从北京到广州多远?
北京位于东经116°23',北纬40°05' ,坐标上距离赤道大约359千米;而广州位于东经113°27',北纬23°08' ,坐标上离赤道大约430千米——也就是说从赤道往北走,越接近北京,纬度数越大;而从赤道往南走,越接近广州,纬度数也越大。 所以从理论上说,如果沿着地球自转方向(即由北极往南极绕一圈),那么当您走到广州时,您的北边应该已经回到了北极点附近了!同理,若是由南极往北极穿,则到达北京时已到了南极圈附近了。 但实际上并不如此,因为经度问题。 从北京到广州有1200公里左右,但最远的距离并不是在东西向的,而是在南北向的。 东西方向的经度差只有116.5km,而南北方向居然相差212km(约等于首都机场到北京大兴国际机场的距离)。
这是因为地球自转产生偏向力,使得本初子午线开始弯曲,经过千百年地球的自转和公转导致其倾斜程度加剧,使本初子午线越来越偏离横贯东西的经线,因而导致了以上所说的“最远点不在东西向而在南北向”的现象。 如果站在北极点向上看,会发现地球自转产生的偏向力会使原本应当平行于地面的电波发生弯曲(如图所示),从而造成时间偏差。
为了消除这个影响,我们在计算时往往选择把一个经线圈分成上下两部分,上半部分代表东半球,而下部分代表西半球,这样就把本来要绕地球一周的无线电信号分解为了四段,分别沿四个不同的经线圈向下传递,最后再集中起来传输给地面站进行最后的解调。 但是,由于经度差的存在,这四段路径不可能完全相同,进而会造成时间偏差。
对于来自同一发射台的无线电信号来说,这一偏差是可以叠加的;而对于不同发射台发送的信号来说,这种偏差会被大大削弱,需要多个发射台联合工作才能最终实现准确的时间同步。