用太陽判斷方向不久前，在網上看到一篇關于特種兵野外生存訓練的文章，里面提到一種利用太陽判斷方向的方法：用一根直標桿，使其與地面垂直，把一塊石子放在標桿影子的頂點A處；過大約10分鐘,標桿影子的頂點移動到B處時再放一塊石子，將A、B兩點連成一條直線，這條直線的指向就是西東方向，與AB線垂直的方向是南北方向。通過搜索，還可以找到另外兩種利用指針式手表對著太陽判定方向的方法：手表水平放置，將時針指示的（24小時制）時間數減半后的位置朝向太陽，表盤上12點時刻度所指示的方向就是概略北方。假如現在時間是16時，則手表8時的刻度指向太陽，12時刻度所指的就是北方。即“時鐘折半對太陽，零點位置指北方”。觀察太陽的位置，將手表的時針（短針）對準太陽的方向。此時時針與手表12點位置構成的角取角平分線，角平分線指示的方向就是南方。從搜索結果來看，這些方法轉載、轉貼的很多，流傳甚廣；而在半個世紀前的軍體教材里就看到過這些方法，可謂由來已久。在進一步的思考和研究之后，我發現，這些方法在實際應用中存在著不少問題，如果使用不當，做出的判斷與實際方向的偏差，足以超出我們可以接受的程度，有必要做詳細的分析和了解。一.用投影的運行軌跡判斷方向（軌跡法）也就是文章開頭提到的方法：用一根直標桿，使其與地面垂直，把一塊石子放在標桿影子的頂點A處；過大約10分鐘，標桿影子的頂點移動到B處時再放一塊石子，將A、B兩點連成一條直線，這條直線的指向就是西東方向，與AB線垂直的方向是南北方向。投影軌跡法的基本原理，就是我們的日常生活經驗，太陽每天東升西落，自東向西運行，相應的，標桿頂端的影子軌跡也就應該從西往東走。但實際上，一年的絕大多數日子里，桿頂在地面的投影運行的軌跡，是一條雙曲線（中國范圍內），而并非一條東西直線，不可能在這條曲線上隨便截取一小段，就是準確的東西方向，誤差是必定存在的。既然軌跡法的基礎是太陽的東升西落，在容易觀察到太陽東升西落的低緯度地區，這個方法是比較適用的，誤差也小。但在高緯度地區，就不適用了。一個極端的例子，在高緯度地區的夏季，會有極晝，太陽不是東升西落，而是在四周繞圈轉，這時標桿頂端在地面的投影是一個橢圓，而接近極點的地方，投影軌跡甚至接近圓，你不會認為從圓或橢圓上隨意截取一小段，指示的都是東西方向吧？即便不是極晝，誤差也會大到無法接受。用軌跡法判斷方向，產生誤差大小的基本規律是：太陽直射緯度越低，誤差越小，直射緯度越高，誤差越大；觀測者所處緯度越低，誤差越小，緯度越高，誤差越大。以季節和日期來說，距離春分日或秋分日越近，誤差越小，春秋季誤差小，冬夏季誤差大，尤以冬季誤差最大；以一天內的時間來說，越接近中午12點（地方時），誤差越

小，越遠離12點，誤差越大。季節和日期直接決定著太陽直射地球的緯度，是影響軌跡法誤差大小的首要因素。只有在太陽直射赤道的日子，即春分日（3月21日）和秋分日（9月23日）這兩天，標桿頂端在地面的投影軌跡才基本是一條東西直線，全天任何時刻用本方法判斷東西方向都是準確的。只要觀測時離春分或秋分日不太遠，誤差就不會很大。在一天內不同的時刻（當地地方時），使用軌跡法測方向的誤差是不同的，在12點左右用軌跡法，誤差為0，離12點越遠，誤差越大，盡可能不在早晨或傍晚使用此法。觀測者緯度也是影響誤差大小的重要因素。緯度越低，越容易看到太陽東升西落，判斷東西方向，誤差越小，緯度越高，誤差越大。緯度因素要與季節因素、時間因素結合使用，不要讓那些誤差大的因素同時起作用，即不要在冬季的早晨或傍晚，在高緯度地區使用軌跡法，在高緯度地區，只在春分日或秋分日前后用此法，或者只在中午用此法。下面的圖表列示了在不同緯度不同季節上午9:00-9:12用投影軌跡法測定的方位與實際方位的偏差。度50緯度誤耋大.小（單位為度，正值表示測定的方空旦逆時■計偏爰）-23.3i-15.4i度50緯度誤耋大.小（單位為度，正值表示測定的方空旦逆時■計偏爰）-23.3i-15.4i-0.7 |9.9I13.8i18.736.6入同第戔及蒲氣9：。3-9：1尊史方位誤差表節氣立春雨水春分，卜谷雨立夏-夏至冬至m期2月4三2月19日3月21三4月即日5月6二明22日12月22三從表中可以看出，在20緯度以下地區，即使冬至，誤差也只有19.7度，可以接受，在30緯度，冬至誤差22.8度，也算可以接受，所以緯度30以下的地區基本全年都可以用軌跡法判斷方位。