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天文學(xué)在航海上的應(yīng)用
天文學(xué)是研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的學(xué)科。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律等。天文學(xué)是一門(mén)古老的科學(xué)，自有人類文明史以來(lái)，天文學(xué)就有重要的地位。下面為大家?guī)?lái)了天文學(xué)在航海上的應(yīng)用，歡迎大家參考閱讀！
航海是人類在海上航行，跨越海洋，由一方陸地去到另一方陸地的活動(dòng)。在從前是一種冒險(xiǎn)行為，因?yàn)槿祟惖牡乩碇R(shí)有限，彼岸是不可知的世界。
人類在新石器時(shí)代晚期就已有航�；顒�(dòng)。當(dāng)時(shí)中國(guó)大陸制造的一些物品在臺(tái)灣島、大洋洲，以至厄瓜多爾等地均有發(fā)現(xiàn)。公元前4世紀(jì)希臘航海家皮忒阿斯就駕駛舟船從今馬賽出發(fā)，由海上到達(dá)易北河口，成為西方最早的海上遠(yuǎn)航。公元前490年，在波斯與希臘的海戰(zhàn)中，希臘就曾以上百英尺長(zhǎng)的戰(zhàn)艦參戰(zhàn)。中國(guó)漢代已遠(yuǎn)航至印度，把當(dāng)時(shí)羅馬帝國(guó)與中國(guó)聯(lián)系起來(lái)。唐代為擴(kuò)大海外貿(mào)易，開(kāi)辟了海上絲綢之路，船舶遠(yuǎn)航到亞丁灣附近。在當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)條件下，航海是靠山形水勢(shì)及地物為導(dǎo)航標(biāo)志，屬地文航海；而以星辰日月為引航標(biāo)志的，則屬天文航海技術(shù)之一種。
�。�、我國(guó)航海的歷史發(fā)展
殷商與西周時(shí)期，人們除了會(huì)制造船舶之外，已能制成帆而利用風(fēng)力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”，說(shuō)明殷人行船已經(jīng)使用帆，不過(guò)，這時(shí)的帆一般主要用在陸地江河航行中。而隨著春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期各國(guó)的海上活動(dòng)興起，人們航海的地理知識(shí)逐漸增加，將中國(guó)東部外測(cè)的不同水劃成“北�！保ń癫澈＃�、“東海”（今黃海）、“南�！保ń駯|海）。人們已了解到“百川歸�！辈㈤_(kāi)始在沿海巡航。同時(shí)，人們?cè)诮雍秃胶＿^(guò)程中，逐漸認(rèn)識(shí)了風(fēng)，并利用風(fēng)和帆航行。
值得一提的是，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，海上導(dǎo)航技術(shù)已與天文學(xué)聯(lián)系起來(lái)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期人們已經(jīng)對(duì)二十八星宿和一些恒星進(jìn)行了定量觀測(cè)，并取得了可喜成果，并把海上航行與天文學(xué)相結(jié)合，利用北極星為航行定向。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，磁石“司南”已發(fā)明。但其用途主要用于陸上定位。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期主要以太陽(yáng)和北極星為海上導(dǎo)航標(biāo)志。
三國(guó)兩晉南北朝時(shí)期造船業(yè)發(fā)展的同時(shí)，航海知識(shí)與技術(shù)得到了進(jìn)一步的充實(shí)和提高。這一時(shí)期航海技術(shù)有所進(jìn)步，還表現(xiàn)在人們已對(duì)航行所經(jīng)海區(qū)的海岸地形有了初步了解，如對(duì)今南海的珊瑚已有所認(rèn)識(shí)，同時(shí)天文導(dǎo)航技術(shù)也已采用。
