月亮有時走得特別高,是每個月都能一樣高嗎?
先算月球能到多北或多南,再考慮你站在哪裡。
有些時候月亮在天空走得很高,有些時候低低地掠過。月球軌道相對黃道傾斜,黃道又相對天赤道傾斜,疊加後它的極赤緯會隨18.6年周期變化。這裡先找每輪最北或最南的赤緯事件。
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先猜一下
月球赤緯達到最北的瞬間,在每個地方都剛好過頭頂嗎?
查看答案與解釋
不是 — 地面高度也取決於緯度和地方時角,不能把赤緯極值直接當成本地高度極值。
再把體驗和科學連結起來
把「能到多北」與「抬多高頭」分開
赤緯是相對天赤道的南北角度;當地高度也取決於緯度和地球轉動。
赤緯 δ ≠ 本地高度 h
每一輪都找北向或南向極值
原書分別給北、南的起算角度與週期修正,求極值時刻,也求極值大小。
時刻44項修正;幅值37項修正
長週期會改變極端範圍
月球軌道交點緩慢移動,使極端赤緯在大約18°到29°之間變化,不是永遠固定的23.4°。
與約18.6年交點週期有關
換一個站立地點,看到的高度不同
相同赤緯在不同緯度上中天,高度可以很不同。赤緯極值的發生時刻不一定剛好是你那裡的上中天。
上中天幾何高度 = 90° − |φ − δ|
北向和南向極值分別計算時刻與振幅,不能把赤緯的正負號直接當時間修正的正負號。赤緯是天球座標,所在地高度還需輸入φ和H。
試一試
比較1988年和2006年前後的北向極值,再切南向。側圖顯示「如果這個赤緯在你這裡上中天」的幾何高度,不是極值時刻的即時仰角。
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符號不用背
- δ
- 月球中心地心赤緯,南為負
- φ
- 地理緯度,北為正
- k
- 每類最大赤緯事件的整數編號
- TT / JDE
- 極值時刻的動力學時間標籤
演算法、精確度與適用範圍
實現第52章北/南不同參數,全部44項時刻與37項幅值修正;南向結果取負號,k為整數。例52.a/b及AA+多組k核對。額外用既有Astro.horizontal(lat,δ,0)比較上中天高度,明確不是赤緯極值TT時刻的本地仰角。本課程不計算即時月球座標或當地最高點時刻,不用簡單正弦取代週期式。
我的理解檢查
南向最大赤緯在本課用什麼符號?
負數 — 赤緯向南為負,原公式的南向振幅計算完還要加負號。
18.6年附近的變化意味著月球每輪到達的極度赤緯都一樣嗎?
不一樣 — 交點方向緩慢改變,極端赤緯的範圍也隨之改變。
右側的上中天高度是極值TT時刻在你家的即時仰角嗎?
不是,是條件性幾何比較 — 這裡只問“若該赤緯上中天會多高”,並未計算該時刻的地方時角。
先知道月球在天球上能到多北或多南,再結合你的位置與時刻,才能說它在眼前有多高。
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 52 章