日食的週期表是怎樣計算的,天文學家是怎樣計算日食可見地點例如 的公式嗎

時間 2022-09-28 11:15:05

1樓:

要**日食,天文學家首先要計算出地球和月球的軌道力學,看看它們在3個天體之間的重力場影響下,是如何圍繞太陽運轉的。他們通過牛頓的運動定律,將這些天體擁有有限的體積和不完美的球體,以及地球和月球不是同一類天體等情況考慮在內後,計算出三者在三維空間中的運動狀態。他們通過仔細觀察,然後將這些複雜的公式與地球和月球的目前狀況及速度結合,再用電腦向前或向後「推算」,及時繪製出從地球上的有利地點看到的月球和太陽的相對位置執行軌跡。

日食是這些天體的特殊結構,通過電腦可以確定。目前日食**的精確度是,在數百年的時間間隔內,誤差小於1分鐘。

2樓:匿名使用者

這和沙羅週期有關(詳見

簡單說就是每隔18年多一點,太陽、地球、月亮的相對位置就會回到原來的位置(近似如此),所以,如果某一年發生日食(或月食),過乙個沙羅週期後,一般都會在地球上另一點發生一次日食(或月食)。更詳細的情況參見百科鏈結。

天文學家是怎樣計算日食可見地點例如.的公式嗎

3樓:天頂星

預報日月食出現情況其實就是預報天體的位置。不過,對普通人來說還是非常艱澀的,例如請樓主說出三項對月球軌道最重要的影響的因素,估計99%以上的人都答不出來(繞地球公轉,月球軌道偏心率,黃白交角)。現代天文學中,對天體的位置考慮了上百項因素的影響,例如地球的扁率對於近地點黃經的進動,太陽光壓,水星金星的引力攝動……這些詞可能對樓主聽來都是天書吧?

自然,可以想象,如果真要有乙個公式,肯定也是無比的複雜。我這裡可以給樓主乙個大概的印象來感受一下天文學家的工作的不易。沙羅週期是朔望月和(朔望月和交點月交點月之差)的最小公倍數,大約是19年。

換而言之,沒過19年,就會出現一次位置,形狀類似的日食。可以說,比起憑空計算已經簡單的多了。

樓主不妨在網路上搜尋2023年全國天文奧賽決賽的最後一題,就是利用沙羅週期來推斷下乙個週期時日食的狀況。先不說答案看得懂看不懂,單單是過程就寫了整整兩頁紙。這還是利用簡化模型之後的結果。

正因為天體執行的複雜,所以古代對於日月食預報不准,所以過個十幾二十年就要重修曆法以彌合誤差。現在我們信手拈來的日月食表,其實也是幾代天文學家智慧型和心血的結晶。

怎樣算日月食的時間?

4樓:愛運動的小矮子

1.先弄清楚日食和月食的「季節」

日、月食的發生必須是新月和滿月出現在黃白交點的一定界限之內,這個界限就叫做「食限」。計算表明,對日食而言,如果新月在黃道和白道的交點附近18度左右的範圍內,就可能發生日食;如果新月在黃道和白道的交點附近16度左右的範圍內,則一定有日食發生。

對月食而言,如果望月在黃道和白點的交點附近12度左右的範圍內,就可能發生月食;如果望月在黃道和白道的交點附近10度左右的範圍內,則一定有月食發生。

由於黃道和白道的交點有兩個,這兩個交點相距180度,所以一年之中有兩段時間可能發生日食和月食,這兩段時間都稱為「食季」,它們相距半年。

太陽每天在黃道上向東移動約1度,由於日食的食限為18度左右的範圍,太陽從黃道和白道交點以西的18度執行到黃道和自道交點以東的18度,大約需要36天,也就是說日食的每乙個食季為36天。對於月食而言,它的食限為12度左右,因此月食的每乙個食季就只有24天。

