此时见a小图，其中L′为太阳一天内路径的中心在地平面的投影，这个一天内的路径投影在地平面B′S″上时为椭圆。

接下来观察太阳轨迹BS在地平面上的分段投影，将BS移动到B″S″并根据一天的小时数分成24份，之后将B″S″的24等分点分别做SN平行线，得到的弧线将不再相等。

那么我们表示你可以求解在53°纬度地区使用怀表测量方向会偏差多少。此时的日出时间在3点到4点，太阳到达距正南90°的E点时是在约7点半而并非怀表测量出的6点，太阳在距正南60°的地方是9点半升起而非测量出的8点，在距正南30°的地方时10点升起而非测量出的11点，西南方向太阳在1点40分而非3点出现，太阳抵达正西是在4点半而非6点。

除此之外，怀表依靠的是法定时间，于是这种方法误差值只会更大。

因此，一般情况下怀表的这个作用虽然简单易行但是并不精准，春分、秋分以及冬天测量时误差相对别的时间要小。