Почему солнце в течение года по звездному небу движется в разные стороны?
Рассчитайте фоновое направление Солнца, если смотреть из центра Земли, с фиксированной датой.
Солнце днем настолько яркое, что мы обычно не можем видеть за ним звезды; но мы можем вычислить его положение относительно небесной координатной сетки. Перетащите дату года, чтобы увидеть, как долгота эклиптики разворачивается, а склонение меняется с севера на юг. Это не телескоп для позиционирования в реальном времени.
Угадай сначала
Является ли долгота Солнца по эклиптике углом, под которым оно обращено на восток или запад, когда вы стоите на земле?
Показать ответ и объяснение
Нет, это координаты фона небесной сферы. — Ориентация на земле также требует местоположения и времени вращения Земли. На этом уроке сначала рассчитывается геоцентрическое небесное положение Солнца.
Тогда соедините опыт и науку
Используйте даты, чтобы записать положение солнца
Направление Солнца относительно звезд на заднем плане медленно меняется в течение года, а не восходит на востоке и заходит на западе в течение дня.
T = (JDE − 2451545.0)/36525
Начните со средних упражнений
Средняя небесная долгота Солнца и угол перицентра рассчитываются на основе дат; орбита Земли не является идеальным кругом, и необходимо добавить разность центров.
Истинная геометрия Θ = L₀ + C
Затем перейдите к прямому восхождению и склонению.
Угол эклиптики превращает направление эклиптики в экваториальное направление. Склонение Солнца в течение года меняется с севера на юг, что связано с сезонным солнечным светом.
α = atan2(cos ε sin λ, cos λ)
Точность должна соответствовать цели
Переключение между эллиптической аппроксимацией и методом периодических членов из Приложения III. Последний маршрут вычисляет желтую широту Земли, поправку FK5, нутацию и оптическую аберрацию, а затем получает видимые солнечные координаты; это еще не полный VSOP87.
Приложение Сокращенный периодический срок ≠ Полный VSOP87
Развёрнутые вычисления
T = (JDE−2451545)/36525 L₀ = 280.46646 + 36000.76983T + 0.0003032T² M = 357.52911 + 35999.05029T − 0.0001537T² C = (1.914602−0.004817T−0.000014T²)sin M + (0.019993−0.000101T)sin(2M) + 0.000289sin(3M) e = 0.016708634−0.000042037T−0.0000001267T² Θ = L₀+C；ν = M+C R = 1.000001018(1−e²)/(1+e cos ν) Ω = 125.04−1934.136T лямбда-представление = Θ−0.00569−0.00478sin Ω εсредний = (84381.448−46.815T−0.00059T²+0.001813T³)/3600 ε = εсредний+0.00256cos Ω α = atan2(cos ε sin лямбда-представление,cos лямбда-представление) δ = asin(sin ε sin лямбда-представление)
Вышеупомянутое расширяет ветвь низкой точности: стоимость угла, ε принимает угол визуального пересечения низкой точности; L₀, M, Θ и λ нормированы. Ветвь высокой точности также рассчитывается в приложении III для усечения периодического члена вместо сохранения большего количества десятичных знаков в этой цепочке.
попробуй
Сравните месяцы: март, июнь, сентябрь и декабрь; «Исходный пример расчета книги» восходит к 13 октября 1992 года для проверки алгоритма.
Нет необходимости запоминать символы
- JDE / TD
- Количество последовательных дней в динамическом времени / Как написать шкалу времени в оригинальной книге
- L₀ / M / C
- Средняя эклиптическая долгота/средний угол периапсиса/центральное отклонение
- Θ / λ
- Истинный геометрический желтый меридиан/приблизительный меридиан сетчатки
- α / δ / R
- Прямое восхождение/склонение/расстояние от Земли до Солнца (AU)
Алгоритм, точность и область применения
Два независимых маршрута: низкоточный расчет эллиптического движения по уравнениям 25.1–25.8; более точный расчет периодических членов Земли L0–L5, B0–B1, R0–R4 в Приложении III (единица времени – юлианские тысячи лет, результат угла – радианы), берем геоцентрическое солнце L +180°, −B, затем используем 25,9 для поправки FK5, 63 нутации 22.A и оптическую аберрацию 20,4898″/R 25,10, чтобы получить кажущуюся долготу и используйте истинный желтый угол склонения, чтобы преобразовать кажущееся прямое восхождение и склонение. Проверка фактов коэффициентов и локальной таблицы AAEart h/AANutation, алгоритм реализован в этом файле независимо; приблизительные эфемериды домашней страницы не используются. Универсальная поправка долготы FK5 для AA+ имеет дополнительный минимальный член, умноженный на tanβ, который опущен в солнечном уравнении 25.9 в книге; сравнение даты и экватора. Также поясняется разница между углом пересечения желтого и красного длинной формы 22,2 и AA+ 22,3. Интерфейс представляет собой только примеры оригинальной книги 2000 и 1992 годов и не включает полные ветки VSOP87 из 2425 элементов и чрезвычайно высокоточные оптические аберрации 25.11.
мое понимание, проверка
Может ли добавление нескольких десятичных знаков превратить модель с низкой точностью в теорию с высокой точностью?
не могу — Физические термины, пропущенные алгоритмом, не могут быть восстановлены с помощью выходного формата.
Сделает ли эксцентриситет орбиты Земли движение Солнца совершенно равномерным относительно фона?
Не будет — Метод низкой точности использует разность центров для коррекции равномерного среднего движения.
Какая отметка времени используется для дат здесь?
TD/JDE в книге — Дата динамического времени не преобразуется в местный часовой пояс.
Сначала вычислите положение солнца в небесной системе координат, а затем объедините его с вашим местоположением и временем, чтобы узнать, где оно находится перед вами.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 25 глава