L'étoile paraît plus haute. Est-il vraiment soulevé par les airs ?
Ni les gens ni les étoiles n'ont été éloignés, ce que l'air change, c'est la direction dans laquelle la lumière atteint les yeux.
Coordonnées du ciel et observations
Lorsque vous regardez une étoile proche de l’horizon, vous pensez regarder vers sa véritable position. Mais à mesure que la lumière des étoiles traverse l’atmosphère, sa trajectoire se courbe progressivement. Les yeux ne peuvent recevoir que la dernière partie de la lumière entrante. Regarder en arrière dans cette direction « placera » les étoiles dans une position légèrement plus haute.
Devinez d'abord
L’atmosphère fait paraître les étoiles plus hautes. Quel est le principal changement ?
Afficher la réponse et les explications
La direction de la lumière atteignant l’œil — Le trajet lumineux est courbé par l’atmosphère et les yeux repoussent la source lumineuse dans la direction dans laquelle elle est finalement arrivée. Les étoiles elles-mêmes n’ont pas bougé.
Ensuite, connectez l'expérience et la science
Distinguer les directions réelles et vues
Les points bleus indiquent la direction géométrique et les points clairs indiquent la direction de visualisation. L'échelle verticale sur la figure est ajustée en fonction de la hauteur pour rendre la différence plus claire.
Hauteur réelle h ≠ hauteur apparente
chemin lumineux de courbure de l'air
Dans les conditions atmosphériques standards utilisées dans cette leçon, la correction de réfraction est positive et la position apparente est supérieure à la position réelle.
Hauteur apparente = h + R/60
Plus la valeur est faible, plus l'impact est fort
Faites glisser le curseur vers l'horizon et la réfraction augmente rapidement. L'impact à haute altitude est beaucoup plus faible.
R ≈ 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11))
N'oubliez pas que c'est une approximation
L'angle dans la formule est exprimé en degrés et la sortie R est exprimée en minutes d'angle. Ici, la pression atmosphérique est fixée à 1010 hPa et la température est de 10°C.
1° = 60′
Développer le calcul
Rminutes d'arc = 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11)) h视 = h + Rminutes d'arc/60
Tous les angles entre parenthèses sont mesurés en degrés et la fraction la plus intérieure est calculée en premier. R est exprimé en minutes d'arc et doit être divisé par 60 pour être ajouté à la hauteur en degrés. Voir la description de cette leçon pour connaître le champ d'application.
essaie-le
Comparez d’abord « près de l’horizon » et « haut dans le ciel ». Voyez la raison à gauche et utilisez le même ensemble d’échelles d’angle à droite pour voir de combien elle est réellement surélevée.
Pas besoin de mémoriser les symboles
- h
- Hauteur géométrique non affectée par la réfraction, unité : degrés
- R
- Correction de réfraction, unités : minutes d'arc
- h + R/60
- Hauteur apparente observée, unité : degrés
Algorithme, précision et champ d'application
Démontre l'équation de Meeus (16.4), approximation de Sæmundsson, limitée à 0°–80°. Le AARefraction.cpp de l'AA+ local est passé au modèle segmenté de la NOAA en 2025, de sorte que les deux ensembles de résultats ne doivent pas nécessairement être complètement cohérents, et il ne prétend pas non plus que cette formule a été comparée à l'algorithme AA+. Le diagramme explique uniquement la différence de position et ne simule pas le trajet de la lumière réelle à travers l’atmosphère en couches. Description du scénario : L'image de gauche est un diagramme qualitatif du trajet de la lumière, et les courbures et les différences de position sont intentionnellement exagérées ; l'image de droite est partiellement agrandie avec une échelle d'angle réelle. Le calcul suit Meeus (16.4), altitude vraie 0°–80°, 1010 hPa, 10°C ; aucune lumière atmosphérique en couches n'est requise et aucun lever de soleil réel n'est prévu. L'AA+ local est passé au modèle NOAA, et on ne peut pas dire que les deux soient vérifiés par le même algorithme.
vérification de ma compréhension
Quelle est la ligne pointillée dorée sur l’image ?
La position où les yeux sont repoussés dans la direction de l’entrée des yeux — La ligne pointillée est l’extension inverse de la direction d’observation, et non le chemin optique incurvé réel.
Où, dans le même modèle atmosphérique standard, des corrections de réfraction plus importantes doivent-elles généralement être apportées ?
près de l'horizon — La réfraction est généralement plus grande près de l'horizon. Les conditions météorologiques réelles affectent également le degré de correction.
La correction précise peut-elle être mesurée directement à l’aide du diagramme exagéré du trajet lumineux à gauche ?
Non, il faut regarder l'échelle de calcul à droite — L'image de gauche n'explique que la cause et l'effet, et les virages sont exagérés. L'image de droite et les chiffres utilisent la même unité d'angle réel et la même formule approximative du livre original.
L'air courbe la lumière des étoiles et les yeux repoussent dans la direction dans laquelle elle entre, de sorte que les étoiles sont vues à une position légèrement plus élevée.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Non. 16 chapitre
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