星がもっと高く見えます。本当に空気で持ち上げられているのでしょうか？
人も星も離れていない、空気が変わるのは目に届く光の方向だけ。
地平線近くの星を見ると、その星が本来の位置にあると感じます。しかし、星の光が大気中を通過するにつれて、その進路は徐々に曲がります。目は入ってくる光の最後の部分だけを受け取ることができます。この方向に振り返ると、星が少し高い位置に「配置」されます。
まずは推測してください
星が高く見える雰囲気です。主な変更点は何ですか?
答えと解説を見る
目に届く光の方向 — 光路は大気によって曲げられ、目は光源を最終的に到達した方向に押し戻します。星自体は動かされませんでした。
そして経験と科学を結びつける
実際の方向と見た方向を区別する
青い点は幾何学的方向を示し、明るい点は視線方向を示します。違いを明確にするために、図の縦スケールは高さに合わせて調整されています。
真の高さ h ≠ 見かけの高さ
空気曲げ光路
このレッスンで使用した標準的な大気条件下では、屈折補正は正であり、見かけの位置は真の位置よりも高くなります。
見かけの高さ = h + R/60
値が小さいほど影響が強くなります
スライダを地平線に向かってドラッグすると、屈折が急速に増加します。高地での影響ははるかに小さいです。
R ≈ 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11))
これは近似値であることに注意してください
式中の角度は度で表され、出力 R は角度分で表されます。ここでは、気圧は 1010 hPa に固定されており、温度は 10°C です。
1° = 60′
計算の流れを詳しく見る
Rアーク分 = 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11)) h视 = h + Rアーク分/60
括弧内のすべての角度は度単位で測定され、最も内側の分数が最初に計算されます。 R は分角で出力され、度単位の高さに加算するには 60 で割る必要があります。適用範囲については、このレッスンの説明を参照してください。
試してみてください
まずは「地平線に近い」と「空の高い」を比べてみましょう。左側の理由を確認し、右側の同じ角度スケールのセットを使用して、実際にどれだけ上がっているかを確認してください。
見てみてください →
記号を覚える必要はありません
- h
- 屈折の影響を受けない幾何学的高さ、単位: 度
- R
- 屈折補正、単位: 分角
- h + R/60
- 観測された見かけの高さ、単位: 度
アルゴリズム、精度、適用範囲
0° ～ 80° に制限された Meeus 方程式 (16.4)、Sæmundsson 近似を示します。ローカル AA+ の AARefraction.cpp は 2025 年に NOAA セグメント化モデルに切り替わったため、2 つの結果セットが完全に一致している必要はなく、この式が AA+ アルゴリズムと比較されたとは主張していません。この図は位置の違いを説明するだけであり、層状大気を通過する実際の光の経路をシミュレートするものではありません。シナリオの説明: 左側の図は定性的な光路図であり、曲がりや位置の違いは意図的に誇張されています。右の写真は実際の角度スケールで部分的に拡大したものです。計算は Meeus (16.4)、真高度 0°–80°、1010 hPa、10°C に従います。層状の大気光は必要なく、実際の日の出も予測されません。地元の AA+ は NOAA モデルに切り替わっており、両者は同じアルゴリズムで検証されているとは言えません。
私の理解度チェック
写真の金色の点線は何ですか？
目が入る方向に沿って目を押し戻される位置 — 点線は観察方向の逆延長であり、実際の湾曲した光路ではありません。
同じ標準大気モデルのどこで、通常、より大きな屈折補正を行う必要があるのでしょうか?
地平線に近い — 屈折は通常、地平線近くで大きくなります。実際の天候も補正量に影響します。
左側の誇張された光路図を使用して、正確な補正を直接測定できますか?
いいえ、右側の計算スケールを確認する必要があります — 左側の図は原因と結果を説明しているだけであり、曲がりは誇張されています。右の図と数値は、元の本と同じ実際の角度単位と近似公式を使用しています。
空気が星の光を曲げ、目は入ってきた方向に押し返すので、星は少し高い位置に見えます。
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · いいえ。 16 章