天文年歷的使用方法二

1、天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)天文普及年歷的使用方法1998年1-6期（略有修改）1-2）、張?jiān)獤|（3-10）時(shí)刻要比西邊的早。這種各地按太陽升沒所定的時(shí)間，稱為地方時(shí)。地方是在古代使用過。而現(xiàn)代使用“區(qū)時(shí)”。將全球按經(jīng)度150劃分為24個(gè)“時(shí)區(qū)”。每一時(shí)區(qū)使用中央經(jīng)線上的地方時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，稱之為“區(qū)時(shí)”或標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。比如我國首都在東八時(shí)區(qū)，中央經(jīng)線為東經(jīng)1200,那么此經(jīng)線上的地方時(shí)，就是東八區(qū)的區(qū)時(shí)，我們稱為“北京時(shí)間”。英國格林尼治天文臺(tái)所在的區(qū)時(shí)稱為“世界時(shí)”。在同一時(shí)刻，對(duì)應(yīng)的時(shí)間關(guān)系為世界時(shí)=北京時(shí)間-8b年歷中的世界時(shí)0就是北京時(shí)間8ho世界時(shí)是按嚴(yán)格的轉(zhuǎn)換公式，由恒星時(shí)

2、直接歸算的。而天文臺(tái)觀測恒星的周日視運(yùn)動(dòng)（東升西落）所得的時(shí)間為恒星時(shí)。另用恒星時(shí)鐘來保持與表示。（3）力學(xué)時(shí)力學(xué)時(shí)是依據(jù)天體動(dòng)力學(xué)理論推算的時(shí)間。原載天文愛好者雜志原作者：張敏（目錄1 .年歷中的時(shí)間計(jì)量問題.12 .太陽、月亮的位置.33 .日月出沒與晨昏蒙影.44 .月掩星與日月食.55 .太陽球面坐標(biāo).66 .行星的可見情況.77 .“每月大象圖”的解釋.98 .變星星歷表的應(yīng)用99 .彗星的亮度1010 .天文數(shù)表的查法111 .年歷中的時(shí)間計(jì)量問題打開天文普及年歷，就會(huì)看到各個(gè)歷表中列有不同的計(jì)時(shí)名稱，如太陽表中有“力學(xué)時(shí)”、“世界時(shí)”、“恒星時(shí)”，等等?？磥砗孟窈芑靵y，不易掌握。

3、所以在介紹年歷的使用方法時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)這些有明確的認(rèn)識(shí)。（1）恒星時(shí)天文學(xué)上常用的一種時(shí)間系統(tǒng)。以地球?qū)χ俣ǖ模o限遠(yuǎn)的恒星自轉(zhuǎn)一周，稱為一個(gè)恒星日，然后再細(xì)分為時(shí)、分、秒。一個(gè)恒星日長為23b56m04s,即比平常的一晝夜（平太陽日）短約3m56s,所以每過一天，恒星時(shí)就提早約3m56s。比如同是北京時(shí)間8m,9月22日恒星時(shí)為0b03m35：而9月23日恒星時(shí)是0b07m31,逐日提前3分56秒，這個(gè)規(guī)律可供我們估計(jì)任一天的恒星時(shí)時(shí)刻。一年中的每天的恒星時(shí)，刊登在年歷的儒略日和恒星時(shí)表中。（2）世界時(shí)我們?nèi)粘Ｊ褂玫臅r(shí)間系統(tǒng)。以地球?qū)χ栕赞D(zhuǎn)一周作為單位，叫做1晝夜或1日，再細(xì)分為小時(shí)

4、、分、秒。1秒是1日的86400分之一長。人們看到太陽東升西落，那么住在東邊的人早看見太陽升沒，住在西邊的人晚看見太陽升沒，因此東邊的在20世紀(jì)30年代以前，大家認(rèn)為世界時(shí)的秒長是固定不變的，因此廣泛地使用世界時(shí)系統(tǒng)。但此后人們發(fā)現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)是不均勻的。表現(xiàn)在兩方面，一個(gè)是自轉(zhuǎn)軸在地球體內(nèi)的擺動(dòng)，導(dǎo)致瞬時(shí)極點(diǎn)在“平均極”附近劃出曲線（稱為“極移”）。極移引起了地面經(jīng)度的變AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)化。另一個(gè)是地球轉(zhuǎn)速度有變化。變化的形式有三種：長期變慢：由于潮汐作用，地球在百年內(nèi)轉(zhuǎn)慢了約千分之一秒；季

5、節(jié)性變化：春天地球轉(zhuǎn)得慢些，秋天轉(zhuǎn)得快些，變化幅度亦是千分之一秒左右；不規(guī)則變化：地球在某些時(shí)段突然轉(zhuǎn)快些，在另一些時(shí)段突然轉(zhuǎn)慢些，難以預(yù)計(jì)。由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性，那么以自轉(zhuǎn)周期所定的秒長就有變化。有人戲稱為“橡皮秒”。這在現(xiàn)代科技中是不能接受的，因此天文學(xué)上采用1900年的回歸年長作為計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，即1900年1月0日12時(shí)整開始的那個(gè)回歸年長度的31556925.9747分之一為1秒，稱為歷書秒。以這種固定秒長累積的時(shí)間系統(tǒng)（稱為“歷書時(shí)”），是均勻的時(shí)間系統(tǒng)。歷書時(shí)從1960年開始在天文上應(yīng)用。20世紀(jì)50年代，美、英、瑞士等國陸續(xù)發(fā)明了葩原子鐘、氨分子鐘。它們的頻率輸出非常穩(wěn)定，用于計(jì)時(shí)