2.一年之中有幾次

日食的乙個食季是36天,這個天數比乙個朔望月的平均長度29.53還要長。因此在乙個日食的食季內必定會發生一次日食,也可能發生兩次日食。

一年之中有兩個日食食季,所以在一年之內至少有兩次日食發生,也可能有四次日食發生(如果每個食季中都包含兩個朔日的話)。

月食的乙個食季為24天,這個天數比乙個朔望月的平均大數29.53天還要短。因此在月食的乙個食季內可能包含乙個望月,也可能沒有望月在內,也就是說,在

這個食季內可能有一次月食發生,也可能連一次月食也不會發生。一年之中月食的食季也是有兩個;」所以在一年之中,可能有兩次月食發生,也可能連一次月食也

不會發生。

一年之中,日、月食的次數最多時可以達到六次,即四次日食和兩次月食。但是實際上有時候一年之中的日、月食次數可以多達七次,即五次

日食和兩次月食,或者是四次日食和三次月食。

由於在太陽的引力作用下,黃道和白道的交點會不斷地沿著黃道從東向西移

動,每年約移動20度,這個方向與太陽沿黃道執行的方向相反,因此太陽在黃道上連續兩次通過同一交點所經歷的時間間隔(這個間隔叫「食年」)比一年

(365.2422天)要短,只有346.62天,要約少19天。這樣就會產生兩種情況:一種情況是一年365.2422天之內,包含了兩個完整的食季和

乙個不完整的食季。比方說第乙個食季開始1月初,那麼經過346.62天乙個食年之後,第三個食季就會在同一年的12月中旬開始,在這種情況下就可能發生

五次日食和兩次月食;另一種情況是一年365.2422天之內,包含了兩個不完整的食季(乙個在年頭,乙個在年尾)和乙個完整的食季,在這種情況下就可能

發生四次日食和三次月食。

綜上所述,可以把一年中日、月食所可能發生的次數歸納如下:

一年中日、月食最少有兩次,而且這兩次都是日食;

一年中可能一次月食都不會發生(如2023年);

一年中日、月食最多可以有七次:五次日食和兩次月食(例如2023年),或者是四次日食和三次月食(例如2023年和2023年)。

一般說來,最常見的情況是一年中有四次日、月食:兩次日食和兩次月食。

上面這些情況只是對全地球來說的。至於對地球的某個地點而言,一年內能看到日、月食的機會就要少得多。

另外,從上面的數字來看,一年中日食發生的次數比月食發生的次數多,但實際上人們卻往往看到月食的次數比看到日食的次數多。這是由於月食發生時,揹著太陽的

那半個地球上的人都可以看到;而在日食發生時,月亮的影錐只掃過地球上乙個狹窄的地帶,只有在這部分地區的人才能看到日食,尤其是日全食發生時,全食帶的

範圍更小,寬度只不過二三百千公尺,因此只有很少的一部分人才能看到。平均起來,乙個地方要二三百年才能看見一次日全食。因此有不少的人一生也沒有看到日全

食是不足為奇的。例如2023年3月2日夜裡發生的月食,在我國、整個亞洲以及歐洲地區都可以看到。而2023年9月22日發生的日全食,在我國只有新疆

的部分地區可以看到全食,在北京只能看到日偏食,而在上海,什麼也看不到。

3.日食和月食的週期性

由於地球繞太陽和月亮繞地球的公轉運動都有一定的規律,因此日食和月食的發生也具有其迴圈的週期性。

早在古代,巴比倫人根據對日食和月食的長期統計,發現了日食和月食的發生有乙個223個朔望月的週期。這個223個朔望月的週期便被稱為「沙羅週期」,「沙羅」就是重複的意思。