隋唐五代時(shí)期航海技術(shù)趨于成熟，人們已能熟練運(yùn)用季風(fēng)航行，天文、地理導(dǎo)航水平都有明顯提高，對(duì)潮汐也能進(jìn)一步正確解釋。
唐代，人們已能認(rèn)識(shí)到北起日本海，南至南海的風(fēng)有規(guī)律地到來(lái)和結(jié)束，這種與航行有關(guān)的季風(fēng)成為“信風(fēng)”。義凈正是借著對(duì)南海季風(fēng)、北印度洋及孟加拉灣的季風(fēng)和洋流規(guī)律的認(rèn)識(shí)和利用而乘船到達(dá)東南亞室利佛逝國(guó)而還歸中國(guó)的。同時(shí)唐代人對(duì)海洋氣象有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，已能利用赤云，暈虹等來(lái)預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)。
唐代天文定位術(shù)的發(fā)展，集中體現(xiàn)在利用仰測(cè)兩地北極星的高度來(lái)確定南北距離變化的大地測(cè)量術(shù)。開(kāi)元年間天文學(xué)家憎一行已可以利用“復(fù)矩”儀器來(lái)測(cè)量北極星距離地面的高度，雖與實(shí)際數(shù)字有一定的差距，但這是世界首次對(duì)子午線的實(shí)測(cè)，而且這種測(cè)量術(shù)很可能已經(jīng)在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北極星的高度而進(jìn)行定位導(dǎo)航。
兩宋時(shí)期航海技術(shù)的提高，最突出的是指南針的廣泛應(yīng)用。宋以前的航海指引，一般是憑天象、天體識(shí)別方向，夜以星星指路，日倚太陽(yáng)辨向，至北宋時(shí)期，航海技術(shù)開(kāi)始了重大的突破，已能利用指南針航行。而指南針的應(yīng)用，在南宋時(shí)期發(fā)展成羅盤(pán)形構(gòu)，隨著精確度不斷提高，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，海上航行已逐步依靠指南針指示方向，比北宋時(shí)期更為進(jìn)步。
元代指南針的應(yīng)用更為普遍，也更為精確，已成為海舶必備的航海工具。
明朝的航海技術(shù)主要表現(xiàn)在對(duì)海洋綜合知識(shí)的運(yùn)用以及航行技術(shù)方面有較大的提高與進(jìn)步。
明代指南針的應(yīng)用更為普及與精確。牽星術(shù)來(lái)確定船舶的航行位置。牽星術(shù)，乃是當(dāng)時(shí)一種利用天文狀況進(jìn)行測(cè)位的航海技術(shù)。即在船上利用牽星板來(lái)觀察某一星辰的高度，借以確定船只所在的地理位置。特別是在深海中，地形水勢(shì)難以提供有效的識(shí)別，無(wú)所憑依，往往以天象來(lái)確定航位�！多嵑秃胶D》中就附有《過(guò)洋牽星圖》，記錄在印度洋地區(qū)的牽星航海。
清朝前中期的航海技術(shù)雖然沒(méi)有很大創(chuàng)新，基本上繼承前人的傳統(tǒng)方式。但也有一定程度的發(fā)展。指南針的應(yīng)用，普遍使用三針?lè)�，�?duì)航海天象觀察、航海地形水勢(shì)都有系統(tǒng)的掌握。
“中國(guó)洋艘，不比西洋呷板，用混天儀、量天尺，較日所出，刻量時(shí)辰，離水分度，即知為某處。”相形之下，中國(guó)的航海技術(shù)已開(kāi)始落后于西方。
2、過(guò)洋牽星技術(shù)的內(nèi)容與使用方法
中國(guó)古代航海所用的天文觀察導(dǎo)航技術(shù)。是指用牽星板測(cè)量所在地的星辰高度，然后計(jì)算出該處的地理緯度，以此測(cè)定船只的具體航向。牽星術(shù)的主要工具是牽星板。牽星板是測(cè)量星體距水平線高度的儀器，其原理相當(dāng)于當(dāng)今的六分儀。通過(guò)牽星板測(cè)量星體高度，可以找到船舶在海上的位置。牽星板共有大小十二塊正方形木板，以一條繩貫穿在木板的中心，觀察者一手持板，手臂向前伸直，另一手持住繩端置于眼前。此時(shí)，眼看方板上下邊緣，將下邊緣與水平線取平，上邊緣與被測(cè)的星體重合，然后根據(jù)所用之板屬于幾指，便得出星辰高度的指數(shù)。明代過(guò)洋牽星術(shù)常用的星座包括北辰星、織女星、布司星、水平星、北斗星、華蓋星、燈籠骨星等。
