传统文化——日晷、骨笛、二十四节气

古人观天察地——日晷、骨笛、二十四节气

日晷仪也称日晷，是观测日影记时的仪器，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。但在史籍中却少有记载，现在史料中最早的记载是“汉书·律历志·制汉历”一节：太史令司马迁建议共议“乃定东西，主晷仪，下刻漏”，而“汉书·艺文志”中列有晷书34卷，但仅存书名，而无内容。

地平式日晷，晷面与地平面平行，晷针和晷面之间的夹角就是当地的地理纬度，适合低纬度使用，因其制造容易、安装简单且具有较强的观赏性，适合安放在公园、广场和学校等地。

赤道日晷，它也是日晷家族中最简单、最常见的一种。其晷面平行于赤道面，晷面上的刻度等分，晷针与地轴平行，两端分别指向南北极，晷针的仰角是当地的地理纬度，北半球的晷针高端指向北极星。

地平式日晷，直晷的晷面垂直于地面放置，晷面朝向，南、北、东、西都有，晷针的倾角通常等于当地的地理纬度，适合中纬度地区使用。

日晷题大多与太阳方位、物影方位、纬度、太阳高度角等有关。我们要注意的是：

1.阳光或晷针投影在我国日晷北侧面上应是夏半年，南侧面上应为冬半年；

2.晷针北侧指向北极星;

3.晷针与水平面的夹然即为当地纬度等。

圭表，是度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。圭表和日晷一样，也是利用日影进行测量的古代天文仪器。所谓高表测影法，通俗的说，就是垂直于地面立一根杆，通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。垂直于地面的直杆叫“表”，水平放置于地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”。

二十四节气歌

春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，

秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

命题情景

古人观天察地——日晷、骨笛、二十四节气

      一、日晷

中国古人观天察地，了解了日月运行的周期，创造了精度很高的计时工具：日晷。常见的日晷如下图：

原理：日晷是根据一天中太阳方位不同，通过固定的指针产生的阴影来测量时间的。日晷晷针上端指向北极星，由于北极星的仰角等于当地地理纬度，故日晷与地面的倾角θ＝90°－当地纬度。

二、贾湖骨笛

位于河南省贾湖遗址(33.5°N)中发现贾湖先人将骨笛和叉形器组合起来，做成原始“圭表”，观测正午日影。下图示意该原始“圭表”使用原理(图中①②③分别代表二分二至时的日影末端位置)，两根木桩按南北对位，叉形器置于南端。

三、二十四节气 

主要适合的地区：黄河流域，因为这里是中华文明的发源地，农耕文明时期人们总结出的规律。

素养探究

视角1：[地理实践力]日晷图的判读方法

(1)由于晷针上端指向北极星，故面向日晷，左侧为东，右侧为西。

(2)春秋分日出正东，晷针影子在正西(如A)，即6时；日落正西，晷针影子在正东(如B)，即18时。

(3)夏半年日出东北，晷针影子在西偏南(如C)，6时之前；日落西北，晷针影子在东偏南(如D)，18时之后。

(4)上午10时，太阳位于东南方向，晷针影子在西偏北(如E)；正午12时，太阳位于正南天空，晷针影子在正下方(如G)，此时影子最短；下午14时，太阳位于西南方向，晷针影子在东偏北(如F)。

视角2：[人地协调观]骨笛图的判读

①处日影最长，应代表冬至日；③处日影最短，应代表夏至日，②位于二者之间，为二分日。5月1日，在春分到夏至之间，即②③之间，且正向③处移动。11月1日，在秋分到冬至期间，即①②之间，且正向①移动。

视角3：[地理实践力]推断日期

一年约365天，24个节气，故每个节气约15天，根据已熟悉的春分、夏至、秋分、冬至的日期，可以推断其他节气的日期，如芒种在夏至(6月22日)之前的一个节气，故约为6月7日；再如清明位于春分(3月21日)之后的一个节气，故约为4月5日；大寒位于冬至(12月22日)之后的第二个节气，故相差约一个月，约为1月21日。