223個朔望月等於6585.3天(223

×29.530588),即18年零11.3天,如果在這段時間內有5個閏年,那就是18年零10.3天。在這段時間內,太陽、月亮和黃白交點的相對位置

在經常改變著,而經過乙個沙羅週期之後,太陽、月亮和黃白交點差不多又回到原來相對的位置,因此便會出現同上一次情況相類似的日、月食,但見食的地點會有

所變化。

例如;在我國漢代也發現日、月食具有乙個135個朔望月的週期。135個朔望月等於3986.6天,約等於11年少31天,也就是說日、月食每過11年少31天重**生一次。

這個迴圈週期記載在漢代的「三統歷」中,因此也稱為「三統歷週期」。

4、日食,又作日蝕,是月球運動到太陽和地球中間,如果三者正好處在一條直線時,月球就會擋住太陽射向地球的光,月球身後的黑影正好落到地球上,這時發生日食現象。

在民間傳說中,稱此現象為天狗食日。日食只在朔,即月球與太陽呈現合的狀態時發生。日食分為日偏食、日全食、日環食、全環食。

觀測日食時不能直視太陽,否則會造成短暫性失明,嚴重時甚至會造成永久性失明。

月食是一種特殊的天文現象,指當月球執行至地球的陰影部分時,在月球和地球之間的地區會因為太陽光被地球所遮閉,就看到月球缺了一塊。此時的太陽、地球、月球恰好 (或幾乎) 在同一條直線上。月食可以分為月偏食、月全食和半影月食三種。

月食只可能發生在農曆十五前後。

日食發生時可見範圍如何計算?

5樓:魯南一土

以日全食為例,由於月亮是西向東公轉的,因此全食區也是向西向東移動的,全食帶便是大致呈東西走向的一塊條形區域。根據計算,月亮在地球上的本影最大直徑為268公里(環食時只有偽本影),平均在250公里左右。要計算整個全食帶的面積,就要看全食帶的長度了。

如果全食帶靠近赤道,長度有時會有數千公里甚至上萬公里,但若是發生於極地附近,全食區有時就會很小。

6樓:玉杵搗藥

這個計算,不是一兩句話能說清楚的。

建議樓主還是向書本請教吧。

月食和日食是怎麼推測的?用公曆還是農曆推測的?

7樓:天頂星

對於現代天文學而言,到底是公曆還是農曆其實並不重要,在天文學中使用儒略曆是最通用的時間表。計算的過程主要是考慮月球的公升降交點週期和朔望月週期,當然也是建立在儒略曆的基礎上然後再行換算了。對於普通人而言,乙個比較簡單的做法是推算沙羅週期,不過要的得到稍微精確的結果也不是簡單的事,有興趣可以參考2023年天文奧賽決賽的壓軸題,即便對於有一定段位的愛好者也是很有難度的,貌似根據小道訊息那道題沒有乙個人滿分。

至於樓主給樓上朋友的提問,讀起來怎麼說都有些奇怪。怎麼說呢,應該說是顛倒了因果,農曆規定朔必須出現在初一,也就是說根據天文曆算計算出朔的時間,然後再去排天文曆法決定乙個月到底是大月還是小月。

8樓:精銳物理老師

是根據地球和月球的公轉 跟陰曆和陽曆無關

日食和月食發生的時間和地區,可以準確地推算嗎

9樓:匿名使用者

當然可以,我們現在掌握的天文資料,已經能準確計算幾百年內的日月食情況以及能觀察到的地區,詳情可以關注nasa 的相關**。

日食,又叫做日蝕,是月球運動到太陽和地球中間,如果三者正好處在一條直線時,月球就會擋住太陽射向地球的光,月球身後的黑影正好落到地球上,這時發生日食現象。

日全食只在月球位於近地點時發生,此時月球的本影錐長度較月地之間距離長,本影錐才能掃到地球表面。

由於太陽的實際體積比月球大很多,所以日全食通常只能在地球上一塊非常小的區域見到,因為月亮的本影對太陽來說只是乙個小點。上一次日全食發生於2023年3月20日。

全環食只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近,或月球與地球表面的距離和月本影的長度很接近的情形下。

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