3、天文學(xué)概況
天文學(xué)所研究的對(duì)象涉及宇宙空間中的各種物體，大到月球、太陽(yáng)、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個(gè)宇宙，小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學(xué)家把所有這些物體統(tǒng)稱為天體。地球也是一個(gè)天體，不過(guò)天文學(xué)只研究地球的總體性質(zhì)而一般不討論它的細(xì)節(jié)。另外，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也屬于天文學(xué)的研究范圍，可以稱之為人造天體。
宇宙中的天體由近及遠(yuǎn)可分為幾個(gè)層次：
（1）太陽(yáng)系天體：包括太陽(yáng)、行星（包括地球）、行星的衛(wèi)星（包括月球）、小行星、彗星、流星體及行星際介質(zhì)等。
�。�2）銀河系中的各類恒星和恒星集團(tuán)：包括變星、雙星、聚星、星團(tuán)、星云和星際介質(zhì)。
�。�3）河外星系，簡(jiǎn)稱星系，指位于我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統(tǒng)，以及由星系組成的更大的天體集團(tuán)，如雙星系、多重星系、星系團(tuán)、超星系團(tuán)等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質(zhì)。
天文學(xué)還從總體上探索目前我們所觀測(cè)到的整個(gè)宇宙的起源、結(jié)構(gòu)、演化和未來(lái)的結(jié)局，這是天文學(xué)的一門(mén)分支學(xué)科——宇宙學(xué)的研究?jī)?nèi)容。天文學(xué)按照研究的內(nèi)容還可分為天體測(cè)量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三門(mén)分支學(xué)科。
天文學(xué)始終是哲學(xué)的先導(dǎo)，作為一門(mén)基礎(chǔ)研究學(xué)科，天文學(xué)在不少方面是同人類社會(huì)密切相關(guān)的。時(shí)間、晝夜交替、四季變化的嚴(yán)格規(guī)律都須由天文學(xué)的方法來(lái)確定。人類已進(jìn)入空間時(shí)代，天文學(xué)為各類空間探測(cè)的成功進(jìn)行發(fā)揮著不可替代的作用。
4、結(jié)束語(yǔ)
21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，海洋已成為人類第二大生存和發(fā)展空間。世界各國(guó)未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)也將在海洋上競(jìng)爭(zhēng)。充分開(kāi)發(fā)和綜合利用海洋資源是世界各國(guó)進(jìn)一步發(fā)展的必然要求。國(guó)際貿(mào)易和大宗貨物運(yùn)輸?shù)闹魍ǖ乐荒苁呛Ｑ蟆Ｎ磥?lái)維護(hù)國(guó)家權(quán)益和安全的領(lǐng)域?qū)⒅饕呛Ｑ蠛吞�。《中�?guó)海洋21世紀(jì)議程》已經(jīng)制定，為了在2020年實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)，為了在本世紀(jì)中葉建設(shè)成世界中等發(fā)達(dá)水平的國(guó)家，堅(jiān)持全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，創(chuàng)新航海學(xué)技術(shù)，發(fā)展海洋生產(chǎn)力日益重要。我們要大力弘揚(yáng)愛(ài)國(guó)主義，開(kāi)拓進(jìn)取，崇尚科學(xué)的精神，要鼓勵(lì)更多的勇敢者獻(xiàn)身航海事業(yè)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用海洋，為中華民族的振興和國(guó)家的富強(qiáng)做出更大的貢獻(xiàn)。
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