地平纬度
天文学中表示高度的坐标值
地平纬度是天文学中地平坐标系的核心参数,表示天体与观测者所在地平线的垂直夹角,其数值范围0°至90°,符号为h象限仪等专用仪器可实现六角秒级测量精度,现代天文学沿用该参数作为判定天体升降的核心指标。
定义与测量
地平纬度是天体视线与地平面形成的垂直夹角,当数值为0°时天体位于地平线,90°则处于天顶位置。元代采用八尺表(约2.45米)通过晷影长度与昼夜时长双重验证测量,将圆周划分为365.25古度(1古度≈0.9856今度),清代象限仪通过90度象限环配合游表机构,测量精度提升至六角秒级。
历史观测实践
元代时期(1271年—1368年)郭守敬主持全国27个观测点的四海测验,测得大都(今北京)北极出地40度太强(转算40.25今度),南海
坐标系特性
地平坐标系具有地区固定属性,导致同一天体在不同观测点的地平纬度存在差异。例如元代测得上都(今内蒙古)北极出地43度少弱(42.31今度),较大都高出2.06今度。现代天文观测中,该参数会随地球自转每小时变化15°,需配合方位角共同定位。
观测仪器
清代天文仪器中,象限仪(地平纬仪)专用于测量地平纬度,其结构包含直径2米的青铜象限环,采用游表与窥衡联动装置。1900年该仪器曾被法国军队掠夺,1902年归还后现存北京古观象台。同时期欧洲天文台使用类似原理的象限仪,但中国版本保留了龙云纹传统装饰特征。
数学表达
地平纬度h与天顶距z存在互补关系,公式表示为:$ = 90° - z$$该关系式被应用于元代晷影计算,通过圭表测量正午日影长度推算太阳高度角,进而验证地理纬度测量的准确性。清代观测记录显示,对北极星的地平纬度测量已考虑其偏离天极0.75°的天文误差。
参考资料
天人对话——古观象台.fanqienovel.com.2023-11-30
最新修订时间:2025-10-20 21:36
目录
概述
定义与测量
历史观测实践
坐标系特性
参考资料