專利名稱：實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置及方法。
背景技術(shù)：
地球在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也在自轉(zhuǎn)，這引起了每天太陽的升落與大自然四季的交替。每個(gè)地區(qū)的太陽角度變化，要想實(shí)時(shí)看到只能通過外太空才能看見，不利于天文學(xué)的發(fā)展。因此，有必要作進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、可在地球廣泛地區(qū)準(zhǔn)確測(cè)量的實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，包括地球儀，其結(jié)構(gòu)特征是地球儀放置于全年早晚都有太陽照到的山崗或高處上，地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸同向平行，并與山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)配合設(shè)置。所述地球儀包括南北自轉(zhuǎn)軸同向平行的大地球儀和小地球儀，其中大地球儀位于山崗或高處上，為一帶有內(nèi)部裝備的環(huán)形游客廣場(chǎng)；小地球儀位于山崗或高處的南面，小地球儀的上面直觀可見。所述大地球儀內(nèi)部設(shè)有室內(nèi)平臺(tái)，外部設(shè)有采用半透明的透光材料制成的薄殼。所述地球儀正上方的經(jīng)線與山崗或高處的經(jīng)線一致，且地球儀的傾斜角度與山崗或高處的緯度一致。一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，其特征是包括全年太陽角度測(cè)量方法及南北回歸線測(cè)量方法。所述全年太陽角度測(cè)量方法包括以下步驟1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀正上方的經(jīng)緯度坐標(biāo)上設(shè)有一小孔，對(duì)應(yīng)小孔在地球儀正上方的經(jīng)線下方設(shè)有與地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸平行的平板，在平板上畫一條直線垂直于地球儀正上方的經(jīng)線；3)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正觀察直線上光點(diǎn)的位置，判斷出太陽所在位置。所述步驟3中光點(diǎn)的位置在平板的直線上來回?cái)[動(dòng)，夏至日光點(diǎn)在平板的直線上的最南邊，冬至日光點(diǎn)在平板的直線上的最北邊，春分日及秋分日光點(diǎn)在平板的直線上的中間位置，垂直于地球儀正上方的小孔。所述南北回歸線測(cè)量方法包括以下步驟1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋欤瑳]有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀北回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方南回歸線，夏至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子；在地球儀南回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方北回歸線，冬至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子。本發(fā)明可在外圍直接看見整個(gè)地球的太陽照射實(shí)況，把一個(gè)大地球儀建在全年早晚都有太陽照到的山崗或高處上，小地球儀建在山崗或高處的南面；地球儀外邊直接顯示出太陽照射實(shí)況，地球儀有陽光照到的地方，地球當(dāng)?shù)鼐陀嘘柟庹盏?，是學(xué)習(xí)天文知識(shí)兼旅游建筑景點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例地球儀與地球的位置關(guān)系圖；圖2為一實(shí)施例設(shè)置在北回歸線上的大地球儀的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中:α為地球儀的傾斜角度，S為太陽，SI為夏至日太陽位置，S2為春分/秋分日太陽位置，S3為冬至日太陽位置，F(xiàn)為十二點(diǎn)正太陽直射點(diǎn)，L為經(jīng)線，P為平板。圖1中圓內(nèi)陰影部分為黑夜區(qū)域，無陰影部分為白天區(qū)域，此時(shí)北極極晝，南極極夜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1-圖2，一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，包括設(shè)置在北回歸線上的地球儀，地球儀放置于全年早晚都有太陽照到的山崗或高處，包括南北自轉(zhuǎn)軸同向平行的大地球儀和小地球儀，其中大地球儀位于山崗或高處上，為一帶有內(nèi)部裝備的環(huán)形游客廣場(chǎng)；小地球儀位于山崗或高處的南面，小地球儀的上面直觀可見。大地球儀內(nèi)部設(shè)有室內(nèi)平臺(tái)，外部設(shè)有采用半透明的透光材料制成的薄殼。地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行，地球儀正上方的經(jīng)線與山崗或高處的經(jīng)線一致，且地球儀傾斜23° 26'，地球儀的經(jīng)度與測(cè)量點(diǎn)經(jīng)度一致，太陽直射到地球儀上每一個(gè)位置，等于太陽直射到地球上那一個(gè)位置。上述實(shí)施例中，地球儀還可設(shè)置在地球上的任一緯度地區(qū)。赤道只是地球緯度的一條線，人們不到赤道觀看地球每個(gè)地區(qū)的太陽角度變化，只要按照地球的自轉(zhuǎn)規(guī)律，任何地區(qū)都可以在高處建造一個(gè)大型地球儀，地球儀南極向南，地球儀北極向北，地球儀南北自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行，也就是當(dāng)?shù)鼐暥榷嗌俣鹊厍騼x就傾斜多少度，當(dāng)?shù)亟?jīng)度多少度地球儀同一經(jīng)度在正上方，當(dāng)太陽照射到地球儀的地方就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的地方就是當(dāng)?shù)氐暮谝埂Ｒ环N實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，包括全年太陽角度測(cè)量方法及南北回歸線測(cè)量方法。