時角

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時角(HA)是天文學的名詞,一個天體的時角被定義為該天體的赤經與當地的恆星時的差值。 在天文学天文航海中,时角是在赤道坐标系中用于给出天球上点的方向的坐标之一。 一个点的时角是两个平面之间的角度:一个平面包含地轴天顶(子午面),另一个平面是穿过该点与极点(地轴)的球面大圆切圆所形成的平面(赤经圈)。

时角由天赤道平面上的橙色箭头指示。 箭头自天球天赤道的子午面至观测目标所在面的球面大圆处结束,该球面大圆也是赤经圈

时角由子午线确定,遵循的规则是在子午线的东边则为负时角,在子午线的西边则为正时角,或者向西为正的360度,时角与经度的换算方法为24h = 360°

时角在天文学中被定义为,从子午线沿天赤道,到目标所在过地球极点的球面大圆的角距离,角距离要从西开始算[1]这个值可以是小时,度,或者弧度

天文航海中, 惯例则是根据本初子午线 (格林尼治天文台的子午线的时角Greenwich hour angle, GHA), 或者地方子午线(地方时时角local hour angle, LHA) 或者由历元计算(sidereal hour angle, SHA).

时角与赤纬结合使用以精确确定天球上一点在赤道坐标系下的坐标[2]

时角与赤经的关系[编辑]

在时角赤道坐标系中,时角 是指从本地的上赤道点 算起,沿顺时针方向到观测目标所在的时圈与赤道的交点 的弧长 。而在赤经赤道坐标系中,赤经 则是从春分点 算起,沿逆时针到上述交点 的弧长 。由于上赤道点 沿顺时针方向到春分点 的弧长 即为春分点的本地时角 ,因此观测目标的时角和赤经可通过如下公式转换:

其中的时角和赤经的通常采用时、分、秒为度量单位,并且值都是非负的。这种度量方式将一周()定义为 ,使度、分、秒和时、分、秒的度量方式得以互换。

春分点的本地时角 又被定义为本地的恒星时),则上式同样可以表述成:

一個天體的時角也表示該天體是否通過了當地的子午圈(中天)。其數值則表示了該天體與當地子午圈的角距離,並借用時間的單位,以小時來計量()。例如,一個天體的時角是,就表示他已經在2.5個小時之前通過當地的子午圈,並且在當地子午圈的西方37.5度的距離上。當時角為0時,這個天體就在當地的子午圈上。

时角与经度的关系[编辑]

由于时角所采用的起算面是本地的子午圈,同一天体在不同测站或不同时间内被观测到的时角是不同的,所以时角可以作为测量天文经度的依据。对于同一天体,若经度为 的测站 测得其时角为 , 经度为 的测站 测得其时角为 ,则有:

即两测站的天文经度的差等于它们对同一天体测得的时角的差。特殊地,当测站 位于本初子午线上(即经度为 )时,对同一天体测得的时角与格林尼治天文台测得的时角 是相同的,则任意测站的经度 与该测站对某一天体测得的时角 和格林尼治天文台对同一天体测得的时角之差相等:

脚注与参考文献[编辑]

  1. ^ U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office. P. Kenneth Seidelmann, 编. Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. Mill Valley, CA: University Science Books. 1992: 729. ISBN 0-935702-68-7. 
  2. ^ Explanatory Supplement (1992), p. 724.