天体视运动.ppt

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1、天体视运动现在学习的是第1页，共39页n n恒星：周日视运动轨迹是平行于天赤道的小圆即赤纬平行圈，又称周日平行圈n n太阳、月亮和行星：一条连续的球面螺旋线。n n二、天体周日视运动的现象二、天体周日视运动的现象1.天体的出没（riseandsetofcelestialbody）在周日视运动中，当天体中心通过测者地心真地平圈（celestialhorizon）时称天体的真出没。现在学习的是第2页，共39页当天体中心位于东方真地平时称为真出(truerise)，位于西方真地平时称真没（trueset）。ZQQZPNPSNSEW现在学习的是第3页，共39页当测者的纬度一定时，有出没天体的赤纬Dec

2、Dec应满足：应满足：n n DecDec9090 如果天体没有出没现象如果天体没有出没现象,其赤其赤纬纬DecDec应满足:n nDec9090 当当Dec与 同名时，天体不没；当DecDec与与异名，异名，天体天体不出。D90-90-ZQQZPNPSNSEWJ现在学习的是第4页，共39页n n1天体的中天（meridianpassage）n n在周日视运动中，当天体中心经过测者子午圈时，称天体中天。n n（1）天体中心经过测者午圈时称天体上中天（uppermeridianpassage）。此时，LHA0，n n当当DecDec，且同名时，0 0、180。GAQQZPNPSNSEWFn n

3、当当Dec与与 异名或Dec90时，H180（90 ）Dec。（2）天体中心通过测者子圈时称下中天（lowermeridianpassage），此时天体的地方时角LHA180。现在学习的是第6页，共39页n n3天体在上天半球运行现象 现以北纬测者（045N）为例（1）有出没的天体，其赤纬Dec90：Dec0，出E点，没W点，经过SE、SW两个象限。在地平上的时间等于地平下的时间。Dec与同名，均出NE象限，没NW象限。在地平上的时间大于地平下的时间。当Dec时，天体K经过NE、NW两个象限。当天体运行到其垂直圈（平面）与其赤纬平行圈相切的切点时，该天体的方位角达最大值，这时天体的位置称距角。

4、天体在距角处（或称天体距角），其位置角90。KPNWEZNQSba现在学习的是第8页，共39页n nDec与异名，天体F：出SE象限，没SW象限，经过SE、SW两个象限。在地平上的时间小于地平下的时间。ANSEW90-90-QQZPNPSNSEWZBCKn n（2）没有出没的天体，其赤纬Dec90：F现在学习的是第9页，共39页n n为了便于对照记忆，将常涉及到的几种现象列于下表为了便于对照记忆，将常涉及到的几种现象列于下表 DecDec，且同名，且同名发生距角的天体发生距角的天体DecDec，且同名，且同名过天顶的天体过天顶的天体DecDec，且同名，且同名过东西圈的天体过东西圈的天体Dec

5、Dec00过东、西点的天体过东、西点的天体 DecDec与与 同同名名，不不没没。DecDec与与 异异名名，不不出出。DecDec9090，恰恰好好不不出出或或不不没。没。Dec90Dec90 没有出没的天体没有出没的天体DecDec与与 同同名名，在在地地平平上上的的时时间间大大于于地地平平下下的的时时间间。DecDec与与 异异名名，在在地地平平上的时间小于地平下的时间。上的时间小于地平下的时间。DecDec9090 有出没的天体有出没的天体说说说说 明明明明天天天天 体体体体 条条条条 件件件件要要要要 求求求求周日平行圈为天赤道，方位在两个象限变化。在地平上下的时间相等。方位在四个象

6、限变化。中天高度为90，方位在两个象限变化。天体距角时其位置角X=90，方位在两个象限变化。现在学习的是第10页，共39页4不同纬度上天体周日视运动现象n n（1 1）测测者者位位于于赤赤道道上上（00）n n测者能见全天所有天体。测者能见全天所有天体。Z（Q）PN（N）Z（Q）PS（S）WE 天体半圆方位A第一名称与赤纬同名，第二名称与半圆地方时角同名。天体上中天时，其顶距ZDec，中天高度90Dec。当Dec0时，天体过天顶，其中天高度90。现在学习的是第11页，共39页（2）测者位于两极(90N或S)n n所有天体均无出没现象，Dec与同名的天体不没，Dec与异名的天体不出。n n这时测

7、者能见半个天球上的天体。而且所有天体的高度均等于其赤纬。PN（Z）PS（Z）现在学习的是第12页，共39页n n太阳赤纬（太阳赤纬（2323 27 N NDecDec23 27 S），太阳不出没的条件是其赤纬Dec9090 90DecDec=66=6633n n故 与与DecDec同名时，会发生极昼现象，n n与Dec异名时，会发生极夜现象。n n注：能否见到极昼或极夜现象与测者所在经度无关。注：能否见到极昼或极夜现象与测者所在经度无关。现在学习的是第13页，共39页n n（3）测者位于任意纬度（0 90）n n测者纬度愈高，不出没的天体愈多（能见天体愈少）。n n对于有出没的天体，其在地平上