在40緯度地區（如北京即北緯40度），冬至誤差達27.9度，偏大了，一般不宜使用，而春夏秋三季的最大誤差不過18.2度，可以使用。在50緯度地區，冬至誤差達36.6度，立春及立冬前后誤差也達23.3度，所以最好只在雨水到霜降之間的8個月里，即2月19日---10月22日之間的8個月用軌跡法判斷方向。網上說投影軌跡法要求用直的標桿，且與地面垂直，這種說法是錯誤的。因為我們看的僅僅是標桿的頂端這個點在地面的投影，并不看標桿本身，桿是直是彎，是不是垂直于地面，又有什么關系？再設想一下，我們把一根彎曲的樹枝斜插地面，從樹枝的頂端向地面吊一根垂線，我們以這根垂線做標桿，顯然完全符合要求。那么垂線標桿的頂端，與彎曲樹枝的頂端，其實是同一個點，吊不吊垂線，頂端都是那個點。所以，只要是空中一個確定的點，不管是枝頭，樹梢，還是扎在樹干上的刀柄，或是其他什么東西，只要這點在地面的投影清晰可辨，都可以從其運動軌跡來判斷方向，無需什么標桿。有時候，我們迷失方向的地方，連樹木或樹枝也沒有，比如荒漠，又該怎么辦？這時如果身上有一根長點的線繩，就可以做一根“軟標桿”----線繩下端拴一個小物件，用來吊垂線。接近線繩上端處，可以打個結，或做個記號，每次使用都捏在那里，確保吊線的長度固定。側向時先在地上找個固定點O,讓垂線下端的影子與O點重合，看垂線上端的投影在哪里，做記號1,過十幾分鐘后，用同樣方法再測一次，還讓垂線下端的影子與O點重合，在垂線上端的投影處做記號2,兩次記號的連線就是東西方向。如果連線繩也沒有，那我們只好用自己的身體做根標桿。背對太陽，立正站直，兩臂伸直從兩側上舉，掌心相合，指尖處于全身最高處，整個人體就成為一根長達2米多的標桿，看指尖在地面的投影在何處，做個記號；過上十幾、二十分鐘（建議時間長一點），站在原處再做一次，看指尖投影移動到了何處，兩次指尖投影的連線就是東西方向。使用此方法需注意幾點：1.兩次必須站在同一位置。2.身體務必立正站直，不要東倒西歪。3.只在人影較長時使用，臨近中午，人影較短時不宜使用。4.為減小誤差，兩次的時間間隔不要太短，最好能到20分鐘。人體標桿可以簡化，背對太陽站直后，右臂抬起，右掌心正壓頭頂百會穴，手掌放平，指尖向左，看右手指尖在地面的投影位置，做好標記，過十幾二十分鐘后再看一次，兩次指尖投影點連線就是東西方向。在臨近中午，人影較短時，人體標桿就不適用了。不僅因姿勢變化而導致的誤差會增大，指尖的投影說不定也會被自己的身體擋住。這時可采用下面的辦法：立正站直，左側朝著太陽，在自己正前方尋找一個容易辨識的點P，比如一塊石頭，或者是自己放置的小物件，左臂伸直向前抬起，左手握拳，拳心向下，伸出拇指，讓單眼的視線通過左手拇指尖正好落在點P,即眼、拇指尖、點P三點一線，保持姿勢，看拇指尖在地上的投影1,過一段時間，站在原處，用同樣的方法找出拇指尖在地上的投影2，兩點連線2----1就是東西方向。之所以讓眼、指尖、點P三點一線，是為了保證拇指尖在空中的高度和位置是確定的。二.看太陽的方位和時間來判斷方向（太陽方位法）太陽方位法，也就是前面說的用指針式手表和太陽方位判斷方向的方法，這里不再重復。首先要指出的是，這是一種更適用于高緯度地區的辨向方法，在中低緯度地區只能在有限的季節段使用。地球每24小時自轉一周360度，每小時轉過15度，每4分鐘1度。在北極點的極晝期，立一根垂直的標桿，在水平投影面上就可以清楚地看到每小時勻速轉過15度的現象。在投影面上標上刻度，就可以當太陽時鐘使用，當然，是一圈24小時。北極的水平面是與赤道平面平行的，標桿方向也與地球自轉軸相重合。在地球上其他地區，只要設置一個與赤道平面平行的投影面，在投影面上立一根與地軸平行的直桿，同樣可以看到桿影每小時勻速轉過15度，這就是日晷，即太陽鐘，人類使用了幾千年的計時方法，用太陽方位來判斷方向，即由日晷原理衍生而來。在北極，四方都是南，沒有其他方向，在不同時間，太陽方位在不同的經線上。如果在時間0點時，把時鐘或手表上的12對準太陽，經過n小時后，太陽轉過了n*15度，由于時鐘盤面上只有12小時，每小時對應30度，所以n小時后太陽的方位應該在時鐘上n/2點的方向上。稍離開北極點后，就有了東西南北方向，但太陽的方位仍基本是勻速轉動，這時時鐘盤面就可以當羅盤來使用。