天文算法:天体升中天降的计算与大气折射影响分析

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"这篇文档是关于天文算法的详细介绍,涵盖了从基本概念到复杂计算的多个方面,特别是关于天体的升、中天、降的计算方法。作者许剑伟在莆田十中进行了讲解,强调了天体实际升、降时刻与几何位置之间的差异,以及大气折射对观察的影响。此外,文档还涉及到天文计算中的插值、曲线拟合、迭代、排序等数学方法,并详细讨论了大气折射、行星会合、日月食等天文现象的计算。" 在天文计算中,升、中天、降是观测天体在天空中运动的重要参考点。升是指天体从地平线下升起的瞬间,降是天体下落到地平线以下的时刻。根据公式(12.6),可以计算出天体的时角Ho,但在实际观测中,由于大气折射的存在,天体的视觉位置会有所偏移。例如,当星体在地平线上时,由于折射,其真实位置会比我们看到的低约0°34'。对于太阳,由于考虑到太阳圆盘的半径,计算时需要加上16分钟的视半径。 大气折射的影响并不恒定,它受气温、大气压等环境因素变化的影响。冬季和夏季的温差会导致升降时间的微小变化,大约20秒,而大气压的变化同样会影响观测结果。在一般计算中,通常取平均的大气折射值进行估算。 天文算法是一个广泛的领域,包括了第1章的注释与提示、第14章的升、中天、降,以及后续章节如大气折射、行星运动、月球位置、日月食等的计算方法。这些章节深入探讨了天文观测和计算所需的数学工具,如插值、曲线拟合、迭代等技术,为精确预测天文事件提供了理论基础。例如,第24章涉及太阳位置的计算,第50章讨论月亮的最大赤纬,第52章介绍了日月食的计算方法。 文档中还包含了大量未翻译的内容,涉及到其他行星的物理表面星历、卫星位置、环系统以及恒星的性质等。这些章节展示了天文算法的全面性和深度,不仅限于基础的天文学知识,还扩展到了行星科学和天体物理学的多个层面。 这份资源提供了丰富的天文计算知识,是研究天文现象和进行天体定位计算的重要参考资料。通过理解和应用其中的算法,可以更准确地预测和解释天文观测数据。