时角计算方法

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1、天体时角的计算方法外出观星前除了要看天气、月相、器材、服装等准备之外，一个重要的事情就是要选好观测和拍摄的目标，那就需要计算待测目标的时角，这样才可以在天空中迅速找到它，这样才能知道该目标在一晚上可观测多长时间（当然还要知道天文晨光始和昏影终的时刻，见本文后注）。首先，介绍一下什么是“时角”？时角是天体相对于子午圈的角距离。由于天体的周日运动是自东向西的，因此规定以上点（午圈与天赤道的交点）为原点，沿天赤道（地球赤道无限延伸和天球的交线）向西度量，以时间的单位时、分、秒表示，记为h、m、s，比如某天体M的时角是4h15m00s。由于天体的周日运动是地球自转的反

2、映，而地球自转的速度是1小时15°，1分钟15′，1秒钟15″，因此上点（南）、西点、下点（北）、东点时角分别为0h、6h、12h、18h，对应的方位角度也就是0°、90°、180°、270°。那么天体M的时角是4h15m00s，所在的方位就是：4.25×15°=63.75°，也就是南偏西63.75°，而90°就是西方地平线了，所以该天体快要落下去了。其次，介绍一下什么是“恒星时”？恒星时是春分点的时角。什么是“春分点”呢？由于黄道（太阳运行的轨道）和天赤道之间存在23°56′的交角，称“黄赤交角”，黄道和天赤道有两个焦点，也就是春分点和秋分点。从我们所在的北

3、半球来看，春分点是太阳的“升”交点，即太阳在黄道上运行过春分点之后就升到天赤道平面上面了，从此太阳光就直射北半球了，太阳差不多每年在3月21日某时运行至春分点。由于同一个天体，在不同地点、不同时间观察到的时角是不一样的，这样就不利于对天体进行定位，所以，需要在天空中找一个相对不动的“假想天体”，其它天体都相对这个“假想天体”的位置来定位，这样坐标就可以确定了，这个“假想天体”就是“春分点”。不过，由于地轴的进动（像陀螺轴线的摆动），天赤道的位置也是摆动的，春分点在黄道上每年西退50″.29，西退周期是25800年，因此，长时间来看的话，天体的坐标——赤经和赤纬

4、数值也会有明显的变化，所以编制星表都要注明年份就是这个道理。通常我们所用的给天体定位的星表是采用赤道坐标系，这个问题在前面已叙述，这里不再啰嗦了。由于规定恒星时=春分点的时角，恒星时用S表示，t表示恒星时，也就是S=tr。可是春分点在天球上并无标志，因此，春分点的时角实际上是通过测定恒星的时角来推导出来的。假设恒星M的赤经是αM，在恒星时为S时其时角是tM，根据定义则有S=tr =αM +tM式中αM可查表，tM可实测，而当恒星M上中天时，其时角tM=0h，此时有：S=αM，因此有“任何瞬间的恒星时，在数值上等于该瞬间上中天的恒星的赤经”。下面再来谈谈“天体时

5、角的计算”：时角计算公式是：t=S0 +T-ΔT-α其中s0是当天平时0h的恒星时（s0=6h40m+d×3m56s，元旦子夜时的恒星时是6h40m，d是从元旦起算的天数）。T是当时北京时间，ΔT=120°-λ是当地的地理经度与东经120°的差，化为时分秒单位，α是恒星的赤经。例如：2010年6月26日晚上9:30在常州大学武进校区（东经119.95°，北纬31.69°）观察Virgo团的M87（赤经α=12h30.8m，赤纬δ=12°24′），计算M87时角是多少？这样来算：时角t=S0+T-ΔT-α=6h40m+177×3m56s+21h30m-（120-

6、119.95）×1h/15-12h30.8m=（6.667+177×3.94/60+21.5-0.05/15-12.513）h=27.27h（-24h）=3.27h，也就是说，此时M87位于正南偏西3.27h的经线上，再看看赤纬δ=12°24′，马上就可以找到目标了。（此时M87已经是正南方向偏西3.27×15°=49°的位置了，已经是很偏西了。春季识星口诀里“…斗柄弯弯指大角，室女明星紧相连。…”狮子座、牧夫座、室女座是春季星空的代表星座，这时夏季大三角的天鹅座的天津四、天琴座的牛郎星、天琴座的织女星随银河升得越来越高了。杜牧的“…天阶夜色凉如水，卧看牵牛织

7、女星。”，摇着蒲扇，打着蚊子，遥望银河的夏季已经到了。）好繁哦！可以简单些么？可以啊。从这里看，沪宁一带经度和120°经线较接近，和东经120°差别很小，再除以15才换算成小时，粗算时可以忽略不计。尤其东经120°经线就经过常州市（不是说紫荆公园在建东经120标志吗？）ΔT=0。如果常州大学武进校区不考虑这一项，那么M87的时角：t=6h40m+177×3m56s+21h30m-12h30.8m=（6.667+177×3.94/60+21.5-12.513）h=27.28h（-24h）=3.28h，和上面的结果非常接近，这对我们找目标显然没有影响！有人说，还很

8、繁，也没必要如此。好，那就推荐一种更简