天文学计算方法Word文档下载推荐.docx
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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。
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
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=εo+Δε,这里Δε是倾斜度章动。
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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=-0.127296372348Δψ=-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”.407
Ω=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。