8、的时间随着测者纬度和天体赤纬的不同而变化。n n当天体赤纬等于0时，各地所见该天体在地平上、下的时间均相等；n n当测者纬度与天体赤纬同名时，纬度越高，天体在地平上的时间越长 n n当测者纬度与天体赤纬异名时，纬度越高，天体在地平上的时间越短。现在学习的是第14页，共39页三、天体周日视运动引起天体坐标的变化三、天体周日视运动引起天体坐标的变化n n1天体时角LHA的变化对其高度h变化的影响n nsinhsinsinDeccoscosDeccosLHA cosDecsinX)LHA(ddh)LHA(ddhn n cossinA)LHA(ddh现在学习的是第15页，共39页n n上两式中的上两式

9、中的“一”号说明高度h h随半圆时角LHA的增大而减小。n n当天体上中天时，其方位角当天体上中天时，其方位角0 0或或180，高度变化率为零，说明高度变化最慢。n n当天体过东西圈（卯酉圈）时，其方位角当天体过东西圈（卯酉圈）时，其方位角9090或270270，高度变化率，高度变化率cos，说明高度变化最快。n n当天体距角时，其位置角当天体距角时，其位置角X=90，高度变化率 cos Dec，说明高度变化最快。现在学习的是第16页，共39页综上所述得出以下结论：n n（1）当当天天体体中中天天时时，其其高高度度变变化化最最慢慢，在中天附近其高度变化缓慢；在中天附近其高度变化缓慢；n n（2

10、）当当天天体体过过东东西西圈圈时时，其其高高度度变变化化最最快，且与测者纬度有关；快，且与测者纬度有关；n n（3）当天体距角时，其高度变化最快，）当天体距角时，其高度变化最快，且与天体赤纬有关。且与天体赤纬有关。现在学习的是第17页，共39页2天体时角LHA的变化对其方位变化的影响：ctgAtgDeccos cscLHAsinctgLHA)LHA(ddA=-cosDecsech当天体上中天时，其位置角X=0或180得)LHA(ddA)LHA(ddA=-cosDeccosXsech=-(sin-coscosAtgh)+说明方位变化最快当天体距角时，其位置角X=90得)LHA(ddA=0说明方位

11、变化最慢现在学习的是第18页，共39页n n对有出没并过东西圈的天体（Dec90，Dec且同名）来说，当天体出和过东西圈时，方位变化率相等，均为sin。n n可以证明，当天体介于出与东圈之间时（或西圈与没之间时），存在使方位变化率取得最小值最小值的一点，即该点使上式中的cos cosA tg h值最接近sin值（但不会出现0的现象），n n说明天体位于该点时其方位变化最慢，在该点前后其方位变化缓慢。现在学习的是第19页，共39页综上所述得出以下结论：n n（1）当天体中天时，其方位变化最快，）当天体中天时，其方位变化最快，且与且与Dec和和h有关，当有关，当Dec一定，中天高度一定，中天高度越

12、高（即纬度越低），方位变化越快；越高（即纬度越低），方位变化越快；n n（2）当天体距角时，其方位变化最慢；）当天体距角时，其方位变化最慢；n n（3 3）当当天天体体介介于于出出没没与与东东西西圈圈之之间间时时，其方位变化缓慢。其方位变化缓慢。现在学习的是第20页，共39页第二节第二节 太阳周年视运动太阳周年视运动Solarannualapparentmotionn n一、太阳周年视运动的成因一、太阳周年视运动的成因n n地球除自转外，每年(约365.2422日)还绕太阳自西向东公转一周，由此而引起太阳每年相对地球自西向东运动一周的现象称为太阳周年视运动。现在学习的是第21页，共39页n n

13、黄道（ecliptic）：地球公转轨道面与天球截得的大圆，亦即太阳周年视运动的轨迹。n n黄道平面与天赤道平面的夹角2327，该角称为黄赤交角obliquityoftheeclipticn n黄道与天赤道交于两个点，称两分点。太阳赤纬由S变为所经过的一点称春分点（vernalequinox），另一点为秋分点（autumnalequinox）。现在学习的是第22页，共39页在黄道上距两分点90的两个点，称两至点。太阳赤纬为N时所经过的一点称夏至点。另一点为冬至点。PNPSMNMS123423276633现在学习的是第23页，共39页n n二、太阳周年视运动的规律二、太阳周年视运动的规律 1运动规