6、是很均勻的。于是國際上就采用葩原子鐘的躍遷振蕩9192631770次所經(jīng)歷的時(shí)間作為1秒，稱為原子秒（等于歷書秒）。以原子秒累積的時(shí)間系統(tǒng)稱為原子時(shí)系統(tǒng)，利用原子鐘來保持和表示出來。國際原子時(shí)是從1958年元旦開始使用的。原子時(shí)同地球運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系，它只要有足夠多的原子鐘來保持下來就行了。力學(xué)時(shí)是在原子時(shí)的基礎(chǔ)上提出來的，它分為太陽系力學(xué)時(shí)（記為TDB）與地球力學(xué)時(shí)（TDT）。在宇宙航行中，飛船相對(duì)于太陽系質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)，就得用TDB,而在近地飛彳T中可用TDT。國際規(guī)定1977年1月1日0h00m00s原子時(shí)的瞬刻，對(duì)應(yīng)的TDT為1977年1月1.0003725日（即1日0h00m32s.184）

7、,即力學(xué)時(shí)的定義為TDT=原子時(shí)+32s.184這個(gè)TDT對(duì)原子時(shí)的補(bǔ)償值32s.184從何而來？它是選取原子時(shí)試用期間，歷書時(shí)與原子時(shí)的差值。力學(xué)時(shí)與世界時(shí)之差表示為AT,即：AT=TDT-UT1式中UT1代表經(jīng)過極移修正的世界時(shí)。因此只要求得了AT,就可以由世界時(shí)推算出相應(yīng)的力學(xué)時(shí)。1976年國際天文聯(lián)合會(huì)決議，從1984年起采用力學(xué)時(shí)代替歷書時(shí)。力學(xué)時(shí)的基本單位為日，包含86400國際秒（原子秒）。由于準(zhǔn)確的AT值需要經(jīng)過幾年之后才可由觀測求得，因此在當(dāng)年應(yīng)用時(shí)，只能是近似值。以此為引數(shù)所查得的歷表值，也是近似的。都得經(jīng)過幾年后再作為微小的訂正。1997年的AT近似值為63s，也就有力學(xué)

8、時(shí)=世界時(shí)+63s。中國天文年歷中刊登的近年來的AT值（準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后兩位），以及外推估計(jì)值（準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后一位）（手邊沒有天文年歷也可以到以下地址查詢：http:（4）時(shí)差人們觀測真太陽的周日視運(yùn)動(dòng)（東升西落）所定的時(shí)間稱為真太陽時(shí)，但真太陽時(shí)不是均勻的時(shí)間系統(tǒng)。如果我們以太陽高度最高的時(shí)刻作為正午，那么太陽連續(xù)兩次正午的時(shí)間間隔就是一個(gè)“真太陽日”?？墒窃谝荒曛袀€(gè)真太陽日是不一樣長的。原因在于地球公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓，運(yùn)行速度不均勻，反映出來的就是真太陽視運(yùn)動(dòng)速度不均勻，因而各真太陽日長度不同（最大相差達(dá)51秒）。為了計(jì)時(shí)，天文學(xué)上取一年中太陽日的平均值，稱為

9、“平太陽日”。這樣一個(gè)回歸年長為365.2422平太陽日。將平太陽日再細(xì)分為時(shí)、分、秒，就是我們?nèi)粘Ｋ玫臅r(shí)間系統(tǒng)，稱為平太陽時(shí)系統(tǒng)，簡稱為平時(shí)系統(tǒng)。真太陽時(shí)是不均勻的，平太陽時(shí)是均勻的，那么在任一時(shí)候，二者所示的時(shí)刻就會(huì)有些差別，此差別稱為“時(shí)差”，定義為視差=真太陽時(shí)-平太陽時(shí)=視時(shí)-平時(shí)在年歷的“太陽表1”中列有時(shí)差的數(shù)值。一年中有四天的時(shí)差是0,他們?cè)?月16日、6月15日、9月1日和12月24日前后。時(shí)差的四次極值在2月12日（-14m16s）、5月15日（+3m41s）、7月26日（-6m28s）、11月3日（+16m16s）,每年略有差異。天文愛好者若觀測太陽定出真太陽時(shí)，就可以

10、查天文年歷的時(shí)差，則平時(shí)=視時(shí)一時(shí)差。但要注意時(shí)差本身就帶有正負(fù)號(hào)。（5）儒略日這是一種不用年和月的長期紀(jì)日法，簡寫為JD。它是從公元前4713年1月1日平午起算的，AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)函2天球赤道里標(biāo)每天順數(shù)排列下來，延續(xù)不斷。到2005年1月1日，儒略日為2453371.5日，這是對(duì)世界時(shí)0卜而言的。比如某天象發(fā)生在7月1日北京時(shí)間21h30m，那么，先查7月1日北京時(shí)間8h（世界時(shí)0h）的儒略日為2453552.5,再計(jì)及時(shí)段（21h30m-8h00m）化為日的小數(shù)為0.5625,于是該天

