关于在2011年夏至期间开展中、小学生
观测太阳照射地球--‘立杆无影’活动的倡议
致北回归线沿线学校
尊敬的领导、老师们：
每年6月21日或22日为“夏至”节气。这一天，日上中天时，太阳直射北回归线。这也是一年中太阳照射北半球时间最长的一日。
在远久的古代，华夏先民就把观测日影，作为判断时间、季节的基本方法。根据地球与太阳、月球周期运动的时空关系，对应表现到地面上的光热、气候、物候的变化周期，我们的祖先还创造了早期的农历(物候历)。
北回归线跨越我国境内陆地长达2000多公里，这区域自然地理条件优越、物产丰富、人文荟萃，是我国经济文化较发达地区。籍夏至来临之际，中国科学院国家天文台二部、国家天文台二部广东天文科普基地(广州市五羊天象馆)发起举办“2011年北回归线‘夸父追日’活动”——夏至日观测太阳直射北回归线科普活动，通过新浪网的专设公共平台，把台湾嘉义、广东汕头、广东从化(中心站)、广东封开、广西桂平、云南墨江等地的北回归线标志联系起来。从祖国东部沿海到西部，让两岸多地的广大群众，与我们一起逐一见证太阳直射北回归线的景象，并在该活动中导入更多、更丰富的科普活动。由于活动是从我国古代一个著名神话“夸父逐日”的故事而引发的构想。因此，把这次活动名称定为“夸父追日”。
为了弘扬祖国传统文化，引导青少年学生认识夏至节气的自然基础——太阳与地球运动形成的特定时空状态，进一步了解天文、气象、地理等有关科学知识，培养他们的科学探索精神，提高发现、观测、操作能力。我们对北回归线沿线及以南地区广大学校师生发出真诚的倡议——
让我们一起来学习有关天文地理知识，积极参加夏至日太阳直射北回归线的观测活动，共同见证“立竿无影”。
组委会希望，组织太阳直射观测活动的学校将有关活动资料(观测报告和相片、视频等)备份并及时从网上或邮递给组委会，我们将选择有代表性的活动例子上网宣传，颁发有关参与日影观测活动证书，以达到资源共享，互相鼓励的目的。
2011年北回归线“夸父追日”活动组委会
2011年6月3日
附录：学校组织学生观测太阳直射北回归线活动指引
一、组织形式：学校老师组织学生集体观测和学生自发组织小组观测均受到鼓励。
二、观测时间、地点和气象条件
1、时间：2011年6月19日~6月25日；以6月22日夏至日为主。北回归线以南地区，可根据本地太阳直射日期，灵活安排。
2、地点：以我国北回归线穿越地区为主，可向南边延伸更广泛的可观测太阳直射的地区；观测地点：在学校操场等空旷适宜观测的场所；
3、天气：晴朗，有阳光照射在地表。
2011年夏至日各地太阳直射的最佳观测时间参考：
序号 | 北归回归线标志塔所在地 | 地球坐标 (纬度/经度) | 时间(北京时间) |
1 | 台湾嘉义 | 北纬：23度27分04.51秒 东经：120度24分46.5秒 | 12：00 |
2 | 广东汕头 | 北纬：23度26分37.50 秒东经：116度35分20秒 | 12：16 |
3 | 广东从化太平 | 北纬：23度26分28.44秒 东经：113度28分56秒 | 12：28 |
4 | 广东肇庆封开 | 北纬：23度26分28.91秒 东经：111度29分40秒 | 12：36 |
5 | 广西桂平 | 北纬：23度26分15.67秒东经：110度08分37.34秒 | 12：41 |
6 | 云南墨江 | 北纬：23度26分03.66秒东经：101度41分00秒 | 13：15 |
备注 | 以上北回归线标志塔各站点的太阳直射时间只供参考。同学们的观测地点不同，时间也有相应的变化，可提前在夏至日前三天跟踪观察。
科学原理： 今年6月22日是夏至日，地球公转至黄经90度，太阳光将垂直照射北回归线区域，在沿线地区正午时段可利用垂直竖立的竹竿，观察到“立竿无影”的自然景观。 由于从夏至日开始，太阳的运行轨道，从北回归线向南回归线逐步移动。因此，在夏至日前后，在北回归线以南的区域，可以观测到两次“立竿无影”的现象。
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立杆无影(左)与立竿见影(右)
