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天文学计算方法(1)天文学计算方法21章进动和黄赤交角章动(进动)是由英国天文学家JamesBradley(1693-1762)发现的,他是一种围绕转轴相对地球的周期运动。地球自转围绕的轴相对黄道(杨云注:地球运行轨道与天球的交界面,在地球上看,太阳似乎沿着黄道运行,地轴不一定垂直于黄道,按时间角度会变化)的轴每个瞬时有所不同,是一种周期运动,这样的提前量就产生了章动。章动是月球主要的经常的动作,要使用一系列的周期参数去描述。最重要的参数是一个6798.4天的周期(18.6年),不过一些其他的参数是非常短的周期(少于10天)。章动很容...

天文学计算方法(1)
天文学计算方法21章进动和黄赤交角章动(进动)是由英国天文学家JamesBradley(1693-1762)发现的,他是一种围绕转轴相对地球的周期运动。地球自转围绕的轴相对黄道(杨云注:地球运行轨道与天球的交界面,在地球上看,太阳似乎沿着黄道运行,地轴不一定垂直于黄道,按时间角度会变化)的轴每个瞬时有所不同,是一种周期运动,这样的提前量就产生了章动。章动是月球主要的经常的动作,要使用一系列的周期参数去描述。最重要的参数是一个6798.4天的周期(18.6年),不过一些其他的参数是非常短的周期(少于10天)。章动很容易划分为平行于黄道和垂直于黄道两种。沿着黄道的那种用Δψ表示叫做经度章动;它影响所有天体的天经。垂直黄道的那种用Δε表示叫做倾斜度章动,一直影响赤道到黄道的倾角(杨云注:黄赤交角)。得到Δψ和Δε需要计算特定恒星时和当时的天体位置。知道这些以后,Δψ和Δε也就可以算出来了。这些表达式是由国际天文联合会提供,他们同Chapront月亮理论有少许不同。D意义是月亮的延长轨迹点:M意义是太阳(地球)的不规则轨迹点:M’意义是月亮的不规则轨迹点:F是月亮纬度(月亮离上升位置的距离):经度可以表示月球运动穿越黄道上升节点;从二分点的日期来测量:经度章动和倾斜章动可以通过表21的参数计算得到,表中系数的单位是0.0001”。这些参数来源于《1980国际天文协会IAU章动理论》[注释2],不过,我们省略掉了系数小于0.0003”的参数。每一个sin(给Δψ)和cos(给Δε)的参数通过合并每行的5个基本参数D、M、M’、F、Ω得到。例如,第二行参数是-2D2F2Ω。如果没有精确要求的话,能够只使用最大系数的那些周期参数。如果Δψ的精度是0.5”,Δε的精度是0.1”,那么我们就可以把上面Ω公式中的参数T2和T3去掉,变成如下的简单公式:这儿L和L’是太阳和月亮的经度,公式如下:表21.A经度章动(Δψ)和倾斜度章动(Δε)周期参数,单位是0.0001”(秒)。多个参数列表     Sin参数的系数      Cos参数的系数表21.A多个参数列表           Sin参数的系数      Cos参数的系数黄赤交角黄赤交角,也就是地球转轴的倾斜度,是黄道和赤道间的夹角。这个夹角要这样理解,真实存在的赤道(赤道瞬时位置)和我们理解中的黄道相交,产生了一个变化的交角。黄赤交角可以使用下面的公式计算,此公式是由国际天文联合会提供[见注释1]:在这儿,T还是代表使用Julian(儒略)历的方法从J2000.0(JDE2451545.0)纪元开始计算时间。在长的时间段,公式(21.2)不够精确会导致εo错误,每2000年误差1”,每4000年误差10”。Laskar[注释3]提供了改进。在改进公式中U是以Julian10000年为范围的时间;从J2000.0开始计算时间,U=T/100。这个公式在1000年的尺度内误差范围是0.01”(例如:公元1000~3000年),在10000年的尺度上才有更大的角秒误差。对公式(21.3)要特别注意的一点是公式在J2000.0开始计算的10000年范围内才有效,或者说|U|<1。例如,U=2.834,公式计算出εo=90o,这是一个完全错误的答案。下一页的图是公元2000年前后10000年的范围内,εo的变化。依照Laskar的公式,地球轴的最大倾角是在-7530年出现的(24o14’07”)。最小角度在12030年达到(22o36’41”)。构成图中部的曲线,我们在全部的极限值里只选取了一部分。因为公式(21.3)里的U2这个系数非常的小,这部分非常接近直线。准确的黄赤交角是ε=εoΔε,这里Δε是倾斜度章动。11例21.A–计算1987年4月10日0点TD的Δψ和Δε,以及正确的黄赤交角。通过先得到JDE2446895.5,可以算出下面的参数。T  =-0.127296372348        Δψ=-3.788秒D  =-56383.0377度  =136。9623度  Δε=9.433秒M  =-4225.0208度  =94.9792度M’  =-60610.7216度  =229.2784度F  =-61416.5921度  =143.4079度    εo=23o26’27”.407Ω  =371.2531度  =11.2531度    ε=23o26’36”.850注释1.1984天文历(WashingtonD.C;1983),S26页。2.如上,S23页。3.《天文学和天体物理学》,157卷,68页(1986);JLaskar。
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