二分點二至點及回歸年長
比利時的氣象學家Jean Meeus在1991年出版的”Astronomical Algorithms”一書中提供了一些求均值春分點(mean vernal equinox)的公式。
此公式中的變數m是以1000年為單位,以2000年為0點。若y代表指定年,則
將m值代入下列公式
求出的JDE0值代表指定年所對應的春分點時刻,以儒略日數表示。
譬如,2008年的m值為 m
= (2008-2000)/1000 = 0.008,將此m值代入上面的公式即可求出
JDE0=2454545.74883563
但因地球在繞日運行時會因受到其他星球之影響而產生攝動(perturbation),必須將此現象產生的偏移量加入。
變數T是以36525日為單位,以2451545日(此為2000年1月1日12時之JD值)為0點
Ai,Bi,Ci的值列表如下:
i |
Ai |
Bi |
Ci |
1 |
485 |
324.96 |
1934.136 |
2 |
203 |
337.23 |
32964.467 |
3 |
199 |
342.08 |
20.186 |
4 |
182 |
27.85 |
445267.112 |
5 |
156 |
73.14 |
45036.886 |
6 |
136 |
171.52 |
22518.443 |
7 |
77 |
222.54 |
65928.934 |
8 |
74 |
296.72 |
3034.906 |
9 |
70 |
243.58 |
9037.513 |
10 |
58 |
119.81 |
33718.147 |
11 |
52 |
297.17 |
150.678 |
12 |
50 |
21.02 |
2281.226 |
13 |
45 |
247.54 |
29929.562 |
14 |
44 |
325.15 |
31555.956 |
15 |
29 |
60.93 |
4443.417 |
16 |
18 |
155.12 |
67555.328 |
17 |
17 |
288.79 |
4562.452 |
18 |
16 |
198.04 |
62894.029 |
19 |
14 |
199.76 |
31436.921 |
20 |
12 |
95.39 |
14577.848 |
21 |
12 |
287.11 |
31931.756 |
22 |
12 |
320.81 |
34777.259 |
23 |
9 |
227.73 |
1222.114 |
24 |
8 |
15.45 |
16859.074 |
最後結果為以儒略日表示的時刻
以2008年為例,可求出T=0.0821560256160326,S=-592.146889104136,
W=2955.095410.4911,∆λ=1.007983469
將JDE0,S,∆λ值代入最後的公式即可求出
JDE=2454545.74296106
此JD值為動態時間(dynamical time or ephemeris days),要求真正的瞬間標準時(曆法時間是以地球的旋轉為基礎),必須使用∆t,以動態時間表示的瞬間值減去∆t值來修正。
利用下表中之值,以內插法求出∆t,然後將Dynamical time減去∆t可得到True Universal time.
Year |
∆t (in Minutes) |
Year |
∆t (in Minutes) |
Year |
∆t (in Minutes) |
0 |
177 |
1000 |
35 |
2075 |
4 |
100 |
158 |
1100 |
27 |
2200 |
8 |
200 |
140 |
1200 |
20 |
2300 |
13 |
300 |
123 |
1300 |
14 |
2400 |
19 |
400 |
107 |
1400 |
9 |
2500 |
26 |
500 |
93 |
1500 |
5 |
2600 |
34 |
600 |
79 |
1600 |
2 |
2700 |
43 |
700 |
66 |
1700 |
0 |
2800 |
53 |
800 |
55 |
1800 |
0 |
2900 |
64 |
900 |
45 |
1980 |
1 |
3000 |
76 |
以2008年為例,其對應的∆t值為1.88421052631579,換算為日則為0.00130847953216374
故微調後的JD值為2454545.74296106-0.00130847953216374=2454545.74165258
上表的適用範圍僅為西元0年至3000年,若要擴大適用範圍,宜用下一節所述的公式法而不用查表法。
因中國時間比格林威治時間先行8小時,故JD值須加上1/3日,而為2454546.07498591日,
若將此儒略日轉換為格裏曆則為2008年3月20日13時48分25秒,此即2008年春分點。
我們若求出連續兩年的春分點JD值,取其差值,即為頭一年的回歸年長。前面算出了2008年的春分點JD值為2454546.07498591日,同樣方法算出2009年的春分點JD值為2454910.98950538日,兩者相減即得2008年的回歸年長365.24654274日。
上面JDE0的公式適用範圍為西元1000年至西元3000年之間。
在西元前1001年至西元1000年之間,公式須改為
而變數m要改為
即以1000年為單位,以0年為0點
求夏至點、秋分點和冬至點的方法與求春分點的方法相同,只是計算JDE0的公式不同,只要將其中的JDE0公式修改即可。
現將包含春分點在內的二分點與二至點的公式重新整理如下;
1. 適用於西元1000年至3000年
將AD年y轉換為千禧年(millennium)
求春分點
求夏至點
求秋分點
求冬至點
2. 適用於西元前1000年至西元後1000年
將AD年y轉換為千禧年(millennium)
求春分點
求夏至點;
求秋分點:
求冬至點:
在西元前1000年之前或西元後3000之後,雖亦可延伸使用上面的公式,但因是外差法求值,年代愈遠,算出的結果誤差就愈大。