第一赤道坐标系：赤纬和时角

Posted 2022-11-07 赤道

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（1）用途：第一赤道坐标系也称时角坐标系。顾名思义，这种坐标系的设置，是用于时间度量。

　　我们知道，时间的度量总是与事物的均匀运动过程相联系。在天地间，最理想的均匀运动，莫过于天球周日运动。“日出而作，日入而息”，钟表的设计，事实上就是太阳（严格地说应是平太阳）周日运动的翻版。

　　天球周日运动本身是均匀的。但是，反映在地平坐标系中方位的变化是非均匀的。这是因为，天球的旋转轴——天轴通常并不垂直于地平圈。所以，地平坐标系不能用于度量时间。要使经度随时间而均匀变化，只需把天球坐标系的基圈，由地平圈改为天赤道即可（因为天轴垂直于天赤道）；与此同时，坐标系的原点也由地平圈上的南点，改为天赤道上的上点，保留始圈（午圈）不变。坐标系的名称随之改称赤道坐标系。

　　（2）圆圈系统：天赤道为基圈。它的两极是地轴向南北两个方向无限延伸与天球的两个交点，称天北极和天南极。通过南、北天极，垂直于天赤道的一切天球大圆，是天球的赤道经圈，简称赤经圈；一切与天赤道平行的圆，是天球的赤纬圈。天赤道与地平圈相交，从而得东点、西点（交点）和上点、下点（远距点）。通过上点和下点（也必通过天顶、天底和南点、北点）的赤经圈，就是前述的子午圈。所不同的是，赤道子午圈是以南、北天极来划分子圈和午圈。通过东点和西点的赤经圈，航海天文学上称为六时圈，必要时以南、北天极为界，分为东六时圈和西六时圈。天赤道、子午圈和六时圈，是相互垂直和等分的三个大圆，它们把天球分成8个相等的球面三角形。

　　第一赤道坐标系的圆圈系统基圈为天赤道，引进地平圈，根据天赤道同它的关系，得到天赤道上四个相距90°的点，即东点、西点、上点和下点，从而得到子午圈（通过上点和下点的赤经圈）和六时圈（通过东点和西点的赤经圈）。

　　（3）基本要点：有了以上的圆圈系统，我们就有条件来说明天球的第一赤道坐标系。根据球面坐标系的一般模式，第一赤道坐标系有如下要点：

　　——它的基圈是天赤道。

　　——它的原点是上点；始圈是午圈。

　　——第一赤道坐标系的纬度称赤纬（δ），是天体相对于天赤道的南北方向和角距离。赤纬自天赤道起沿天体所在的赤经圈向南北两个方向度量，自0°—±90°。按北半球习惯，天赤道以北为正，天赤道以南为负。赤纬的余角叫极距（p）。

　　－－第一赤道坐标系的经度称时角（t），是天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。时角以上点为起点，沿天赤道向西度量，为的是使天体的时角“与时俱增”，用以度量时间。如春分点的时角表示恒星时；以太阳的时角推算太阳时。经度既称时角，赤经圈便改称时圈，并采用时间单位表示（每15°折合1时）。上点、西点、下点和东点的时角，分别为0h，6h，12h和18h。