用自己的话请给我解释一下恒星时与平时的换算关系

用自己的话请给我解释一下恒星时与平时的换算关系
包括1、时间间隔的换算
2、时刻的换算
3、天体时角的换算
(我是个天文爱好者,要在5月参加杭州的天文奥赛的决赛,
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eaz5f 幼苗

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恒星时=春分点时角 太阳时=太阳时角+12h
此外,这二个量时天体还存在另一方面的差异:春分点是天球上的定点,其赤经恒为 0h;太阳在天球上有周年运动,方向向东,因而其赤经逐日递增
(每日约 1°).两者之间的赤经差,也即两种时刻差,任何时候总是等于 太阳的赤经.
根据上述两个方面,同一地点的任何时刻,恒星时与太阳时之间,有如 下的换算关系(图 4-34):
恒星时=太阳时+太阳赤经-12 时 太阳时=恒星时-太阳赤经+12 时 图 4-33 太阳时刻与太阳时角
图中的太阳时角为 3h,而太阳时刻为 15h
§411-2 真太阳时、平太阳时及时差 天文上有两个太阳:一个是真实存在的太阳,即真太阳(或称视太阳);
另一个是假想的太阳,即平太阳.两个太阳都以回归年为周期,在天球上作 周年运行.真太阳沿黄道运行,其速度是非均匀的;它的周日运动周期,是 长短不等的视太阳日.平太阳沿天赤道运行,其速度是均匀的;它的周日运 动周期,是均匀的平太阳日.
有两个不同的太阳,就有两种不同的太阳时:以真太阳时角推算的时刻,
叫真太阳时或视太阳时,简称视时;以平太阳时角推算的时刻,叫平太阳时,简称平时.视时与平时,各有优缺点:视时流逝不匀,但可以直接测定,用 日晷测定的时刻便是视时;平时流逝均匀,但只能根据恒星时或视时进行推 算,日常应用的钟表时刻是平时.比较而言,视时的缺陷是严重的,其优点 则没有多大的实际意义.但是,对有关太阳本身的问题,或是测定地方经度 等问题,视太阳和视时是不能用平太阳和平时代替的.
图 4-34 恒星时与视太阳时的换算关系
两个太阳既有快慢(在周年运动中)的不同,它们之间便存在赤经差或 时角差,也就是两种太阳时之间的时刻差,被叫做时差①(图 4-35).在决 定时差值时,平太阳和平太阳时被当作比较标准.于是有:
时差 = 视时 - 平时
图 4-35 时差的定义 时差要因两个太阳相对位置的变化而变化,有正有负,可大可小.天文
学上假定,在 12 月 24 日,两个太阳有相同的赤经,时差为零.从这以后,
两个太阳沿不同路线和不同速率运行,视太阳对于平太阳的位置便发生参差 先后的变化.当视太阳落在平太阳之西,视时>平时,时差为正;反之,当 视太阳超越平太阳之东,视时<平时,时差为负.差值时而变大,时而变小.这样,时差的正负和大小就发生连续变化.但是,真假(平)太阳都以回归 年为周期,到次年 12 月 24 日,又都回到一年前的位置,时差复归于零.一 年内,时差出现 4 次零值和 4 次极值(二极大和二极小),列表如下:
① 现在报刊文献中,常把两地之间的钟点之差也叫“时差”.这与天义学上的传统用法是有区别的
日期时差日期时差 12 月 24 日 0 6 月 14 日 0 2 月 12 日 -14.4 分 7 月 27 日 -6.3 分 4 月 16 日 0 9 月 1 日 0 5 月 15 日 +3.8 分 11 月 4 日 +16.4 分
时差的周年变化,是视太阳日长度的周年变化的结果.具体的变化情形,
可用视午(视太阳时正午)和平午(平太阳时正午)的比较来说明.如图 4-37 所示,在视太阳日长于平太阳日期间,视午(用平时表示)逐日推迟,时差 逐日变小.在这段时期的终了,视午最迟,时差达极小值.
图 4-36 时差的符号 图中以平午时的情况为例,以视太阳与平太阳的东西相对位置,表示当
时时差的正负.
图 4-37 时差的逐日变化 一月初,视太阳日长于平太阳日,在这期间,视午逐日推迟,以致时差
逐日变小.反之,则变大.反之,在视太阳日短于平太阳日期间,视午逐日
提早,时差逐日变大.在这段时期的终了,视午最早,时差达极大值.
图 4-38 表示时差的周年变化与视太阳日长度的周年变化之间的关系.该 图把二条变化曲线溶于一图,可以清晰地看出,时差的周年变化随视太阳日 长度的变化而起落.视太阳日长度的 4 次平均值的日期(2 月 12 日,5 月 15 日,7 月 26 日和 11 月 3 日),分别就是时差的二次极大值和极小值出现的 日期.该图的纵坐标有二:左侧对应视太阳日长度的变化,其单位为秒;右 侧表示时差的变化,单位是分.必须指出的是,时差的极大值和极小值,都 是视太阳日与平太阳日的差值的累计.所以,视太阳日与平太阳日的差值的 极大值和极小值,分别只有+ 29 秒和-21 秒;而时差的极大值和极小值,却 分别可达+ 16.4 分和-14.4 分.
按时差的定义,同地的任一时刻,视时与平时有如下的关系(图 4-39):
图 4-38 时差的周年变化 视时=平时+时差 平时=视时-时差
图 4-39 视太阳时与平太阳时的换算关系
图 4-40 恒星时与平太阳时的换算关系 根据上列关系式以及恒星时与视时的关系,还可以推出,同地任一时刻
的恒星时与平时,有如下的换算关系(图 4-40):平时=视时-时差
=[恒星时-太阳赤经+ 12 时]-时差 恒星时=视时+太阳赤经-12 时
=[平时+时差]+太阳赤经-12 时
如果推算结果是负值,应+ 24 时;若推算结果超出 24 时,则应减去之.我们此刻只讲钟点,而暂不考虑日期.
最后,希望你取得好成绩!

1年前

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