章動

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傾斜的地球自轉(綠色),歲差(藍色)和章動(紅色)
地球的章動

章動是在行星陀螺儀的自轉運動中,軸在進動中的一種輕微不規則運動,使自轉軸在方向的改變中出現如「點頭」般的搖晃現象。

行星的章動來自於潮汐力所引起的進動,並使得歲差的速度不是常數,而會隨著時間改變。這種現象是英國的天文學家詹姆斯·布拉德利在1728年發現的,但直到20年後才得到解釋。

由於對行星的動力學已經有充分的了解,只有幾個秒弧變化的章動值已經可以計算出數十年的週期變化。但另一種會干擾自轉的極移(polar motion)仍只能估計幾個月後的變化,因為它會受到風、洋流、以及地核的運動影響,使得他的變化迅速且難以預測。

章動的數值通常可以分為平行和垂直於黃道的兩個分量,在黃道上的分量稱為黃經章動,垂直黃道的分量稱為斜章動。由於天球座標系統是以赤道分點為基礎,這也意味著地球赤道向外投影到天球上的大圓,和一條線在圈子上的交點,被稱為春分點的,是測量赤經的起始位置,而這個點會受到分點歲差和章動的影響而被改變,因此理論上歲差和章動的值還需要取決於座標系統所參考的日期。用更簡單的術語來說,要從地球的觀察計算出天體的視位置,章動(和歲差)的值是很重要的項目。

地球的章動[编辑]

在地球,潮汐力主要來自太陽月球,兩者持續的改變彼此間相對的位置,造成的地球自轉軸的章動。地球章動最大分量的週期是18.6年,與月球軌道交點的進動周期相同,然而,在更精確的的計算中還有其他值得注意的周期項目需要被加入。在數學上的描述(方程式的建立)可以參考"章動的理論"([1])。通常,理論就是理論,在運用物理定律和天文學上的測量結果之外,或多或少的有一些憑感覺加入的特別方法或參數,藉以獲得最佳的數據和觀測結果密切的結合。由國際地球自轉服務所出版的刊物可以看出,將地球看成一個簡單的剛體不能得到適切的理論結果,必須給予一些變形,才能在理論上得到較合於實際觀測的解釋。

數值[编辑]

章動的主要項目來自於月球交點的退行,兩者有相同的週期,都是6798天(18.6年),在黃道上的黃經章動分量是17.24",垂直於黃道的斜章動是9.21"。另一個較明顯的週期是183天(0.5年),章動分量分別是1.3"和0.6"。有趣的是,週期在5.5至6798天之間,變動幅度大於0.0001"(目前測量能力能達到的數值)的項目,似乎都避開了34.8至91天的範圍。因此,這就成為章動的長週期項和短週期項的分界,長週期項會在年曆中提及並算出供參考,短週期項就只能從及時的短期預報中查表來做即時的修正。

参见[编辑]

延伸閱讀[编辑]

外部連結[编辑]