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弧角天星的12宫是从上中天起算的，以上中天的黄经度数为10宫的宫头的，所以要推算10宫宫头的位置，可通过将恒星时换算成赤经度数，再将赤经度数转化为黄经度数即可。 因为我们日常的计时实际上采用的是平太阳时，所以，在讲解弧角天星12宫的划分之前，需要一个预备知识，就是平太阳时与恒星时的转化。 仰望华夏星空，探究天人之际，我是双鱼戏水。上期和大家讲解了有关“真太阳到方”的算法。这一期开始，我们逐步讲解弧角天星12宫划分的计算方法。首先和大家讲解平太阳时与恒星时的转化。 恒星时(ST) 以春分点作为基本参考点，由它的周日视运动所确定的时间，即为恒星时。恒星时的起点是春分点的上中天时刻，因此恒星时在数值上等于春分点的时角，即有: S=t（春分点） 然而,春分点仅是天球上的一个假想点，无法直接观测。因此，恒星时总是通过观测恒星测得的，因为从图可知：
S = tδ + αδ = t + α 当恒星上中天时，上式变为: S=α中 即，一个地方的恒星时，正好等于上中天恒星的赤经。 需要附加说明的是，由于岁差及章动的影响，春分点在天球上的位置也是在逐年变化的，因此恒星的赤道坐标(a、δ)每年也有微小变化。所以恒星时实质上还有个“历元”的问题，也就是说，需要明确是什么时候的春分点。 在周日视运动中，春分点连续两次上中天的时间间隔叫做一个恒星日。规定以春分点上中天为一个恒星日的开始。并平均划分如下: 1恒星日=24 恒星小时，即1日=24h 1恒星小时=60 恒星分，即1h=60m 1恒星分=60 恒星秒，即 1m=60s 恒星日是地球自转的反映，其长短比较固定，可以用等速运动的钟表表示其时、分、秒。 但恒星日与昼夜的关系是不固定的。因为太阳赤经每天增加约1°，意味着太阳比春分点向东移动每天约多1°，每季约90°。比如，3月21日春分这一天，太阳与春分点早晨同时升起，而到6月22日夏至这一天，太阳在早晨升起时，春分点已上中天了。所以，恒星日与昼夜关系的差距日趋显著，因而不适合做为日常生活的时间单位。所以，恒星时多用于天文台。而日常生活作息的时间，还是要根据太阳去记录。 太阳视圆面中心，连续二次上中天的时间间隔，称为真太阳日。 1真太阳日=24真太阳小时 1真太阳小时= 60真太阳分 1真太阳分=60真太阳秒 显然真太阳时把基本参考点定为真太阳的视圆面中心，真太阳时就是其时角（t太阳），但为了照顾生活习惯，实际上把真太阳时定为: m太阳=t太阳±12h。也就是以真太阳的下中天时刻为起点。
真太阳日比恒星日每天多一个太阳赤经增加量 Δa太阳，如图 所示： 1真太阳日=1恒星日+Δa太阳 式中，恒星日可看做是长短固定的，但是，太阳赤经的日变量 Δa太阳 是不固定的，真太阳日最长的一天(约12月23日)比最短的一天(约9月16日)约长5l秒钟。 由于真太阳日的长短不固定，则太阳时角的变化是不等速的，因此就无法用等速的钟表来表示其时、分、秒。这样就需要再引入一种，等速的太阳时角计量方法，也就是所谓的“平太阳日”与“平太阳时”。 平太阳是以真太阳周年视运动的平均速度，沿天赤道自西向东作等速周年视运动的一个假想天体。其运动一年的周期，也正好是365.2422天。所以，平太阳每天的赤经增加量为： Δa太阳=（360°×60′）/365.2422=59′.14（3m56s.56） 在周日视运动中，平太阳连续两次经过下中天的时间问隔叫做一个平太阳日。规定以平太阳下中天为一个平太阳日的开始。并平均划分如下: 1平太阳日=24平太阳时，即1日=24h 1平太阳时=60平太阳分，1h=60m 1平太阳分=60平太阳秒，1m=60s 同理有度时换算关系: 1h=15°； 1°=4m ； 1′=4s 从平太阳下中天起，到平太阳运行到某一位置的时间，叫作该瞬间的平太阳时m，简称平时。或者说，从子半圈向西沿天赤道到平太阳的一段弧距叫做平阳时，范围从0h~24h或0°~360°。 同理，平太阳时m与平太阳西行时角t有如下关系: m平太阳=t平太阳±180° 在同一时刻，平太阳时与真太阳时之差叫做“时差”，记作η，且 η=m真太阳-m平太阳=t真太阳-t平太阳
