再聊黄道坐标系与四季的关系
再聊黄道坐标系与四季的关系
—— 几个基本概念
—— 几个基本概念
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黄道坐标系(Ecliptic Coordinate System)是以地球绕太阳公转的轨道平面(黄道面)为基准建立的天球坐标系统。它的基本要素包括:
· 黄道:我们知道,地球不舍昼夜地绕日公转。于是,从地球上仰望,太阳仿佛在想象中的天球(the celestial globe)上,朝着相反的方向,沿着一条固定路径画圆圈。人们从地球上所见的这条循环的视觉轨迹,就是黄道。
· 黄经(ecliptic longitude):从春分点起,沿黄道向东(逆时针)测量的角度,范围为 0°–360°。
· 黄纬(ecliptic latitude):天体相对于黄道面的角距离。通常太阳的黄纬为 0°,因为它始终运行在黄道上。
二、四季点与黄经的关系
· 春分(0°):太阳直射赤道,昼夜平分,太阳从南半球“跨越”到北半球。
· 夏至(90°):太阳直射北回归线,北半球白昼最长,太阳直射点最北。
· 秋分(180°):太阳再次直射赤道,昼夜再度平分,太阳“返回”南半球。
· 冬至(270°):太阳直射南回归线,北半球白昼最短,太阳直射点最南。
这些节气点的形成,是地球公转与地轴倾斜(约 23.44°)共同作用的结果。由于地球自转轴与公转轨道面不垂直,太阳在天球上的视运动轨迹(黄道)与天赤道交于两个点,亦即,春分点与秋分点。
三、岁差与春分点的移动
不过,春分点并不是固定不动的。何以故?
地球自转轴在旋转时,并不是始终笔直地指向北极星;相反,它会像陀螺一样晃动,缓缓地在太空中画出一个圆锥形的轨迹。于是,天赤道与黄道的交点便产生了进动,春分点也随之逐年向西(即黄道方向的反方向)缓缓移动,约每 72 年退行 1 度。这种进动现象,便称为岁差(precession)。
由于地轴的指向会随着时间迁移而改变,北极星并非恒定不变。如今的北极星是勾陈一(Polaris);待到大约公元 14000 年时,北极星将不再是勾陈一,而是织女星(Vega)了。
以是故,黄道坐标系中的黄经,乃是一种相对坐标(a coordinate system)。
心物和
2025年7月2日
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