11、象發(fā)生的儒略日為JD=2453553.0625日。由于歷史太長了，記數(shù)過長不方便，在天文計(jì)算中常采用約化儒略日MJD,其定義為MJD=JD-2400000.5。對(duì)于上例，MJD=53553.5625日儒略日用來計(jì)算兩時(shí)間的時(shí)間間隔是很方便的。比如問：從2005年元旦到十月一日中間有多少天？查天文年歷便知：10月1日J(rèn)D=2453644.51月1日J(rèn)D=2453371.5相隔天數(shù)=273天2 .太陽、月亮的位置天文普及年歷的“太陽表1”及“月亮位置表”兩個(gè)表中刊登了“視赤經(jīng)”、“視赤緯”等數(shù)據(jù)。這是觀測天體中常用到的數(shù)據(jù)。它們的意義可從天球坐標(biāo)談起。地球上一個(gè)地點(diǎn)的位置可用經(jīng)度longitude

12、和緯度latitude表示，經(jīng)緯度是球面上的坐標(biāo)，可通過天文大地測量出來。比如北京的大概位置是在東經(jīng)116o30?北緯40000?。將地球上的經(jīng)緯線從地心投影到天球上，這就是天球的坐標(biāo)網(wǎng)，不過經(jīng)度改稱“赤經(jīng)rightascension",緯度改稱“赤緯declination”,地球自轉(zhuǎn)軸指向的天球上的點(diǎn)稱為天北極、天南極，赤道的投影稱為“天赤道”。這個(gè)坐標(biāo)系稱為天球的赤道坐標(biāo)系（圖2）赤緯從赤道算起，北極+900,南極-900.地球上經(jīng)度起點(diǎn)從格林尼治經(jīng)圈，赤經(jīng)的起點(diǎn)是從春分點(diǎn)（黃道由南向北穿過天赤道的“升”交點(diǎn)）開始向東算起0o-360o,習(xí)慣上用時(shí)間單位，劃分為24ho在春分點(diǎn)上

13、，太陽白赤經(jīng)赤緯是（0h,00。）。天文年歷上加了一個(gè)“視”字，表示是在地心處看到的位置。對(duì)于遙遠(yuǎn)的天體，在地心和地面差別很小，可以忽略（地球半徑和星體距離相比太小了）。但對(duì)于很近的天體（比如月球），位置有較大差別，實(shí)際觀測中需要作修正（視差訂正）。太陽視赤經(jīng)每天變化約3m56s。由于地球繞日公轉(zhuǎn)太陽赤經(jīng)隨時(shí)間增大，一年（回歸年）變化24h,春分為0h，夏至約為6h,秋分名勺為12h,冬至約為18ho太陽赤緯一年之內(nèi)在土23o26?之間變化（不考慮它的歷史變化），春分秋分點(diǎn)太陽在赤道上，赤緯00,夏至點(diǎn)為+23026?,冬至點(diǎn)為-23026?。月亮的視赤經(jīng)、視赤緯的變化比較復(fù)雜。月赤經(jīng)也隨時(shí)間

14、增大。但月亮運(yùn)行快，一個(gè)恒星月赤經(jīng)變化就24h,平均每天變化52m45s，在近地點(diǎn)（參見年歷中“月相表”下方的近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)表）較快，約58m,遠(yuǎn)地點(diǎn)較慢，約45m。月赤緯在一個(gè)恒星月中變化約為土190,AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)不在表列的緯度地區(qū),應(yīng)用復(fù)插法先求出該緯平均每天變化為10.5。日月位置表中還有“視黃經(jīng)”，“視黃緯”數(shù)據(jù)，這是以黃道為基本圈，春分點(diǎn)為基本點(diǎn)的坐標(biāo)。黃道是太陽在天球上運(yùn)行的路線，和天赤道有23o26?左右的夾角。跟黃道面成900的兩點(diǎn)就是北黃極和南黃極。和赤經(jīng)赤緯類似可以定

15、義黃經(jīng)度和黃緯度。二十四節(jié)氣就是根據(jù)太陽黃經(jīng)位置來確定的，春分點(diǎn)為00,清明是150,以此類推。月亮的黃經(jīng)從月亮（軌道稱為白道）由南向北穿過黃道彳乍為00起點(diǎn)，一個(gè)恒星月變化3600。月球的黃緯變化在土而9?之間。4月亮的黃道坐標(biāo)黃道和赤道坐標(biāo)可以根據(jù)球面三角公式換算。3 .日月出沒與晨昏蒙影太陽、月亮的出沒時(shí)刻，對(duì)于人們的生產(chǎn)與生活具有重大的意義。有些夜間的軍事活動(dòng)必須考慮到月亮的出沒。天安門國旗的升、降儀式是和太陽的升起與下落同步的。太陽的出沒時(shí)刻，各地是不一樣的。在天文學(xué)上將太陽上邊緣和地平線相切的時(shí)刻定義為日出（及日沒）時(shí)刻。由于太陽圓面半徑平均為16?,所以升沒時(shí)，太陽圓面中心的天頂

16、距為90o00?+16?=90o16,。但是由于大氣的折射，使天體的視高度似乎更靠近天頂，因而天體的真高度應(yīng)計(jì)及大氣折射產(chǎn)生的訂正值（稱蒙氣差）。天體在天頂時(shí)，蒙氣差為0,在地平附近時(shí)蒙氣差最大，達(dá)348352因此，太陽邊緣與地平線相切時(shí)，太陽中心的天項(xiàng)距為為90000,+16如34?=90050?（圖5）。天文年歷中天體坐標(biāo)（赤經(jīng)a,赤緯8）是對(duì)地心而二"左<歲號(hào)少rt地平線言的，在地觀測太陽要加地平視差訂正。太陽的視差為8”.80?15,計(jì)算精度取至1?,則視差可以忽略。那么，太陽中心的地心真天頂距為900502年歷的出沒時(shí)刻是對(duì)格林尼治子午圈而言的，也可以說是對(duì)所在地子午

