真地平

真地平

地平坐標系由於地球不停地自轉,每天整個天球連同上面的恆星也跟著天極鏇轉一周,稱周日視運動;在我們看來,恆星之間的相對位置隨時間沒有變化,而人們把天球上有星星劃分到一個個星座當中。然而,星座只是對天體主位一個粗略的描述,如果希望更加地精確地、定量地描述天體在天球上的位置,就必須在天球上引入坐標系,也就是天體坐標系。

真地平簡介

地平坐標系由於地球不停地自轉,每天整個天球連同上面的恆星也跟著天極鏇轉一周,稱周日視運動;在我們看來,恆星之間的相對位置隨時間沒有變化,而人們把天球上有星星劃分到一個個星座當中。然而,星座只是對天體主位一個粗略的描述,如果希望更加地精確地、定量地描述天體在天球上的位置,就必須在天球上引入坐標系,也就是天體坐標系。如何在一個球面上建立坐標系昵?在地球上,我們利用經度和緯度來確定一個地點的位置;在天球上我們也用類似的方法確定天體的位置。 我們知道,地球劃分有一道道經線和緯線,其中經線都是連線南北極的半個大圓,而緯度線則是球面上與經線垂直的相互平行的一個個圓,赤道線則是緯線中唯一一個大圓。給定一個地點,我們可以得到一個從北極點開始,通過這點,連線南極點的半個大圓,這就是她所在有經線圈;通過這點,與赤道相平行的圓就是她所在的緯線圈。也就是說,地球上南北兩個極點給定後,那么相應的經緯線圈就確定了,度量經緯線圈的時候,還有一個起點問題,對經緯度來講,最大的緯線圈——赤道就是最自然的零度起量圈。另外規定經度的零點為通過格林尼治的線。與之類似,在定義其他地球面坐標系的時候,要首先規定兩個特殊的點;第一點(北極)和第二點(南極),這兩個極確一後,就可以找到相應的基本圈(赤道)。基本圈是天球上的一個在圓,他所在的平面與地球兩極連線垂直;有了其本圈,那么就有了度量緯度的起點。所有連線兩極的半個大圓都是經線,把其中某條經線規定為零點。那第整個球面框的坐標系就確定好了。下面我們就具體來看看幾種天球坐標是如規定的。想像一下,如果說你在空中看到某個物體,你會怎樣指給你的朋友昵?首先要描繪出它的高度——它離地平線有多高?光高度還不夠,還要指出它的方向,是東還是西自治區,是南還是北?或者東偏北多少度等等。只要高度和方向確定後,你的朋友就可以很容易在天空中找到這個物體。天球上和坐標就是這個道理。在地平坐標系裡面,天體的高度和方向分別用高度(altitude)和方向(azimuth)來描述。所謂高度,簡單講就是天體距地平線的張角。然而,由於高低起狀的地勢或者庶擋物等一些因素,在實際觀察時候,地平線是一個很模糊的標準。我們可以用另一種更實際的方法來確定天體的高度,那就是天頂距。天頂(zenith),顧名思義,就是我們看到天球的最高點,準確的講就是觀察者鉛著垂線方向向上延伸與天球的交點;而鉛著垂線向下延伸,在我們腳下方向與天球的另一交點叫做天底(nadir),是天球的最底點。天頂在觀察時是一個很容易被確定的點,而天體與天頂的角距離就稱為天體的天頂距。天體的高度就等於它的天頂距餘角。聯繫我們前面談到的球面坐標系,天頂和天底就是地平坐標系的第一極和第二極。我們私心天頂和天底所確定的基本圈叫做真地平,天體的高度相當於緯度,就是從真地平起量。真地平是天球上假想的大圓,即使我們在觀察的時候視野前天闊平坦,真地平一般來講也不會與實際看到的地平線從合。

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