经过前人的长期观测和研究,每日的η值都已算出(可从《天文年历》中查得)，其变化的曲线如图所示。图中曲线1是因为地球轨道是椭圆，公转速度不均匀而引起的时差。曲线2是因黄道面与赤道面之间有23°27'的交角引起的。其两者迭加的结果就是曲线3。 因为不同地区的恒星时与平太阳时是不同的，所以我们需要先知道不同地区平太阳时之间的转化。因为，地理经度每增加1°，则相应的地方平时增加4分钟，所以，只要知道两个地点之间的赤经差Δλ，便可换算地方平时。比如中国采用的北京时间，实际上是北京的地方平时，如果要求长沙的地方平时，只要计算北京时间经度与长沙的赤经差，然后根据北京时间即可求出长沙的地方平时。 有了以上知识，我们就可以研究恒星时与平太阳时之间的转换，这样我们就可以求出任意时刻的恒星时，进而求出上中天的赤经，再将其转化为黄经值，即可求出弧角天星12宫中第十宫的起点位置。
恒星时的参考点是春分点，平太阳时的参考点是平太阳。在不计岁差、章动等影晌时，春分点是天球上的固定点,而平太阳却因地球公转在天球上并不固定。根据长时间的实际测量知道，平太阳连续两次通过春分点的时间(即回归年)是365.2422平太阳日，因此平太阳周年视运动的速度为:每太阳日 =360°/365.2422 =59.1388′ =59′08.3″ 如图所示，设春分日某一瞬间，平太阳与春分点重合于A1 点所在的子午圈上，当天球按顺时针方向转过360°,即1个恒星日后,平太阳却向东移动了59′08.3″到达A2,而只有当A2转到A1时，才是1个平太阳日。 由此可见，平太阳日比恒星日要长一些，而且平太阳顺次A2、A3……再第二次回到A1时,平太阳走了365.2422平太阳日，而春分点却多转了1圈为366.2422恒星日。 因此在平时系统中: 1平太阳日=24平太阳时 1恒星日=23h56m04.1s (平太阳时系统)。 而在恒星时系统中: 1恒星日=24恒星时 1平太阳日=24h03m56.6s (恒星时系统)。 这个关系也可从 365.2422平太阳日=366.2422恒星日推出，所以有： 1平太阳日=1+μ恒星日 1平太阳小时=1+ μ恒星小时 1平太阳分=1+μ恒星分 1平太阳秒=1+μ恒星秒
当需把以平时系统计量的某两事件时间间隔化为恒星时系统时，可通过下式实现： s=m（1+μ）= m+mμ 需要注意的一点是，地方平时和恒星时的计量起点问题，因为平太阳是以平太阳下中天为起点的，而恒星时是以春分点上中天为起点计量的，两者相差180°，所以上式所表达的，仅为恒星时与平太阳时时长的转化，具体的恒星时还需要加上计量起点，即平太阳为0时时刻的恒星时，如果用“S平0”表示，则上式变为： s=S平0+ m+mμ （mμ若不计算，亦可从天文年历查得） 而平0时的恒星时，可以通过平太阳对冲点赤经求得，即： S平0=（λ平太阳±180°） 平太阳的赤经又可以通过真太阳的赤经求得，因为： t平太阳=t真太阳-η 而真太阳的赤经以及η值，都是可以通过天文年历查得的，所以平太阳赤经可以求得。 则通过以上运算，我们可以求出任意地点、任意时间的恒星时。进而可以得到上中天的赤经。 接下来我们就要将上中天赤经转化为黄经，进而求出10宫头的度数。这部分内容，我们下期再说，敬请期待。 （双鱼戏水） |
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