17、圈而言的地方時(shí)。在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)化為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（北京時(shí)間）。要求任一天的日出日沒時(shí)刻，可按比例法（簡單內(nèi)插法）推算之。例如，求北京地區(qū)（4=41oN,入=7>5m20s）1998年2月4日的日出日沒時(shí)刻。日出日沒1.307h11m17h16m2.4?2.97011728計(jì)算：10天：10m=5天：xx=5m10天：12m=5天：yy=6m化為標(biāo)準(zhǔn)日的訂正（8h-7h45m20s）=151于是有：日出日沒2.47h06m17h22m經(jīng)度訂正1515北京時(shí)間7h12m17h37m度的出沒時(shí)刻，再按日期內(nèi)插，最后加經(jīng)度訂正，得出結(jié)果。月亮的出沒時(shí)刻的計(jì)算較為復(fù)雜些。因?yàn)樵铝恋牡仄揭暡钇骄鶠?7?,不可

18、忽略，故在月輪邊緣與地平線相切時(shí)，中心的天頂距（設(shè)為Z）為：Z=90o+34?+月視半徑-月地平視差=89053?Association0fAmateurAstronomers0fUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)實(shí)際上Z變化于89o49沖89o55?間，天文年歷中的時(shí)刻就是依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的。但是月亮每天向東運(yùn)行約13o,所以它每天的升、沒時(shí)刻推遲約50分鐘。在一個(gè)朔望月中一定有一天沒有月出（在下弦附近），有一天沒有月沒（在上弦附近）。我國地處東經(jīng)度，月出月沒比格林尼治要早一些，因此要用當(dāng)天與前一天的值，按緯度來內(nèi)插，所得的值，再加經(jīng)度訂正，化為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。例如求北京地區(qū)（4

19、=40oN,入=7h45m20AssociationofAmateurAstronomersofUSTC）3月5日的月出月沒時(shí)刻。從年歷月出月沒時(shí)刻表按緯度40o欄查出。月出月沒1.3 9h40m23h40m1.4 1023-（3月5日上弦）1.5 11090044計(jì)算月出用3月5日與4日的，計(jì)算月沒用3月5日與3日的有：llhD9m-7h45m-JCHh09m-10h23m）24h=11h09m-0.323X46m=10h54m0h44m-0.323X64m=0h23m經(jīng)度訂正為（8h-7h45n20s）=14m40s=15m,因此：月出時(shí)刻10h54m+15m=11h09m月沒時(shí)刻0h23

20、m+15m=0h38m不在表列的月出月沒時(shí)刻，應(yīng)用復(fù)插法”計(jì)算。再談晨昏蒙影大家都知道，在日出前天就蒙蒙亮了，在日落后天慢慢地昏暗了，這種現(xiàn)象就稱為晨昏蒙影。它是由于地球大氣散射太陽光而形成的。在日出前的叫晨光.在日落后的叫昏影。晨光昏影的開始與結(jié)束時(shí)刻隨應(yīng)用而不同。在天文學(xué)上取太陽中心在地平下18o時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)（真天頂距為108。）。在此時(shí)刻，若為黃昏后.天空已完全黑暗.肉眼可見的最暗里（6等）出現(xiàn)了。夜間天文觀測可以開始了，若為黎明前，天已大亮，6等星開始見不到了，夜間天文觀測結(jié)束了。在航海上.取太陽中心在地平線下12o作為標(biāo)淮。在此時(shí)刻海平線可以見到（黎明時(shí)）或看不清（黃昏后）。在民用上，

21、取太陽中心在地平下6o（真天頂距為96o）為標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)需要人工照明（開路燈）或停止人工照明（關(guān)路燈）。在天文普及年歷上刊登民用晨光始與民用昏影終的時(shí)刻，以供電業(yè)局及軍事部門使用。計(jì)算各地的晨昏蒙影的時(shí)刻，與求日出日沒時(shí)刻的方法一樣.不再贅述。4 .月掩星與日月食月球是最近地球的天體。在它圍繞我們地球旋轉(zhuǎn)中，常常會(huì)遮住它背后的星星，這就是月掩現(xiàn)象。觀測月掩星的時(shí)刻與方位，可以測定地理經(jīng)度，測定月球半徑、距離及推算月球運(yùn)動(dòng)的根數(shù)。作為天文愛好者，能測定掩星的時(shí)刻，也是很有意義的。觀測結(jié)果可匯總于紫金山天文臺(tái)行星研究室。對(duì)于月掩星，首先要了解月輪上的兩個(gè)基本點(diǎn).一為北（p）,它是從月輪中心引向天北極

22、（附近有北極里）的弧線與月邊緣的交點(diǎn)。另一點(diǎn)為上點(diǎn)（Z）（亦稱最高點(diǎn)），它是從中心引向觀測地天頂?shù)幕【€與月邊緣的交點(diǎn)：在同一時(shí)刻，不同地點(diǎn)所見的月輪的北點(diǎn)與上點(diǎn)是不一樣的。比如當(dāng)月亮在武漢上中天時(shí)，見月亮在正南方上；而在烏魯木齊的人則見到月亮在東南方.在上海的人則見月亮在西南方；因而他們所見的月輪北點(diǎn)與上點(diǎn)都不一樣。對(duì)于同一地點(diǎn)，在不同時(shí)刻，月輪的北點(diǎn)與上點(diǎn)也隨時(shí)在變化著。月掩星是比較多的，天文普及年歷只列出少數(shù)亮星的掩與現(xiàn)的時(shí)刻及其方位，方位角都是從基本點(diǎn)向東計(jì)量的。試以1998年1月9日月掩畢宿五為例：首先從“月亮位置表”中查出1月9日至10日月亮的赤經(jīng)從4h增至5h左右，赤緯從+16o增

