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世界时与力学时之差：Delta T的计算: zjlcas 2012-8-20 12:57; 为了便于天文计算，需要使用均匀流逝的时间标尺，这种时间系统最早称为历书时，后来，由于天文计算均以力学规律为基础，又改称力学时。人们发现原子内电子的能级跃迁振荡频率非常均匀，如铯133的共振频率为每秒9192631770周。遵循这一原理，科学家制作出了原子钟，作为均匀的时间标尺。因此，原子时又成为力学时的等价时间。通常，人们用到的时间为世界时（UT）。世界时是完全根据地球自转而确定的时间参考系统。但是地球自转是不均匀的（章动），同时也包括一些未知的因素，造成了世界时与力学时之间的差异。星历表、日月食、行星动态等，都是先通过力学时为基准计算的，再通过世界时与力学时之差转换为世界时。因此，在天象计算中，Delta T是决定计算精度的重要因素之一。但是Delta T只能通过实测来获得。对远古时代的Delta T，只能通过古代的可靠的天象记录进行推测，例如， 2500年前， Delta T 可能达到4到5小时。为此，若需要某一特定时刻的Delta T，则需要使用插值法。插值法包括线性插值，二次插值，三次插值，拉格朗日插值法等多种，这里提供三次插值法的R函数，以及相应的插值表，以备参考。详细参考天文算法 http://www.fjptsz.com/xxjs/xjw/rj/117/03.htm 这里给出R函数，计算Delta T 数据和函数改编自许剑伟老师的寿星万年历 javascript 源代码。 int2 - function ( v ) { floor ( v ) ; } dt_ext - function ( y, jsd ){ # 二次曲线外推，用于数值外插 dy = ( y - 1820 )/ 100 ; return (- 20 + jsd * dy * dy ) ; } dt_calc - function ( y ){ # 传入年，返回世界时 UT 与原子时（力学时 TD ）之差 , ΔT = TD - UT y0 = dt_at ; # 表中最后一年 t0 = dt_at ; # 表中最后一年的 deltatT if ( y = y0 ){ jsd = 31 ; # sjd 是 y1 年之后的加速度估计。 # 瑞士星历表 jsd=31, NASA 网站 jsd=32, skmap 的 jsd=29 if ( y y0 + 100 ){ return ( dt_ext ( y, jsd )) } ; v = dt_ext ( y, jsd ) ; # 二次曲线外推 dv = dt_ext ( y0, jsd ) - t0; # ye 年的二次外推与 te 的差 return ( v - dv *( y0 + 100 - y )/ 100 ) ; } d = dt_at; for ( i in seq ( 1 , length ( d ) , by = 5 ) ) { if ( y d ) break ; # 判断年所在的区间 } t1 = ( y - d ) / ( d - d ) * 10 #### 三次插值，保证精确性 t2 = t1 * t1 t3 = t2 * t1; res - d + d * t1 + d * t2 + d * t3 return ( res ) ; } # TD - UT1 插值表 dt_at = c ( - 4000 , 108371.7 , - 13036.80 , 392.000 , 0.0000 , - 500 , 17201.0 , - 627.82 , 16.170 , - 0.3413 , - 150 , 12200.6 , - 346.41 , 5.403 , - 0.1593 , 150 , 9113.8 , - 328.13 , - 1.647 , 0.0377 , 500 , 5707.5 , - 391.41 , 0.915 , 0.3145 , 900 , 2203.4 , - 283.45 , 13.034 , - 0.1778 , 1300 , 490.1 , - 57.35 , 2.085 , - 0.0072 , 1600 , 120.0 , - 9.81 , - 1.532 , 0.1403 , 1700 , 10.2 , - 0.91 , 0.510 , - 0.0370 , 1800 , 13.4 , - 0.72 , 0.202 , - 0.0193 , 1830 , 7.8 , - 1.81 , 0.416 , - 0.0247 , 1860 , 8.3 , - 0.13 , - 0.406 , 0.0292 , 1880 , - 5.4 , 0.32 , - 0.183 , 0.0173 , 1900 , - 2.3 , 2.06 , 0.169 , - 0.0135 , 1920 , 21.2 , 1.69 , - 0.304 , 0.0167 , 1940 , 24.2 , 1.22 , - 0.064 , 0.0031 , 1960 , 33.2 , 0.51 , 0.231 , - 0.0109 , 1980 , 51.0 , 1.29 , - 0.026 , 0.0032 , 2000 , 63.87 , 0.1 , 0 , 0 , 2005 , 64.7 , 0.4 , 0 , 0 , # 一次项记为 x, 则 10x=0.4 秒 / 年 *(2015-2005), 解得 x=0.4 2015 , 69 ) ; ## 输入年，计算 delta T dt_calc ( 1800 ) dt_calc ( 1960 ) dt_calc ( 1965 ) dt_calc ( 2012 ); 个人分类: 天文地理|10834 次阅读|0 个评论

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