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天气变了,同一颗低空星的位置修正也一样吗?

除了星有多高,气压和温度也影响光在空气里的弯折。

天空坐标与观测

在先前的折射实验里,我们固定了标准大气。现在保持方向不变,试着改变气压或温度;也可以反过来,已知看到的方向,估计未经折射的几何方向。

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先猜一下

保持真高度相同,气压和温度改变,折射一定不变吗?

查看答案与解释

会改变 — 气压和温度影响空气折射性质。

再把体验和科学连起来

先确定输入是什么意思

给真实高度,要往上修正;给看见的高度,要扣去折射。两条公式的自变量不同。

真实→视:Sæmundsson;视→真实:Bennett

让气压改变

本课近似修正与气压成正比。它不是完整天气预报。

R乘以 P/1010

温度也会影响修正

同压力下,较冷空气通常产生较大折射;本式采用近似温度因子。

R再乘以 283/(273+T)

低空结果要保留不确定性

原书用太阳上下缘说明不同高度修正不同,圆盘会被压扁。真实地平线附近大气并不稳定。

Bennett:R=cot(h视+7.31/(h视+4.4))

把计算链展开

R真实→视 = 1.02 / tan(h真+10.3/(h真+5.11)) R视→真实 = 1 / tan(h视+7.31/(h视+4.4)) f天气 = (P/1010) × 283/(273+T) h视 = h真 + f天气 R真实→视/60 h真 = h视 − f天气 R视→真实/60

括号内高度用度,R用角分,P用hPa,T用摄氏度。先选择输入是真实还是视高度,再用对应公式;两条经验公式不严格互逆。

试一试

先用标准气压温度,再降低温度。输入“真实高度”和输入“看到的高度”是相反的问题,不要混用两条公式。

动手看一遍 →

符号不用背

h/h视
真实/视高度,度
R
折射角分
P/T
气压hPa/温度°C

算法、精度与适用范围

补足Bennett反向近似、P/T缩放及原书16.a太阳圆盘扁率计算。直径32′的例题按下缘视高0.5°反推真下缘、加直径再正推上缘;两种近似不构成精确互逆,不能以强制往返相等掩盖模型精度。

我的理解检查

已经给出视高度时,要估计真高度应?

扣去折射修正 — 已见方向通常被抬高,需要反推。

本课气象因子能替代真实天气观测吗?

不能 — 它只是标准公式的近似缩放。

太阳上下缘折射不同,会怎样?

视圆盘可能变扁 — 改变的是视形状。

先分清已知的是哪种高度,再选公式;低空观测尤其不能把标准大气当真实天气。

Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 16 章

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