23、到17o多，這表明月輪在天空中是從西南移向東北的。以北京地區(qū)為例：時(shí)刻Pv掩始19h53m66o104o復(fù)現(xiàn)21h14m266o277o作圖于圖6。在掩星時(shí)，可以估計(jì)出當(dāng)時(shí)的地方恒星時(shí)約為1即子午圈上的赤經(jīng)約為P,而月的赤經(jīng)為4h左右，可知月輪在北京的東南方向上、掩時(shí)的月齡為天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)各地可據(jù)年歷提供的數(shù)據(jù)，作出類似的圖，以便于觀測。日月食的現(xiàn)測，尤其是日全食的觀測，具有重大的科學(xué)價(jià)值。在天文年歷中給出的數(shù)據(jù)足夠一般觀測使用，如果專業(yè)觀測，要求精度高，需據(jù)“日食圖”再精密計(jì)算。在“中國地方見食情況”表中列出初虧、復(fù)圓的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中P表示北點(diǎn)起算的方位角，v

24、表從上點(diǎn)起算的方位角，類似于月掩星的方位，只是北點(diǎn)與上點(diǎn)是對(duì)日輪而言的。現(xiàn)以1998年8月22日日環(huán)食（上海地區(qū)）為例：時(shí)刻Pv初虧8h00n23s22502860復(fù)圓9h29m11sl16602210查“月亮位置表”，在8月21日月赤經(jīng)約9h,赤緯約+15o,8月23日月赤經(jīng)約11h,赤緯約+9o,可知月亮是從表列食分0.14,是指日輪被月輪遮住的百分?jǐn)?shù)，以日輪直徑為100來計(jì)算的。作圖時(shí)，先畫出初虧與復(fù)圓的兩輪相切的點(diǎn)，然后按月亮移動(dòng)方向畫出食甚時(shí)的食分大小。如果是日全食與日環(huán)食，應(yīng)當(dāng)畫出五種位相（初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓）時(shí)的圖，便于觀測。月食過程的圖象，一般天文年歷上已畫出，無需自

25、作。5 .太陽球面坐標(biāo)這是為觀測太陽黑子及其他日面現(xiàn)象而準(zhǔn)備的。地球?yàn)楣腆w，可以在其上面劃出經(jīng)線與緯線，來確定任一地點(diǎn)的位置，而太陽是一個(gè)氣體星球，很難定出固定的經(jīng)緯線。好在太陽也有自轉(zhuǎn)，那么跟自轉(zhuǎn)軸相垂直的大圓就是它的赤道。有了兩極點(diǎn)與赤道就可定出日面緯度了。至于經(jīng)度，得設(shè)法在太陽赤道上選一個(gè)基本點(diǎn)，由通過此點(diǎn)的經(jīng)圈為起始經(jīng)圈（本初子午圈）來決定日面經(jīng)度了。天文學(xué)上選取公元1854年1月1日格林尼治平午時(shí)，通過太陽赤道與黃道的升交點(diǎn)的子午圈作為本初子午圈。日面經(jīng)度由本初子午圈量起，向西計(jì)量，由0o3600（這樣定義的經(jīng)度通常稱為“卡林頓經(jīng)度”）。日面緯度的定義與地球的一樣.都由赤道向兩極計(jì)量

26、，由00士900,北半球?yàn)檎?，南半球?yàn)樨?fù)。由于基本點(diǎn)隨太陽自轉(zhuǎn)而變化，所以需要考慮太陽自轉(zhuǎn)的情況。太陽的自轉(zhuǎn)速度在不同緯度帶不同，在赤道上自轉(zhuǎn)最快，周期約24.6天，隨著緯度升高，自轉(zhuǎn)速度減慢，極區(qū)的速度約34天。這種現(xiàn)象通常稱為轉(zhuǎn)差自轉(zhuǎn)?？紤]到太陽黑子活動(dòng)區(qū)大多分布在太陽的中緯度地帶，就取此帶的太陽旋轉(zhuǎn)周期作為太陽自轉(zhuǎn)周期，平均為27.275天。實(shí)際應(yīng)用上，取為27.3天，那么太陽平均每天自轉(zhuǎn)13°.2。隨著太陽的自轉(zhuǎn).本初子午圈每天遞減130.2。為了統(tǒng)計(jì)方便，選取1853年11月9日世界時(shí)零時(shí)，基本子午圈恰好通過日面中心時(shí)作為太陽自轉(zhuǎn)周第1周的開始，此后每轉(zhuǎn)過3600算為一周。

27、到2003年初，太陽自轉(zhuǎn)周已經(jīng)累計(jì)到2000周。太陽表說明中可以查到當(dāng)年的太陽自轉(zhuǎn)周開始時(shí)間。太陽表2給出日軸方位角P、日面中心的緯度區(qū)和日西北向東南方向走的，所以作出圖7。AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)面中心白經(jīng)度L0。P的變化周期是一個(gè)回歸年，變化范圍在0o±26o182正號(hào)表示日軸的北極向東偏離，負(fù)號(hào)表示日軸北極向西偏離。在4月7日和10月10日前后，日軸偏離方向達(dá)到了最大值：-26o,29和+26O.29。日面中心緯度的變化周期亦為一回歸年，范圍在0O土7o15?間。正號(hào)代表視赤道線在日