全年太陽角度測(cè)量方法包括以下步驟:1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀正上方的經(jīng)緯度坐標(biāo)上設(shè)有一小孔，對(duì)應(yīng)小孔在地球儀正上方的經(jīng)線下方設(shè)有與地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸平行的平板，在平板上畫一條直線垂直于地球儀正上方的經(jīng)線；3)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正觀察直線上光點(diǎn)的位置，判斷出太陽所在位置。步驟3中光點(diǎn)的位置在平板的直線上來回?cái)[動(dòng)，夏至日光點(diǎn)在平板的直線上的最南邊，冬至日光點(diǎn)在平板的直線上的最北邊，春分日及秋分日光點(diǎn)在平板的直線上的中間位置，垂直于地球儀正上方的小孔。陽光穿過小孔照進(jìn)，起到日晷又稱“日規(guī)”作用，在正下方兩側(cè)每5度設(shè)一條經(jīng)線，光點(diǎn)移動(dòng)一條經(jīng)線20分鐘。太陽光直射到地球儀的地方就是當(dāng)?shù)貢r(shí)間中午十二點(diǎn)正，太陽光直射到地球儀正上方的經(jīng)線上是當(dāng)?shù)貢r(shí)間中午十二點(diǎn)正，從地球儀可以看到一年太陽光照射地球的角度變化，春分日太陽光開始照射到地球儀北極，北極開始有陽光照射北極開始極晝，太陽向北偏移，到夏至日太陽偏移到最北面，夏至日后太陽向南偏移，到秋分日太陽偏移到正東面，北極開始陽光照射不到北極開始極夜，南極開始有陽光照射南極開始極晝，太陽向南偏移，到冬至日太陽偏移到最南面，冬至日后太陽向南偏移，到春分日太陽偏移到正東面，形成太陽一年的回歸線路，年年如此循環(huán)往復(fù)。南北回歸線測(cè)量方法包括以下步驟1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀北回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方南回歸線，夏至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子；在地球儀南回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方北回歸線，冬至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，包括地球儀，其特征是地球儀放置于全年早晚都有太陽照到的山崗或高處上，地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸同向平行，并與山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)配合設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，其特征是所述地球儀包括南北自轉(zhuǎn)軸同向平行的大地球儀和小地球儀，其中大地球儀位于山崗或高處上，為一帶有內(nèi)部裝備的環(huán)形游客廣場(chǎng)；小地球儀位于山崗或高處的南面，小地球儀的上面直觀可見。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，其特征是所述大地球儀內(nèi)部設(shè)有室內(nèi)平臺(tái)，外部設(shè)有采用半透明的透光材料制成的薄殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置，其特征是所述地球儀正上方的經(jīng)線與山崗或高處的經(jīng)線一致，且地球儀的傾斜角度與山崗或高處的緯度一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，其特征是包括全年太陽角度測(cè)量方法及南北回歸線測(cè)量方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，其特征是所述全年太陽角度測(cè)量方法包括以下步驟: 1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀正上方的經(jīng)緯度坐標(biāo)上設(shè)有一小孔，對(duì)應(yīng)小孔在地球儀正上方的經(jīng)線下方設(shè)有與地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸平行的平板，在平板上畫一條直線垂直于地球儀正上方的經(jīng)線.3)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正觀察直線上光點(diǎn)的位置，判斷出太陽所在位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，其特征是所述步驟3中光點(diǎn)的位置在平板的直線上來回?cái)[動(dòng)，夏至日光點(diǎn)在平板的直線上的最南邊，冬至日光點(diǎn)在平板的直線上的最北邊，春分日及秋分日光點(diǎn)在平板的直線上的中間位置，垂直于地球儀正上方的小孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的方法，其特征是所述南北回歸線測(cè)量方法包括以下步驟:1)根據(jù)所在山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)調(diào)整地球儀的位置及方向，當(dāng)太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐陌滋?，沒有太陽照射到地球儀的經(jīng)緯線就是當(dāng)?shù)氐暮谝梗?)在地球儀北回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方南回歸線，夏至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子；在地球儀南回歸線正上方，用一條直鋼絲穿到正下方北回歸線，冬至日當(dāng)?shù)貢r(shí)間十二點(diǎn)正，就看到這條鋼絲在地球儀上沒有影子。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)測(cè)量地球受太陽光照射的裝置及方法，其裝置包括地球儀，地球儀放置于全年早晚都有太陽照到的山崗或高處上，地球儀的南北自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸同向平行，并與山崗或高處的經(jīng)緯度坐標(biāo)配合設(shè)置。其方法包括全年太陽角度測(cè)量方法及南北回歸線測(cè)量方法。本發(fā)明可在外圍直接看見整個(gè)地球的太陽照射實(shí)況，把一個(gè)大地球儀建在全年早晚都有太陽照到的山崗或高處上，小地球儀建在山崗或高處的南面；地球儀外邊直接顯示出太陽照射實(shí)況，地球儀有陽光照到的地方，地球當(dāng)?shù)鼐陀嘘柟庹盏?，是學(xué)習(xí)天文知識(shí)兼旅游建筑景點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C1/02GK103075997SQ20121059176
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者廖云開 申請(qǐng)人:廖云開