雷布雷斯林與萬羅特梅耶他是怎樣在海上生存

雷布雷斯林與萬羅特梅耶他是怎樣在海上生存

2013年11月4日，《金蟬脫殼》這部美國電影在全球上演?！督鹣s脫殼》講述的雷·布雷斯林(西爾維斯特·史泰龍飾)是一個(gè)曾在8年內(nèi)成功逃出14座安全防衛(wèi)工程最嚴(yán)密的重刑監(jiān)獄的越獄高手,他的真正身份是美國國家安全局的監(jiān)獄安管專家。雷退休前的最后一次任務(wù),挑戰(zhàn)傳說中滴水不漏的超級(jí)監(jiān)獄“墳?zāi)埂?最終與獄中最神秘莫測的牢友萬·羅特梅耶(阿諾·施瓦辛格飾)合作成功逃出“活人墓”。雷·布雷斯林發(fā)現(xiàn)這所監(jiān)獄是在不知道位置的海洋上,因此要逃出監(jiān)獄,首先要確定監(jiān)獄在海上的位置。雷·布雷斯林想盡辦法綜合諸多信息最后推斷監(jiān)獄應(yīng)該在摩洛哥的沿海。我們先來看電影中雷·布雷斯林與萬·羅特梅耶的兩段對(duì)話:萬·羅特梅耶:這是什么?雷·布雷斯林:六分儀。萬·羅特梅耶:當(dāng)然了。雷·布雷斯林:他管用。用它測出海平面和北極星的夾角,不過只能得出緯度。雷·布雷斯林:緯度是30度22分,我們?cè)诨貧w線的無風(fēng)帶。萬·羅特梅耶:北還是南?雷·布雷斯林:赤道上空的水流是逆時(shí)針方向,所以是北面。萬·羅特梅耶:怎么弄到經(jīng)度?雷·布雷斯林:昨天進(jìn)來一個(gè)犯人,他說昨天是11月20日。11月的海上有溫暖的雨水和空氣,想象你要造一個(gè)秘密監(jiān)獄,你把它放在海上,你選擇北緯30度,因?yàn)槟阆氡荛_大風(fēng)大浪。你不會(huì)選擇加勒比?；蛱窖蠡蛑袊５臇|邊,我敢打賭,我們很可能在摩洛哥的沿海。萬·羅特梅耶:你只是猜測?雷·布雷斯林:國際水域,風(fēng)平浪靜,離陸地很近,方便補(bǔ)給,這是有根據(jù)的推測。作為一名地理教學(xué)工作者,非常佩服導(dǎo)演巧妙絕倫的編排和淵博的地理知識(shí)。這部電影涉及的地理知識(shí)有哪些呢?一、六分儀(見圖1)公元1700年,牛頓發(fā)現(xiàn)光學(xué)原理,但其重要性甚少被注意到。直到公元1730年,英國人JohnHadley及美國人TomasGodfrey才發(fā)現(xiàn)六分儀之兩次反射原理。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓六分儀可以很精確地使用于天文航海。所謂兩次反射原理是指:在同一個(gè)平面上,經(jīng)過兩次反射之光線,其最初方向和最后方向之夾角為兩反射面夾角的兩倍(量測角度=2兩鏡面夾角,圖2)。利用六分儀能通過對(duì)地平線和中午的太陽之間的夾角的測量,或通過對(duì)地平線和某顆固定星之間的夾角的測量推出當(dāng)?shù)氐木暥?。二、在北半球用北極星與地平面的夾角即可得出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥热鐖D3所示,∠a為北半球任意地點(diǎn)甲地的緯度,P為地平面,∠b是甲地觀察北極星與地平面的夾角。運(yùn)用幾何原理很容易得出∠a=∠b。在北半球,通過北極星與地平面的夾角即可得出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取Ｍ碓谀习肭蛐枰獪y南天極與地平面的夾角即可得出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。三、正午太陽高度與緯度的換算正午太陽高度計(jì)算公式:H=90°-|當(dāng)?shù)鼐暥取乐鄙潼c(diǎn)緯度|。H代表當(dāng)?shù)卣缣柛叨?當(dāng)?shù)鼐暥戎杆竽车氐木暥?直射點(diǎn)緯度是指此時(shí)直射點(diǎn)所在的緯度,如果當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)緯度在同一半球則用減號(hào),若在不同半球則用加號(hào),然后取絕對(duì)值。公式中有三個(gè)變量:H、當(dāng)?shù)鼐暥取⒅鄙潼c(diǎn)緯度,知道三者其中的兩個(gè),求第三個(gè)變量。如果求當(dāng)?shù)鼐暥鹊脑?需要測出當(dāng)日的正午太陽高度,還必須知道當(dāng)天太陽直射點(diǎn)所在的緯度,通過計(jì)算能推出當(dāng)?shù)氐木暥取Ｔ诋?dāng)時(shí),雷·布雷斯林不可能記住一年當(dāng)中太陽直射點(diǎn)所在的緯度,也受條件限制不可能白天觀測。所以雷·布雷斯林只有通過晚上測北極星之間的夾角來推出當(dāng)?shù)氐木暥?。四、馬緯度雷·布雷斯林通過六分儀得到監(jiān)獄的緯度是30度22分,在回歸線的無風(fēng)帶?！皣H水域,風(fēng)平浪靜……”監(jiān)獄地點(diǎn)選擇北緯30度,可以避開大風(fēng)大浪。這樣監(jiān)獄人員就不會(huì)覺察到是在海上了。北緯30度這個(gè)緯度還有一個(gè)有趣的別稱——“馬緯度”。15世紀(jì)末期,意大利航海家哥倫布發(fā)現(xiàn)了美洲大陸后,殖民主義者蜂擁而至,搶占地盤,掠奪財(cái)富。由于美洲缺乏馬匹,大量的馬匹被從歐洲經(jīng)大西洋販運(yùn)到西印度群島。當(dāng)時(shí),機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的運(yùn)輸船還沒有發(fā)明出來,大洋航運(yùn)靠的是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的帆船。當(dāng)浩浩蕩蕩的帆船隊(duì)航行到馬緯度所在的緯度時(shí),出現(xiàn)了麻煩。連續(xù)幾個(gè)星期海面上平靜無風(fēng),船隊(duì)無法航行。加之天氣炎熱,淡水和糧食用盡后,只得宰食馬匹。人尚如此,何況馬匹。大批餓死或渴死的馬匹被投入海中,海面上漂浮著眾多的馬尸,于是人們就把當(dāng)時(shí)船隊(duì)所在的緯度稱為“馬緯度”了。南北緯30°附近,是副熱帶高壓中心控制的海區(qū),盛行下沉氣流,故形成副熱帶無風(fēng)帶,這就是“馬緯度”的秘密所在。五、如何尋找北極星北極星位于小熊星座,大熊星座為我們常說的北斗七星,尋找也非常容易(圖4)。最后,筆者也提出導(dǎo)演設(shè)計(jì)上的一些瑕疵。雷·布雷斯林不清楚當(dāng)時(shí)在北半球和南半球,如何直接就去讓獄友觀測海平面和北極星的夾角呢?假如是南半球呢?就看不到北極星了。在獄友測得緯度是30度22分后,羅特梅耶又問“北還是南?”雷·布雷斯林回答說赤道上空的水流是逆時(shí)針方向,所以是北半球。這就不符合邏輯了。正常的推理應(yīng)該是先推出在北半球,然后讓獄友用六分儀測得海平面與北極星的夾角推出緯度。這里臺(tái)詞還有一句不科學(xué),雷·布雷斯林說:“赤道上空的水流是逆時(shí)針方向,所