28、心之南面。負(fù)號(hào)代表視赤道線在日心之北面，在每年3月7日和9月10日前后，分別達(dá)到最大值。日面中心經(jīng)度的變化周期為一個(gè)太陽自轉(zhuǎn)周。它的數(shù)值每天減少約13°.2。L。為0o時(shí)，即自轉(zhuǎn)周的開始時(shí)刻。根據(jù)日面緯度Bo的變化制作不同的坐標(biāo)格片。B）的變化約7o。如每片取1o,則共有8片；如每片0o.5,則共有15片。在使用中，首先要從“太陽表2”（太陽球面位置表）中查出觀測日的Po、Bo、Lo值。Po、Bo在一天內(nèi)變化很小，所以在觀測時(shí)刻不是世界時(shí)o時(shí)的，不必加改正值。而日面經(jīng)度的變化較大，一天（24小時(shí)）內(nèi)變化約130.2,需要加經(jīng)度訂正。如觀測時(shí)刻為世界時(shí)Th,則經(jīng)度訂正L表示為：24h：

29、Th=13o.2:即L=（T/24）313°.2為了計(jì)算方便，常常預(yù)先計(jì)算出來L做表（小時(shí)和分?jǐn)?shù)部分），應(yīng)用時(shí)一查便知。這樣，觀測時(shí)刻的日面中心白經(jīng)度L為L=L0-L選取接近Bo的一塊坐標(biāo)網(wǎng)格板，使網(wǎng)格板的南北中線與黑子圖的日軸線符合。這樣，就可以讀出黑子群或日珥等目標(biāo)的日面緯度值，同時(shí)可以讀出目標(biāo)與日面中線的距離（簡稱“中經(jīng)度”），規(guī)定向西為正（或用W標(biāo)注），向東為負(fù)（或用E標(biāo)注）。在求得中經(jīng)距后，利用入=L+中經(jīng)距，就可得到所量目標(biāo)的經(jīng)度入o。6、行星的可見情況天文普及年歷中刊有五大行星的動(dòng)態(tài)、以及“每月天象”。后者在天文愛好者月刊中有類似的記載。其目的都是為了幫助廣大的讀者，能

30、夠依據(jù)書刊資料去找到五大行星，并進(jìn)行觀測與研究。行星的觀測，自然是天文愛好者樂于從事的活動(dòng)。大行星的“動(dòng)態(tài)”部分，初看書中敘述，似乎很復(fù)雜，實(shí)際上很容易掌握。下面分內(nèi)行星（水星和金星）與外行星（火星，木星與土星等等）來加以說明。1 .內(nèi)行星動(dòng)態(tài)內(nèi)行星的軌道在地球軌道以內(nèi)，所以它們比較接近于太陽。在它們繞日公轉(zhuǎn)中，有四個(gè)基本的位置（點(diǎn)），值得注意。粗略些，假定行星軌道為圓形（橢率很?。?，如圖10所示。中間的為太陽，外圍的為我們地球。假定地球在圖示位置。引日地聯(lián)線與內(nèi)行星軌道相交于兩點(diǎn)。近地的一點(diǎn)叫“下合”，在太陽背后的一點(diǎn)叫“上合”。而引地球與內(nèi)行星軌道的最大切線所交的點(diǎn)，稱為“大距”，在圖左邊

31、的叫“東大距”，在右邊的叫“西大距”。大距就是從地球上看去，內(nèi)行星同太陽的最大角距。也就是天空上內(nèi)行星距離太陽最大的位置。內(nèi)行星在下合時(shí)，同太陽在一個(gè)方向上，隨太陽一起升落，我們無法看見它。而在上合時(shí)，內(nèi)行星在太陽背后，我們亦無法見到。僅有當(dāng)內(nèi)行星距離太陽足夠遠(yuǎn)時(shí)，才可以被人們看見。由此可知，內(nèi)行星在東大距與西大距附近時(shí)，是觀測的好時(shí)候。上合地球圖10一般說，在上合后不久，行星開始于日落后出現(xiàn)于西方地平線上，成為“昏星”（黃昏時(shí)可見的行星），以后它離開太陽的角度愈來愈大，它的地平高度愈來愈高?？梢姇r(shí)間亦愈來愈長。當(dāng)走到東大距時(shí)，行星的地平高度及可見時(shí)間都達(dá)到頂峰：過了東大距.行星好像去追趕太陽

32、，愈來愈接近太陽，高度低了，可見時(shí)間亦逐漸短了。在下合前后幾天，見不到行星。在昏星階段，內(nèi)行星的視路線如圖11所示。在經(jīng)過不可見的時(shí)期之后，內(nèi)行星轉(zhuǎn)到太陽的西邊AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)（參見圖10）,此時(shí)它成為晨星”（黎明時(shí)可見的行星）。行星愈來愈升得早，升得高。一直到西大距，達(dá)到頂峰，然后又逐漸靠近太陽，最后在近上合時(shí)隱沒于日光中。在晨星階段，它白視路線如圖11所示。水星軌道最接近太陽，大距時(shí)的角度為18°28°而金星稍遠(yuǎn)于太陽，大距時(shí)的角度為45o48o；古人將黃昏時(shí)的金星稱

