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月亮有時走得特別高,是每個月都能一樣高嗎?

先算月球能到多北或多南,再考慮你站在哪裡。

月亮與日月食

有些時候月亮在天空走得很高,有些時候低低地掠過。月球軌道相對黃道傾斜,黃道又相對天赤道傾斜,疊加後它的極赤緯會隨18.6年周期變化。這裡先找每輪最北或最南的赤緯事件。

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先猜一下

月球赤緯達到最北的瞬間,在每個地方都剛好過頭頂嗎?

查看答案與解釋

不是 — 地面高度也取決於緯度和地方時角,不能把赤緯極值直接當成本地高度極值。

再把體驗和科學連結起來

把「能到多北」與「抬多高頭」分開

赤緯是相對天赤道的南北角度;當地高度也取決於緯度和地球轉動。

赤緯 δ ≠ 本地高度 h

每一輪都找北向或南向極值

原書分別給北、南的起算角度與週期修正,求極值時刻,也求極值大小。

時刻44項修正;幅值37項修正

長週期會改變極端範圍

月球軌道交點緩慢移動,使極端赤緯在大約18°到29°之間變化,不是永遠固定的23.4°。

與約18.6年交點週期有關

換一個站立地點,看到的高度不同

相同赤緯在不同緯度上中天,高度可以很不同。赤緯極值的發生時刻不一定剛好是你那裡的上中天。

上中天幾何高度 = 90° − |φ − δ|

北向和南向極值分別計算時刻與振幅,不能把赤緯的正負號直接當時間修正的正負號。赤緯是天球座標,所在地高度還需輸入φ和H。

試一試

比較1988年和2006年前後的北向極值,再切南向。側圖顯示「如果這個赤緯在你這裡上中天」的幾何高度,不是極值時刻的即時仰角。

動手看一遍 →

符號不用背

δ
月球中心地心赤緯,南為負
φ
地理緯度,北為正
k
每類最大赤緯事件的整數編號
TT / JDE
極值時刻的動力學時間標籤

演算法、精確度與適用範圍

實現第52章北/南不同參數,全部44項時刻與37項幅值修正;南向結果取負號,k為整數。例52.a/b及AA+多組k核對。額外用既有Astro.horizo​​ntal(lat,δ,0)比較上中天高度,明確不是赤緯極值TT時刻的本地仰角。本課程不計算即時月球座標或當地最高點時刻,不用簡單正弦取代週期式。

我的理解檢查

南向最大赤緯在本課用什麼符號?

負數 — 赤緯向南為負,原公式的南向振幅計算完還要加負號。

18.6年附近的變化意味著月球每輪到達的極度赤緯都一樣嗎?

不一樣 — 交點方向緩慢改變,極端赤緯的範圍也隨之改變。

右側的上中天高度是極值TT時刻在你家的即時仰角嗎?

不是,是條件性幾何比較 — 這裡只問“若該赤緯上中天會多高”,並未計算該時刻的地方時角。

先知道月球在天球上能到多北或多南,再結合你的位置與時刻,才能說它在眼前有多高。

Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 52 章

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