圭表的作用

圭表的作用

圭表是中国古代观测天象的仪器。在不同季节 ，太阳的出没方位和正午高度不同，并有周期变化的规律。于露天将圭平置于表北面，根据圭上表影，测量、比较和标定日影的周日、周年变化，可以定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。所以圭表测影是中国古代天文学的主要观测手段之一。 表最重要的当然是测定节气。由于地球的公转，太阳在一年中的视高度变化显著，夏至日行极北，日中时刻表影最短，冬至日行极南，日中时刻表影最长;春分和秋分太阳出没于正东西，日中时刻表影适中。这四个时点不仅在观测上具有特别重要的意义，同时更是建构回归年的四个时间标记点。由于一年中只有夏至日正午的表影最短，验测相对方便，因此在早期先民的测影活动中，挨度夏至日正午影长的工作格外重要。然而随着历法岁首的后移，以冬至作为一个天文年度起算点的传统逐渐形成，这使利用圭表测定太阳到达冬至点的时刻成为求测回归年长度的关健工作。然而冬至点并非总发生在日中，它可能出现在一天之中的任何时刻，因此，为求得准确的冬至时刻，古人就必须对冬至日影进行连续不断的长期测算。