天文年历的使用方法(二).DOC

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） 目录 年历中的时间计量问题………….1 太阳、月亮的位置……………….3 日月出没与晨昏蒙影…………….4 月掩星与日月食………………….5 太阳球面坐标…………………….6 行星的可见情况………………….7 “每月天象图”的解释………….9 变星星历表的应用…………….....9 彗星的亮度………………………10 天文数表的查法…………………11 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8h。 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”）。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时整开始的那个回归年长度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值。 力学时与世界时之差表示为ΔT，即： ΔT=TDT–UT1 式中UT1代表经过极移修正的世界时。因此只要求得了ΔT，就可以由世界时推算出相应的力学时。 1976年国际天文联合会决议，从1984年起采用力学时代替历书时。力学时的基本单位为日，