33、為長庚星，將黎明時(shí)的金星稱為啟明星，因而有東有啟明、西有長庚”的諺語?？偟恼f，內(nèi)行星動(dòng)態(tài)與可見情況如下：上合一東大距一下合一西大距一上合（看不見）（昏星）（看不見）（晨星）（看不見）在作圖10時(shí)，是假定地球不動(dòng)的。實(shí)際上，地球在不停地公轉(zhuǎn)，內(nèi)行星也不停地公轉(zhuǎn)。因此，四個(gè)基本點(diǎn)也在移動(dòng)。一年中的動(dòng)態(tài)是依據(jù)行星運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算出來的。要想自己去求出四個(gè)基本點(diǎn)的時(shí)刻與位置，應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)天體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。現(xiàn)以1998年的水星為例，水星動(dòng)態(tài)如下表:上合東大距（距角）下合西大距（距角）1.6(23o)2.223.20(19o)4.75.5(27o)6.107.17(27o)8.148.31(18o)9.2611

34、.11(23o)12.112.20(22o)由此表可知，這年可見水星的最好時(shí)機(jī)為3月20日、7月17日與11月11日的前后（為昏星）。以及1月6日、5月5日、8月31目、12月20日的前后（為晨星）。至于觀測條件如何？需要知道水星的赤經(jīng)與赤緯。我國地處北半球，所以當(dāng)水星的赤緯比較大時(shí)，它的地平高度一般是高的，易于觀測。查天文普及年歷中“水星的位置和亮度”表.可知今年3月下旬、7月中旬、8月底水星的赤緯都比較大，那么可以推測，今年的3月20日、7月17日、8月31日的前后幾天是觀測水星的最好時(shí)機(jī)?！按笮行莿?dòng)態(tài)”還畫有水星在日沒、日出時(shí)的地平高度與方位示意圖，可直接查看，而不必查水星的赤緯。2 .

35、外行星動(dòng)態(tài)外行星指軌道在地球軌道以外的行星，如火星、木星、土星等等：在它們繞日公轉(zhuǎn)中亦有四個(gè)重要的位置（點(diǎn)），如圖12所示。當(dāng)外行星在太陽背后的一點(diǎn)時(shí)，稱為合。而外行星在與太陽相對(duì)（沖）的點(diǎn)時(shí)，稱為沖。至于東方照與西方照，是行星距太陽成90°的距角時(shí)的位置。行星在太陽東邊為東方照。在西邊為西方照。沖圖12外行星的可見條件比內(nèi)行星要好得多，除了在合日附近不可見外，很長時(shí)期都可看見。而最佳的觀測期是在沖日的前后。概括如下：合一西方照一沖一東方照一合（看不見）（子夜升起）（整夜可見）（午夜下落）（看不見）例如，1998年土星動(dòng)態(tài)為合留沖留2.372430表中的“留”是指

36、行星在恒星背景上所視運(yùn)動(dòng)中,方向由東轉(zhuǎn)向西，或由西轉(zhuǎn)向東的那個(gè)位置、表列的是留所在的日期；行星由西向東的視行稱為“順行”。相反，由東向西的現(xiàn)行稱為“逆行”；內(nèi)行星在下合前、后各有一個(gè)留，外行星在沖前、后各有一個(gè)留。由表可推測，這年年初可見到土星，但到了三月底至四月底就見不到了，約五月至年底部可見到。在作這AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)種推測時(shí)，如果結(jié)合“每月天象”圖，就比較有把握了（請(qǐng)見下一節(jié)）。行星連續(xù)兩次合（或沖）的時(shí)間間隔，稱為“會(huì)合周期”。比如土星，1997年10月10日沖日，下一次沖日在1998

37、年10月24日，那么土星的會(huì)合周期約為378天。出于各行星繞日公轉(zhuǎn)的速度不同，所以各行星的會(huì)合周期也水星在太陽西邊1小時(shí)以外，那么它應(yīng)為晨星。在太陽升起時(shí)水星在東方地平線上?；鹦桥c木星在太陽東邊1小時(shí)以外，也能看見。在太陽下山后，它們應(yīng)在西方大空中，我們北半球看去，火、木星的赤緯低（為負(fù)值），所以在天空的位置偏南。按赤經(jīng)差估計(jì).火星與木星在日落后兩小時(shí)左右相繼下不一樣。最長的是火星，會(huì)合周期約780天，最短的是冥沒。王星，會(huì)合周期為367天。冥王星約250年繞日一周，每年只走1。不到，所以某年某日沖日，過一年后再過12由星圖可見各行星所在的星座。也就有1月份水星在人馬座，火、木星在摩羯座中運(yùn)行

38、。至于各行星是順天，又有沖日。行或逆行，需要依據(jù)行星“位置和亮度表”，詳細(xì)畫出圖13圖的下橫線標(biāo)出赤經(jīng)值，左右兩邊給出赤緯。一8.變星星歷表的應(yīng)用1變星的觀測與研究是廣大天文愛好者很樂于做的丁子。書上說有這類變星，那類變星，究竟是什么樣的自己去觀測檢驗(yàn)。熟練的觀測者還可能有所發(fā)現(xiàn),關(guān)變星的列表。（1）長周期變星（蔡chu2藁ga°3型變星）表該表給7、“每月天象圖”解釋前面提過，在年歷書及天文愛好者雜志上都登有“每月天象圖”。這是很有用的圖。讓我們學(xué)會(huì)使用它。由于各大行星的軌道平面跟地球軌道平面的夾角很小，所以從地球上看去，各大行星都在天球上的黃道附近運(yùn)行。每月天象圖截取赤緯土30&

