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它具有觀測太陽的功能，日晷、圭表、及太陽直射。

本文標題－－『高雄的太陽』強調太陽在高雄的重要地位，自有其特殊意義。

其內容如下：高雄的太陽、高雄的日出、高雄的圓仔湯、高雄的井底之蛙、高雄都會公園的金雞等。

□高雄的太陽　　高雄市地處南台灣，在北回歸線之南大約一度的地方。

高雄都會公園位居北緯22度43分58秒，距離北回歸線之南大約一百公里，每年夏至(六月廿一日)前後大約十五天，也就是六月六日與七月六日，太陽均通過高雄都會公園正上方，與地面成90度角，正是所謂的『日正當中』或『立桿無影』的正確時日，可以用來驗證都會公園所在地的緯度。

高雄的太陽(運動路徑如圖一)：在三月廿一日(春分點)清晨，太陽由正東方升起，然後一邊升起，一邊開始偏南，正午時分經過頭頂上方的子午線時，向南偏離22.73，也就是高雄(觀測點) 的緯度，再繼續往正西方落下，東西方的路徑相對稱。

三月廿二日以後，太陽升起的方向開始偏北，整個太陽的路徑平行地偏北，正午的太陽向南偏離的角度也漸小。

六月廿一日，太陽升起的方向達到最北方，也就是東方偏北25.56009地平處，到達子午線時，恰經過嘉義線水上鄉的正上方，太陽直射水上鄉的北回歸線。

六月廿二日以後，太陽開始南回。

九月廿三日(秋分點)時，太陽升起的方位又回到正東方，其路徑一如春分點。

九月廿四日以後，太陽繼續南移。

十二月廿二日(冬至)時，太陽升起的方向達到最南方，也就是東方偏南25.56009處，到達子午線時的高度，只有H= 43.82，斜射的太陽是形成冬季寒冷的主要原因。

十二月廿三日以後，太陽開始北回。

□高雄的日出(一)日出日沒的方向： 設日出(或日沒)的幅角為a，太陽赤緯為d，觀測點所在緯度為j。

高雄都會公園所在位 置為北緯2243’58”(22.732778)，東經12018’59” 。

a、j、d三者的關係可以下式表示：Sina=Sind．Secj 例1.在夏至點時，北極圈的日出幅角： Sina=Sin23.45．Sec66.55 Sina=1 a=90 也就是說：夏至那天，在北極圈(北緯66.55)看日出，太陽從正北方升起。

例2.於6/6或7/6，在高雄都會公園(緯度22.73)看日出，其日出的幅角： Sina=Sin22.73．Sec22.73 Sina=0.3863891.0842037a=24.76679也就是說：6/6或7/6兩天，在高雄都會公園看日出，太陽從東方偏北24.76679的方向升起。

並於正午時分直射高雄都會公園。

例3.夏至點時(6/21)，在高雄都會公園(緯度22.73)看日出，其日出的幅角： Sina=Sin23.45．Sec22.73 Sina=0.3979491.0842037a=25.56009也就是說：夏至點時(6/21)，在高雄都會公園看日出，太陽從東方偏北25.56009的方向升起。

並於中午時分直射嘉義縣水上鄉，高雄地區的桿影指向南方。

6/6或7/6兩天，高雄都會公園的日出方向是東方偏北24.76679的地平線。

夏至點(6/21)時，高雄都會公園的日出方向是東方偏北25.56009的地平線。

至於春分點和秋分點，太陽直射赤道(太陽赤緯d=0)，幅角a=0，高雄都會公園的太陽由正東方升起。

其實當天全世界的日出幅角均相同。

冬至點(12/22)時，高雄都會公園的日出方向是東方偏南25.56009的地平線。

(二)日出日沒的時刻：設太陽的高度為h，太陽赤緯為d，觀測點所在緯度為j，太陽時角t。

太陽的高度(h)：Sin h = Sin j Sin d + Cos j Cos d Cos t當太陽的高度h 為0時，太陽日出(或日沒)，Sin h =0， 0 = Sin j Sin d + Cos j Cos d Cos t ∴Cos t0= －tan j．tan d <i>日出時刻12h－ t0 ，<ii> 日沒時刻12h＋ t0。

討論：1. 因為赤道的j=0，所以Cos t0=0，得到t0=90，意思是說：在赤道上任何季節 的日出都是午前六時，日落是午後六時。

2.在春分或秋分時， 太陽直射赤道d=0，所以Cos t0=0，得到t0=90，意思是說： 在春分或秋分時，全球各地的日出都是午前六時，日落是午後六時。

3.以上為天文理想的日出日沒時刻，實際上仍須有下列考慮： 考慮太陽盤面的大小(太陽視半徑約16弧分)，實際日出日沒的時刻以太陽盤面的上 緣為準。

‚考慮大氣折射的問題，地平附近的太陽因大氣折射約提高34弧分。

ᤒ以上兩種原因，在赤道上的日出(日落)時間大約提早(延後)4分鐘，南北極則相差大 約三天。

„考慮大氣粒子的散射作用，太陽在地平線以下7時，天空就已經發亮。

□高雄的圓仔湯(一)日出方位冬至點時(12/22)，在高雄都會公園(緯度22.73)看日出，其日出的幅角： Sina=Sin23.45．Sec22.73 Sina=0.3979491.0842037a=25.56009也就是說：冬至點時(12/22)，在高雄都會公園看日出，太陽從東 方偏南25.56009的方向升起。

(二)太陽正午時的高度 當每天中午太陽經過子午線時，太陽的高度H = 90－ (j －d )，在冬至點時，高雄的 j =22.73，冬至的太陽d=－23.45，所以H= 43.82。

假設在台北觀察太陽，台北圓山的j =25.078，太陽在冬至時最高(正午)只有H=41.472。

與高雄相比略低，相差兩地的緯度差。

□高雄的井底之蛙由於高雄位於北回歸線之南，太陽有兩天的機會直射。

嘉義縣水上鄉位於北回歸線上，太陽在夏至點當天可以直射，至於嘉義以北的地區，就沒有機會讓太陽直射了。

因此假想各地都有一口深井，並且深井中都住著一隻青蛙，所謂的井底之蛙，對於直接見太陽一面，它們則各有不同的際遇；水上鄉的青蛙在每年夏至點時可以見太陽一面，高雄的青蛙每年卻可以看見太陽兩次，當然台南的青蛙也可以看見太陽兩次，只是時間更接近夏至點罷了。

台中、台北的青蛙想要看見太陽，躲在深井中就沒有什麼機會了。

設太陽的高度為h，太陽赤緯為d，觀測點所在緯度為j，太陽時角t(正午0)。

太陽的高度(h)：Sin h = Sin j Sin d + Cos j Cos d Cos t當太陽通過子午線時，其高度H (正午t=0)Sin H = Sin j Sin d + Cos j Cos d =Cos (j －d )　 H = 90－ (j －d ) 如果觀測點是高雄都會公園，太陽在六月六日(或七月六日)直射，j與 d 二角均為22.73，顯然太陽在正午時的角度為90度。

六月廿一日時， j=22.73， d= 23.45，H的角度超過90度(90.72)，造成桿影朝向南方的特殊現象。

□高雄都會公園的金雞 參考資料 http://www.nknu.edu.tw/~gise/sky/%B0%AA%B6%AF%AA%BA%A4%D3%B6%A7.htm
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