三、观测活动工具
(1)阳光直射地面的辅助观测物体；
在社区静态垂直于地面的物品和器具；如居住小区内没有遮蔽的太阳光可照到的旗杆、电线竿、防护桩等。
或采用于辅助观测的器具/自制观测装置；
如：(a)把竹竿和木棒等不透光柱体垂直竖立(需要用一根垂线来校正垂直度)，以此观测太阳光的投影逐步消失、又逐渐显现的过程；
(b)找一根长度与孔径比大于100的空心圆管，把空心管垂直悬挂起来(同样需校正垂直度)，管的底部距地面20厘米。观测太阳光通过孔径投射到地面的光斑很快变圆，又变扁消失的过程。
(2)时钟(表)，钢卷尺
(3)录像机、相机(可以用手机拍摄)；
四、拍摄、记录观察结果：
1. 对观测现场垂直的柱体/管子形成“立竿无影”的过程和结果进行拍摄。
注意拍摄的角度可以较佳显示光影直射效果。提前30分钟，每10分种一次，在阳光直射前拍2~3次。尽量拍摄到直射景观1次。注意拍照时，记录观测时间。
2. 填写观测报告
附： 青少年拍摄太阳直射地面、“立竿无影”观测报告(点此下载)
项目 |
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姓名 |
| 联系电话 |
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通讯地址 /邮编 |
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观测辅助工具 | 1垂直物体 2垂直棍棒 3垂直透光管 |
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时间 |
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地点 |
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观测点坐标 纬度/经度/海拔高度 |
| 可查地图 | ||
相片 |
| 1~5张 | ||
观测结论： 学校： 班级： 作者签名： | ||||
五、进一步的工作：
对于高中同学，可以做进一步的工作——通过测量日影、作图、或计算确定太阳直射时刻。具体步骤如下：
1、在当地正午前后各一个半小时、或两个小时内(当然可更长)，进行测量日影工作。
2、可适当多取几个测点，如10分钟测一个点。
3、以时间为横坐标、日影长为纵坐标进行尺规作图，画出一条二次曲线。曲线顶点对应的时刻，即是当地正午太阳直射的时刻。
4、看看是否能根据测量数据，拟合出一个二次曲线公式并根据公式，计算出直射时刻。
5、其他涉及所学知识范围内的工作。
6、将结果写成一份测量报告，或小论文提交给组委会。
7、测量精度将直接影响测量结果。主要有三个方面：(1)测量工具的选择；(2)产生日影的竖竿长度和最小测量单位的确定；(3)竿子顶端影子可能发虚，影响精度。这时，可采用如下方法。在栏杆、单杠等横杆上垂吊重物来代替竖竿。横竖交叉处的影子要实一些。(见下图)
测量影子
六、观测活动的注意事项
(1)观测过程不需也不能直接看太阳
(2)注意防暑，需要戴太阳帽等，尽量避免直接日晒时间过长，可凉茶解暑。
七、活动流程
1、2011年7月10日之前征集摄影作品及观测结果报告。
2、测量结果报告及小论文7月30日之前提交。
各种报告及小论文可以从网上直接上传/或邮寄“夸父追日”秘书处。
2、 活动作品网上巡展时间：2011年7月10日至2012年6月31日。
优秀作品拟推荐给有关报社、网站。
以独立观测组提交的观测报告为单位，颁发由“夸父追日”活动组委会签发的“2011年‘夸父追日’太阳直射观测活动纪念证书”。
八、联系方式：
“夸父追日”活动秘书处/联系人：
1、文件接收：何老师 电话020—81936447 13570491785
邮箱1226105091@qq.com QQ 1226105091
2、指导老师：李建基 手机：13926049969
地址：广州市荔湾区南岸富力路22号之三 邮编：510160
网址：www.wytxg.com