39、#176;/土40°的范圍已足夠用了。我們選取1998年1月中的一段圖為例（圖13）。無論是太陽或行星，在一個(gè)月中都是不停地移動(dòng)的，畫出它們每天在天球上的位置是不必要的（除非特別觀測需要）。因此作圖時(shí)，只取每月月中（15日）的太陽及行星位置。比如1月15日太陽赤經(jīng)為19h46m（或黃經(jīng)為294°383,而水星在15日的位置為（18h13m,-23°）,木星在15日的位置為（22h50m,-14°）,等等。將日月五星的月中位置在圖中標(biāo)出，就成為“每月天象圖”。應(yīng)用這種圖時(shí)，應(yīng)當(dāng)知道，在太陽左右1小時(shí)（赤經(jīng)）內(nèi)的星空是不可見到的。圖示的金星在此范圍內(nèi)，因此本

40、月內(nèi)金星是不可見的。它們?cè)谔烨虻闹鹑瘴恢茫趴膳卸?。在“大行星?dòng)態(tài)”中已畫有這類視行圖，可以參考。那么，1998年1月份水星在人馬座中順行，火星、木星從摩羯座順行到寶瓶座。行星在天球上的視行，較長時(shí)間內(nèi)為順行，僅有很短時(shí)間內(nèi)為逆行。逆行發(fā)生在留至下一個(gè)留之間，即內(nèi)行星在下合附近，外行星在沖附近才有逆行弧。各行星的逆行弧長各不相等.請(qǐng)參見年歷中的行星視行圖。那意義就更大了。在觀測之前，先要了解一下天文普及年歷中有出十幾顆變星的位置（赤經(jīng)、赤緯），還給出平均最亮目視星等、平均周期。這是指過去一些天文工作者長期觀測結(jié)果的平均情況。一般說，此類變星在變光過程中，它的幅度與周期均有不規(guī)則變化，偏離平均值

41、可達(dá)10%左右。以鯨魚。星（荔藁增二）為例，在1931年附近的周期（連續(xù)兩次極大的時(shí)間間隔）均為323天，而在下一年附近的周期約為356天，等等。年歷中取其平均周期為332天。因此，在年歷中只指出最亮的大致日期。觀測者應(yīng)在此大致日期之前十幾天就開始現(xiàn)測，一直觀測至大致日期之后十幾天。當(dāng)然現(xiàn)測時(shí)段越長越好。（2）食變星食甚日心近似時(shí)刻表表中給出食變星AssociationofAmateurAstronomersofUSTC天文觀測資料中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)生天文愛好者協(xié)會(huì)英仙3（大陵五）、天琴3（漸臺(tái)二）等的食甚時(shí)刻。這里的“日心時(shí)刻”需要說明一下：圖14我們觀測者是在地球上，而地球不停地圍繞太陽公

42、轉(zhuǎn)著（圖14）。圖中S表示任一顆恒星，O為太陽.Ti表示地球所在位置。光的速度（每秒約30萬千米）盡管很大，但由S到Tl與T2所經(jīng)歷的時(shí)間也會(huì)有所差異。（因?yàn)镾T1WST2）所以，天文上統(tǒng)一采用星光通過太陽中心的時(shí)刻為標(biāo)準(zhǔn)。這種歸算到太陽中心的時(shí)刻，就是“日心時(shí)刻”。依據(jù)觀測時(shí)刻太陽與地球的距離（設(shè)為R）,以及恒星在黃道坐標(biāo)中的位置（設(shè)黃經(jīng)為入，黃緯為3）,就可以推算出日心時(shí)刻的訂正值（設(shè)為At）。其公式為：t=8.308Rcos3cos（。一入）式中。為觀測時(shí)刻的太陽黃經(jīng)（由查天文年歷而彳#）。而R的變化范圍為0.9833-1.0167天文單位，粗略些，可取R=1。恒星的黃道坐標(biāo)可由其赤道坐

43、標(biāo)（赤經(jīng)a,赤緯8）按球面三角公式換算出來。訂正值最大為8分18秒。實(shí)際上在觀測變星時(shí)，不必每次觀測都求出訂正值.可以經(jīng)過10天計(jì)算一次，用于每次的觀測。所在地的觀測時(shí)刻減去t（以分鐘表示）即是日心時(shí)刻。（3）極大、極小時(shí)刻的計(jì)算表中的歷元一欄，對(duì)不同類型變星不一樣。造父型變星是其亮度極大時(shí)的歷元，而食變星則是其亮度極小時(shí)的歷元。只要有一個(gè)歷元，就可以按下式去推算其他極大或極小的時(shí)刻（設(shè)為T）,周期用P表示，有（所有時(shí)刻以日為單位）：T=T0+P2E正式中To為某一初始?xì)v元，E為正整數(shù)（1,2,3,）。對(duì)天琴座3星，有：T=2450090.28十12.938252E對(duì)英仙3星有：T=2441598.608十2.8673152E我們以天琴3為例去推算1998年年初的幾個(gè)極小時(shí)刻：查年歷的“儒他歷表”和1998年1月1日世界時(shí)0h的儒略歷日期為2450814.5。從天琴3的表列歷元（2450090.28）至IJ此時(shí)，相隔約725天，以周期值除之，約為56,于是可取E=56o那么T=2450090.28+12.93825356得為2450814.322日，相當(dāng)于1998年1月1日7h.7,化為北京時(shí)間應(yīng)加8小時(shí)是1月1日15h.7。此即是漸臺(tái)二極小時(shí)的時(shí)刻。對(duì)日心而言，就