视角4：[综合思维]昼夜长短和正午太阳高度

结合正午太阳高度和昼夜长短的变化规律可知，黄河流域夏至日昼最长、正午太阳高度最大，冬至日昼最短、正午太阳高度最小。

①关于夏至或冬至对称的节气，昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出日落方位相同，如图中小暑与芒种，立夏与立秋，小雪与大寒，寒露与惊蛰等。

②关于春分或秋分对称的节气，昼夜长短相反，直射点纬度数相同，但直射半球不同，如惊蛰与清明，立春与立夏，处暑与霜降等。

2020届江淮十校第二次联考  暑期热播网络剧《长安十二时辰》，在每集电视剧开头通过日晷来显示时间的变化。日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，一般由晷针和晷盘组成。晷针垂直于太阳视运动的轨道平面，上端指向北极星方向。在晷盘面上刻画出12个大格，每个大格代表两个小时，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘面，以此来显示时刻。读图，回答20～22题。

20.《长安十二时辰》提到：“圣人诏令，至此刻起，直到次日巳时，长安城暂停宵禁，汝等无论来自何方何国，只需一次勘验入市，此后十二时辰内，皆可于坊间自由来往”。“十二时辰”开始的时刻为

A.9：00        B.9：30

C.10：00      D.10：30

21.夏至日晴天，长安城内日晷仪晷针的影子移动的方向应是

A.由西北逆时针转向东北      B.由西北顺时针转向东北

C.由西南逆时针转向东南      D.由西南顺时针转向东南

22.若图示日晷仪由西安移至上海使用时，晷盘与地面的夹角应该

A.增大      B.减小

C.不变      D.按日期作调整

20.A 已时指的是9:00,个时辰，对应2个小时（120分钟）,学生也可以通过午正指示12:00,依此来推理。

21.D夏至日，太阳直射北半球，日出丁东北方、正午在正南方、日落丁西北方，影子朝向与太阳方位相反，则影子山西南顺时针转向东南，故D项正确

22.A 北半球各地仰塑北极星的仰角等于当地的地理纬度，又因为暑针指向北极星，垂自丁暑盘，故树盘与地而的夹角与当地地理纬度互余；西安纬度高于上海，则移到上海后，该夹角应该上午10:12增大。

2019齐鲁科研协作体联考  在春花烂漫的清晨，晨练的王先生在小区中心花坛（118°E）透过栅栏拍摄到了旭日正东升起的照片，花坛的中心是一个赤道日晷（晷针上端指向北极星附近，冬半年观测底面晷针日影，夏半年观察顶面的晷针日影），日晷面与地平面的夹角为52°。据此完成9-11题。

9.栅栏的走向是 

A. 南北走向    B.西北—东南走向

C.东北—西南走向    D.东西走向 

10.该地当天 

A.正午时北京时间为12点

B.正午太阳光线与日晷面平行

C.晷针的影子顺时针划过日晷面

D.正午太阳高度为38°

11.再过15天，节气可能为

A.惊蜇        B.白露

C.清明      D.寒露

B 9、根据题干信息可知，楼房为东西走向，从而栅栏为西北-东南走向。

B 10、该地为118°E，正午时北京时间为12：08。从春花烂漫和旭日正东升起来推断，此时为春分，太阳直射赤道，正午太阳光线与日晷面平行。上下面的晷针影子同时存在，分别为顺时针和逆时针划过日晷面。该地当天的正午太阳高度应该为52°，因为由日晷晷针指向北极星附近和日晷面与地平面的夹角为52°，可以推断，该地纬度为38°，此时为春分，太阳直射赤道，且太阳光线和日晷面平行，所以该地当天正午太阳高度即为日晷面与地平面的夹角。

C 11、当天为春分日，15天后，应为清明节。