中国科学院新疆天文台南山观测站（以下简称南山观测站）位于新疆乌鲁木齐市乌鲁木齐县甘沟乡小峰梁，距离乌鲁木齐市70公里左右，这里冬暖夏凉，风景优美，是中国西部地区综合性观测基地。这里汇聚了很多大型天文观测仪器，其中口径为26米的射电望远镜非常醒目。当你走进南山观测站深处你会发现还有一个古老计时仪器--赤道式日晷，坐落于此。
新疆天文台南山观测站
赤道式日晷
“日晷”是人类古代利用太阳影子测时间的一种仪器，又称“日规”， 这是人类在计时领域的重大发明。在中国古老的天文和数学著作《周髀算经》中，有着这样的记载“冬至日晷长，夏至日晷短”。这句话的意思是冬至日太阳的影子长，夏至日太阳的影子短。[晷（gui第三声）指的是影子，日晷是指太阳的影子。]
日晷的结构
依晷面所放位置、摆放角度、等的不同，日晷可分成地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多种，常见的有赤道式日晷和地平式日晷。
赤道式日晷 地平式日晷
日晷通常由金属的指针和石制的圆盘组成，圆盘叫做“晷面”，指针叫做“晷针”，其投射在晷面的影子叫做“针影”。日晷的设计需要确定南北方向，以及当地所处的地理纬度。南山观测站拥有的是一台赤道式日晷，晷面平行于赤道面，跟水平面有一个夹角，这个值等于90度减去当地的地理纬度，乌鲁木齐的地理纬度是43度，所以南山赤道式日晷的晷面跟水平面夹角是47度，其盘面的刻度均匀，读数简单且清晰，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。
如何利用赤道式日晷来观测时间？
在古时一天分为十二个时辰：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰又等分为“时初”、“时正”，相当于现在的24个小时，赤道式日晷的最外层和次外层大圈的24格与之相对应。
赤道式日晷两面
24个大格中的每个格表示一个小时。以“午”为例，次外层大圈代表的是午初（代表11点-12点），最外层大圈代表的是午正（代表12点-13点）。最外层大圈的外层有细细的一圈格子，其一个大格对应于15个小格，每个格代表的是4分钟。日晷测量的时间为本地时间，所以南山观测站的这台日晷测得是新疆当地时间，也被称为真太阳时，我们手表所显示的时间为平太阳时，两者之间在一年中不同的时间有不同的差别，可以通过赤道式日晷背面的八字图分析并读出。南山观测站位于东六区，与北京时间相差2小时10分钟34秒。日晷的测时加上2小时10分钟34秒，再加上八字图的修正值，就是大家手表上的北京时间了。
由于赤道式日晷是利用针影计量时间。因此除了在阴天和晚上无法使用之外，每年的春分日3月21日和秋分日9月23日，由于太阳光跟晷面平行也无法使用。
夏至日看南山日晷有什么不同之处
夏至是夏季的第四个节气，也是二十四节气的第十个节气，在古人对天象的观察中，“夏至”和“冬至”是最早被确立的两个节气，因此在二十四节气中，有重要的地位。夏至的到来，意味着盛夏的到来，在夏至这一天，太阳直射北回归线，北半球迎来白昼最长的一天。 因此夏至日在南山观测站我们预计可以观测到长达15个小时左右晷针的投影。对于北回归线及其以北的地区来说（比如广东汕头以北区域），夏至也是一年中正午太阳高度最高的一天。
因此夏至日这天在南山观测站可以看到日晷落在地面的影子是一年中最短的，虽然晷针的影子比一年中其它时间晷针的影子短，但是可以看到日晷的影子覆盖到整个晷面。
酷夏已来临，欢迎大家到新疆天文台南山观测站避暑、学知识。感受山间的清凉，领略千年前古人的智慧。