天文年历的使用方法(二)

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1、中国科学技术大学学生天文爱好者协会天文观测资料天文普及年历的使用方法原载《天文爱好者》杂志1998年1-6期（略有修改）原作者：张敏（1-2）、张元东（3-10）11AssociationofAmateurAstronomersofUSTC中国科学技术大学学生天文爱好者协会天文观测资料目录1.年历中的时间计量问题………….12.太阳、月亮的位置……………….33.日月出没与晨昏蒙影…………….44.月掩星与日月食………………….55.太阳球面坐标…………………….66.行星的可见情况………………

2、….77.“每月天象图”的解释………….98.变星星历表的应用…………….....99.彗星的亮度………………………1010.天文数表的查法…………………111.年历中的时间计量问题打开天文普及年历，就会看到各个历表中列有不同的计时名称，如太阳表中有“力学时”、“世界时”、“恒星时”，等等。看来好像很混乱，不易掌握。所以在介绍年历的使用方法时，首先应该对这些有明确的认识。（1）恒星时天文学上常用的一种时间系统。以地球对着（假定的）无限远的恒星自转一周，称为一个恒星日，然后再细分为时、分、秒。一个

3、恒星日长为23h56m04s，即比平常的一昼夜（平太阳日）短约3m56s，所以每过一天，恒星时就提早约3m56s。比如同是北京时间8m，9月22日恒星时为0h03m35s，而9月23日恒星时是0h07m31s。逐日提前3分56秒，这个规律可供我们估计任一天的恒星时时刻。一年中的每天的恒星时，刊登在年历的《儒略日和恒星时》表中。（2）世界时我们日常使用的时间系统。以地球对着太阳自转一周作为单位，叫做1昼夜或1日，再细分为小时、分、秒。1秒是1日的86400分之一长。人们看到太阳东升西落，那么住在东

4、边的人早看见太阳升没，住在西边的人晚看见太阳升没，因此东边的时刻要比西边的早。这种各地按太阳升没所定的时间，称为地方时。地方是在古代使用过。而现代使用“区时”。将全球按经度15o划分为24个“时区”。每一时区使用中央经线上的地方时为标准，称之为“区时”或标准时。比如我国首都在东八时区，中央经线为东经120o，那么此经线上的地方时，就是东八区的区时，我们称为“北京时间”。英国格林尼治天文台所在的区时称为“世界时”。在同一时刻，对应的时间关系为世界时=北京时间–8h年历中的世界时0h，就是北京时间8

5、h。世界时是按严格的转换公式，由恒星时直接归算的。而天文台观测恒星的周日视运动（东升西落）所得的时间为恒星时。另用恒星时钟来保持与表示。（3）力学时力学时是依据天体动力学理论推算的时间。在20世纪30年代以前，大家认为世界时的秒长是固定不变的，因此广泛地使用世界时系统。但此后人们发现地球的自转是不均匀的。表现在两方面，一个是自转轴在地球体内的摆动，导致瞬时极点在“平均极”附近划出曲线（称为“极移”11AssociationofAmateurAstronomersofUSTC中国科学技术大学学生天

6、文爱好者协会天文观测资料）。极移引起了地面经度的变化。另一个是地球转速度有变化。变化的形式有三种：①长期变慢：由于潮汐作用，地球在百年内转慢了约千分之一秒；②季节性变化：春天地球转得慢些，秋天转得快些，变化幅度亦是千分之一秒左右；③不规则变化：地球在某些时段突然转快些，在另一些时段突然转慢些，难以预计。由于地球自转的不均匀性，那么以自转周期所定的秒长就有变化。有人戏称为“橡皮秒”。这在现代科技中是不能接受的，因此天文学上采用1900年的回归年长作为计时标准，即1900年1月0日12时整开始的那个

7、回归年长度的31556925.9747分之一为1秒，称为历书秒。以这种固定秒长累积的时间系统（称为“历书时”），是均匀的时间系统。历书时从1960年开始在天文上应用。20世纪50年代，美、英、瑞士等国陆续发明了铯原子钟、氨分子钟。它们的频率输出非常稳定，用于计时是很均匀的。于是国际上就采用铯原子钟的跃迁振荡9192631770次所经历的时间作为1秒，称为原子秒（等于历书秒）。以原子秒累积的时间系统称为原子时系统，利用原子钟来保持和表示出来。国际原子时是从1958年元旦开始使用的。原子时同地球运动

8、没有关系，它只要有足够多的原子钟来保持下来就行了。力学时是在原子时的基础上提出来的，它分为太阳系力学时（记为TDB）与地球力学时（TDT）。在宇宙航行中，飞船相对于太阳系质心的运动，就得用TDB，而在近地飞行中可用TDT。国际规定1977年1月1日0h00m00s原子时的瞬刻，对应的TDT为1977年1月1.0003725日（即1日0h00m32s.184），即力学时的定义为TDT=原子时+32s.184这个TDT对原子时的补偿值32s.184从何而来？它是选取原子时试用期间，历书时与原子时的差