14、律运动规律 日期分、至点赤经RA赤纬Dec北半球日照说明说明说明说明3月21日春分00昼夜相等北半球天文春季开始。北半球天文春季开始。6月22日夏至902327N昼长夜短太太阳阳北北赤赤纬纬开开始始逐逐渐渐增大。增大。9月23日秋分1800昼夜相等北半球天文夏季开始。北半球天文夏季开始。12月22日冬至2702327S昼短夜长太太阳阳北北赤赤纬纬开开始始逐逐渐渐减小。减小。现在学习的是第24页，共39页2太阳周年视运动为不等速运动太阳从春分点运行到秋分点（180）需要约186天，而由秋分点运行到春分点（180）则需要约179天，两者相差7天。所以，太阳在周年视运动的全过程中为不等速运动。现在学

15、习的是第25页，共39页3四季和四季星空划分太阳赤纬周期性的变化，太阳赤纬周期性的变化，使地球产生了四季，即使地球产生了四季，即地球上的冷暖主要取决地球上的冷暖主要取决阳光的直射和斜射（与阳光的直射和斜射（与太阳赤纬有关），而不太阳赤纬有关），而不是地球距太阳的远近。是地球距太阳的远近。每年每年6 6月月2222日前后（地日前后（地球接近远日点）球接近远日点）PNPSMNMS123423276633现在学习的是第26页，共39页三、在周年视运动中太阳赤经、赤纬的变化三、在周年视运动中太阳赤经、赤纬的变化n n由于太阳在黄道上作不等速的周年视运动，而且黄道与天赤道又有一个2327的夹角，所以在太

16、阳周年视运的夹角，所以在太阳周年视运动中其赤经、赤纬的日变化量是不相等的。动中其赤经、赤纬的日变化量是不相等的。n n春分点前后春分点前后dRAdRA54.33；n n 夏至点前后夏至点前后dRAdRA62.3；n n秋分点前后秋分点前后dRAdRA53.8；n n冬至点前后冬至点前后dRAdRA66.6。n n赤经日变化量,至点附近变化大，分点附近变化小。在近似计算时，太阳平均赤经日变化量可取1。n n赤纬日变化量，至点附近变化小，分点附近变化大。现在学习的是第27页，共39页四、太阳视运动的轨迹是一条连续的球面螺旋线四、太阳视运动的轨迹是一条连续的球面螺旋线PNMNPSMS现在学习的是第2

17、8页，共39页n n由于太阳周日视运动和周年视运动是同时存在的，因此，我们所见太阳视运动是这两种运动的合运动。太阳视运动的轨迹是连续的球面螺旋线，其变化范围不超过2327N和2327S的赤纬平行圈。因此，该两赤纬平行圈分别称为北回归线（或夏至线）和南回归线（或冬至线）。现在学习的是第29页，共39页第三节行星、月亮视运动简介n n行星和月亮除了参与周日视运动外，还有它们自身的运动。从地球上看到行星（月亮）的相对运动现象称之为行星（月亮）视运动。n n一、行星视运动简介一、行星视运动简介n n1行星相对太阳的视运动n n通常人们以日地连线为基准来考察行星视运动（planetapparentmot

18、ion）。现在学习的是第30页，共39页E东大距西大距上合最亮日最亮日下合S 从地球上看地内行星偏离太阳的角距达最大时称为大距，行星位于太阳东边称为东大距，日没后见于西天为昏星。行星位于太阳西边称为西大距，日出前见于东天为晨星。金星（Venus）大距时，其角距约为4548，因此，从地球上所见金星总是在太阳的附近。金星的最亮日在东大距后约35日和西大距前约35日左右。分别称为下合前最亮日和下合后最亮日。当金星运行在东大距与下合前最亮日和下合后最亮日与西大距之间时，白昼有可能观测到金星而用于天文定位。金星的动态日期可从航海天文历的“天象纪要”中查到。现在学习的是第31页，共39页二、月亮视运动简介

19、二、月亮视运动简介n n月亮是地球的卫星，它自西向东地绕地球运转，其运行的轨道是一个椭圆，该椭圆平面与天球截得的大圆称为白道（moonspath）。白道面与黄道面的平均角距约为509，称为黄白交角（obliquityofthemoonpath）。现在学习的是第32页，共39页n n白道与黄道交于两点，月亮在公转的过程中，由黄道南到黄道北所经过的一点称为升交点（ascendingnode），另一点为降交点（descendingnode）。n n由于地球公转，使得太阳每天相对恒星向东移动约1，所以每天太阳中天时间比恒星推迟约4m（1）。n n月亮以太阳为参考点绕地球运行一周的时间间隔称为一朔望月（lunarmonth）为29.53日。月亮每天相对太阳向东移动约13.21=12.2（或360/29.53），即月亮每天中天时间比太阳推迟约49m（12.2）。现在学习的是第33页，共39页现在学习的是第34页，共39页现在学习的是第35页，共39页现在学习的是第36页，共39页AFGQQZPNPSNSEWGBZ现在学习的是第37页，共39页NSEWGDAJBCKF90-90-QQZPNPSNSEWZAB90-90-QQZPNPSZNSEW现在学习的是第38页，共39页JB90-90-QQZPNPSNSEWZ现在学习的是第39页，共39页