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发信人: ashia5287.bbs@ptt.cc (阿霞) 看板: astronomy
标  题: Re: [□聊]为何8月後到11月初,日落时分会快速提早?
发信站: 批踢踢实业 (2012/05/09 Wed 20:25:48)

您好
小弟觉得您考虑日出日落的时间变化
不如考虑太阳过中天时间的变化
在一天之内,日出与日落的时间大致是太阳中天时减加当天的daytime
这个当然是可以算的
也就是太阳的中天时基本上就是当天daytime的中间
请您仔细观察太阳过中天的时间变化
我们都知道一个平均太阳日是廿四小时,但这是平均的结果
实际上太阳日的长度是一直在变的,也就是每天的太阳中天时会会改变
太阳中天时一改变~~当然也就牵动了日出日落的时间
例如在春分附近时,一个太阳日是小於24小时的,所以太阳中天时会往前
但我们又知道春分时daytime会变长,也就是日出时间渐渐提前、日落时间渐渐延後
不过在中天时提前的影响下,就变成日出时间提前的速度比日落的时间延後的速度还快了

这是所谓"均时差"的概念(the equation of time)
通常定义为视太阳时与平均太阳时的差
换句话说我们可以看成太阳过中天时,相对於"正午十二时"的时间差(差一个负号)
(要先把自己所在经度与该时区的中央经度的时间差先扣掉喔!!!)
影响这样的因素主要有两个:

(1)由於地球公转太阳的轨道为椭圆,所以太阳在黄道上运行的速度会改变。在近日点时
   移动的最快,远日点时最慢。经演算後这样造成的时差最大约达7.66分钟

(2)由於黄道面与赤道面夹角23.5度,我们可以将太阳在黄道上运行的速度分解成沿
   赤经方向与赤纬方向。太阳在至点时,移动的速度均在赤经,因此在此时的赤经
   随时间的变化有MAX;在分点时,由於与赤道夹角最大,因此赤经改变率有MIN。
   这样的差别约造成9.87分钟

回来讨论均时差的变化,要造成时差我们实际上是要看太阳的赤经移动速率的"变化率"
如果赤经速率随时间的变化为0,造成的时差就是0,也就是当此速率达极大或极小值时
,视太阳时等於平均太阳时。

由椭圆轨道造成的时差,在近日点与远日点时为0,其造成的时差随时间变化是一个周期
函数,可以由椭圆轨道的一些基本方程推导而来;由地球自转轴倾斜造成的时差在至点
与分点时为0,是一个单纯的sin函数波,周期为半年。有了这些函数便能来计算一年中的
时差了。





参考资料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time

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