月晷

月晷，又称“太阴晷”，是用月亮来估测夜间时刻的仪器。它和日晷思路相近，但实现方式差别很大：日晷靠阳光投出清晰晷影；月晷若只靠月光投杆影，夜里太暗、影子模糊，所以真正可用的月晷通常要加“瞄准装置”和“月相/日期补偿装置”。

一、基本原理

月亮本身不发光，它的位置每天既随地球自转东升西落，又因绕地公转相对太阳不断移动：

• 初一（朔）附近：月亮和太阳几乎同方向，基本看不见，也不适合计时；
• 初八前后上弦：月亮约比太阳晚6小时，中午太阳在西、夜里月亮在南方偏西；
• 十五前后满月：月亮与太阳几乎相对，太阳落下它升起，可近似把“满月光行”当反相日晷用；
• 二十二前后下弦：再晚约6小时。
• 平均而言，月亮每天出没比前一天晚约48分钟。

所以如果不补偿月相，直接用日晷盘读月亮，只有满月较准；其他日子会系统性偏差。高级月晷就是用一个“日期盘/月距盘”把这个偏差补掉。

二、常见结构

不同形制差异很大，清代宫廷月晷和民间简易月晷不完全一样。

1）简易“满月月晷”

外形像赤道式或地平式日晷，有晷面、刻度、指针。只在满月、亮夜使用，本质上把月亮当“夜里的太阳”。缺点：非满月误差大；残月、弦月要人工修正。

2）双盘补偿式月晷

典型如故宫相关仪制与展览复制品：

• 时刻盘：刻十二时辰或24小时；
• 日期/月相盘：刻农历初一至三十，或按“月距日经度”刻0–360°；
• 游表/直表：中心瞄准件，用来对准月亮；
• 指南针：定南北；
• 纬度弧/倾角机构：按使用地纬度把晷面调到对应角度；
• 木座或支架。

故宫慈宁宫复制月晷为两同心盘加中心游表：下盘十二时辰，上盘30天兼360度，0度处伸直表；先按“月距日经离表”把游表定到对应位置，再用直表带动游表对月，游表在时刻盘读数。 故宫“铜镀金方月晷仪”（乾隆，造办处）由时刻盘、日期盘、游标、直表、指南针、纬度弧、木座构成，用于观测月影求时刻。

3）赤道式月晷（清初西法）

晷面平行于天赤道，面和地面夹角≈当地纬度；盘面按朔望日期转动，对月读数。清初月晷多为赤道式，安放角等于纬度，转到按朔望月计的日期后观测月亮读分度盘。

三、使用步骤（以补偿式/宫廷式为例）

1. 选夜：晴朗、月亮够亮；满月最佳，弦月可用但必须补偿，阴云不用。
2. 定方向：用指南针或北极星定正南北；若赤道式，晷面中心轴指向北天极。
3. 调纬度：地平/赤道仪把晷面倾角设为当地纬度（如北京约39.9°，西安约34°，广州约23°）。有纬度弧就对齐。
4. 对日期/月距：看当天农历日期，把日期盘转到初一/十五等位置；更精细的按“月距日经度表”把游表设在相应度数。满月可近似设180°相对太阳，初八约90°，廿二约270°，但这是粗略值。
5. 瞄月亮：通过直表/游表/小孔瞄准件对准月球边缘或月心，使照准器与月亮成一线。
6. 读数：看游表在时刻盘所指时辰或小时。若仪器已补偿日期，直接读“地方真太阳时/地方时”；若要换成北京时间，再按经度差换算（每1°约4分钟）。
7. 非补偿简易法修正：若只用普通日晷盘看月光，不调日期盘，则：
   • 满月：读数近似=当地太阳时（但昼夜反相，按仪器设计可能要取反向）；
   • 满月后第n天：月晷若按“太阳盘”直读，会每天约快48分钟，实际时间≈读数−48×n分钟（粗略）；
   • 满月前第n天：约慢48×n分钟，实际≈读数+48×n分钟。一周就近5.6小时，所以不补偿只适合“粗略看个早晚”。

四、和日晷、星晷、更漏的区别

• 日晷：太阳光投影，白天用，精度高；
• 月晷：月亮方位+月相补偿，夜间用，精度中等且依赖月相天气；
• 星晷/星盘：用恒星或拱极星定时，适合无月晴夜；
• 更漏、香篆：不靠天体，室内阴天都能用，但需补水、换香。

五、误差来源

• 月相不对：不按农历补偿，偏差可达数小时；
• 月球轨道椭圆：月亮视运动速度不等，平均48分钟/天只是近似；
• 黄白道夹角：月亮赤纬每天变，低纬/高纬、不同季节高度不同；
• 纬度没调：异地使用不调倾角，读数整体偏；
• 大气、地平遮挡：低空月亮折射、树屋遮挡会影响瞄准；
• 地方时与标准时：古仪读的是地方天象时，不是手机上的北京时间。