中午12點，太陽應在正南，24點，太陽正北，早6點，太陽正東，18點，太陽正西。我們可以算出任何時間太陽應該所處的方位，進而用于判斷方向。我們也可以直接把時間的一半對準太陽后（即例如14點時把7對準太陽），12點方向即為北方。這就是前面的方法1。方法2也是同一原理，如果12點時太陽在正南，那么實際時間每與12點相差1小時，太陽方位就與正南相差15度，但由于鐘表盤面上1小時對應30度，所以把實際時針與12點夾角的角平分線對準太陽，12點指的就是正南方向?；蛘?，把時針對著太陽，時針與12點夾角的角平分線指的就是正南方向現在戴指針式手表的人已經很少了，而如果理解了用太陽方位判斷方向的基本原理，則根本無需用鐘表，只要能算出太陽所在的方位即可。比如下午4點鐘，與中午12點相差4小時，太陽應該在南偏西60度方向，我們調整自己的面朝方向，讓太陽在我們的前方偏右60度方位，我們面對的就是正南方。太陽耀眼，不能直接看，可以用線繩吊根垂線，垂線在地面的投影可以準確指示太陽方位；也可以用樹干的影子看太陽方位。前面說的方法主要適用于高緯度地區。隨著緯度降低，該方法的誤差及適用條件都會變化。盡管正午12點太陽還是正南（北回歸線以北，且是地方時），但別的時間太陽的實際方位，與理論計算值的偏差可能會很大。在北回歸線以南地區，夏季前后太陽直射緯度可能會高于觀測者所在緯度，那時太陽全天都不可能在偏南方向，而是早晨從東北方升起，中午運行到正北，下午在西北方落下。下面兩表是夏至日（6月22日）和立夏日（5月7日）在不同緯度地區上午7---11點太陽實際方位與理論計算值的偏差：夏至月223）弓太田方位法在不時緯度及TSE時.芝則向紂誤差大小二中反858070605045403530110.61.53.8L714.319..526.93L452.4101.22.7Q.913.222.428.535.5i44.253.49.13.78.9l：j.824.B29.135.240.945.832.04.39.616.023.126.930.335.533.272.24.59.411619.B22..324.727..29.3時刻’誤差大小（單位為度,三碧表示向逆時針方向偏轉）立浸日〔5月7日）用太陽方位法存不同緯度及--天內/、向對刻惻向的誤差大小緯度85807060—-4573530110.41-02.S5.,三10.113.518.0i24.433.31Q0.81-95一09-616.420.926.332.74D.191,32,66,4"代18,422,426.931.736.881.43.06.9 11.617.320.323.536.S30.171.U3.16-510.3'14.316.420.32L2甘刻誤差大?。▎挝粸槎?止值表示句逆時針方向偏轉）立秋日的太陽直射緯度，與立夏日基本相同，所以這2表可以反映整個夏季的誤差情況。從表中可以看出，緯度越高，誤差越小，隨緯度降低，誤差逐漸增大。在60緯度以上，誤差最多不過十幾度，宜于使用；但50緯度以下，誤差已經達到難以接受，不宜使用。由于中國最北端的漠河緯度也才53度，所以在夏季，中國絕大多數地區都不適用太陽方位法。以下2表是立春日（2月4日）和冬至日（12月22日）不同緯度地區上午7---11點太陽實際方位與理論計算值的偏差：

三寸刻50 ： 45 ： 40353025200.c 一.1 -&3.04堅9jS.0L I0.3」 雋」2.54.05.9三寸刻50 ： 45 ： 40353025200.c 一.1 -&3.04堅9jS.0L I0.3」 雋」2.54.05.98.1j10.9-1.1J-0.2」 一2.44一6.2jS.5-3.6[-3.1j-2.4-一.5-0.40.9j2.5-7.2-L1-6.■■■■: oi-J.9綜度1198誤差大?。▎挝粸槎?，正值表示向逆時針方向偏轉）冬至日（N月舞日）用太陽方位法在不同緯度及一天內不同時刻側向的誤差大小立春日〈2月4日）用太陽方位法在不同緯度及一天內不同時刻惻向的誤差大小專度i3045403S1110H H —-0.7-0.3!CL9!2.4.3.7.0!-2--+-—■01-630252084.31.7113.411 5.4-0.90.62.4-5.8-4.9-3.