如果我們在一年後每天同一時間觀察太陽,我們將看到如何通過疊加照片,它會形成一個 8 的形狀。這就是所謂的 日行跡 這是由於地球軸的傾斜和地球在略呈橢圓形的軌道上的平移造成的。
在本文中,我們將向您解釋日行跡現象的組成、特徵和重要性。
什麼是日行跡
日行跡是一個術語 它在天文學和地理學中用於指代八 (8) 形狀的圖形 當一年中一天中的同一時間和同一地點記錄太陽在天空中的位置時,就形成了這種位置。 這種八字形圖案是由於地球軸的傾斜及其圍繞太陽的橢圓軌道造成的。
日行線由兩個主要部分組成:北部部分和南部部分。 北部分是“八”的頂部,顯示北半球春季和夏季期間太陽的位置,此時太陽在天空中最高。 另一方面,南部部分對應於北半球的秋季和冬季,此時太陽在天空中最低。
這種現像是地球兩種運動共同作用的結果:地軸的傾斜和圍繞太陽的橢圓軌道。地軸的傾斜導致太陽全年出現在天空中的不同位置,而橢圓軌道導致地球在其軌道上以不同的速度移動, 這也會影響太陽的視位置。
日行跡是時間方程的圖形表示,即真太陽時與平太陽時之間的差異。 這種差異是由於地球軌道不是完美的圓形,並且它繞太陽運行的速度全年都在變化。 因此,日行跡是一種直觀的方式,顯示“真實”太陽時相對於全年平均太陽時如何變化。
一些歷史
在中世紀,就必須確定春分點的時間來確定第一個春分點,而在這一年[1475] 保羅·德爾·波佐·托斯卡內利(Paolo del Pozzo Toscanelli) 計算出了第一條子午線的佈局,這不僅為中午的事件提供了非常精確的信息, 但 還可以確定一年中的時間。
這條子午線建於意大利佛羅倫薩的聖母百花大教堂。 子午線是在地板上用大理石條建造的,在南牆上切了一個洞,讓一個發光點穿過它,以在刻度上指示一年中的日期。 這種構建子午線的過程被稱為日行跡。
XNUMX 世紀的機械進步使機械鐘變得越來越精確,隨著擺鐘的出現,高精度測量分鐘成為可能。 此時,日晷測量的太陽時與傳統機械鐘機械測量的民用時間之間的差異開始出現,這是由時間方程給出的。 大約在這個日期左右,“日行跡”一詞變得混亂,從按時間順序排列的過程變成了圖形空間中的表示。
接下來的模式
由於地軸傾斜23,4度, 當地球完成繞太陽的旋轉時,太陽在天空中的位置似乎會發生變化。 當地球繞太陽的傾斜軸運行時,太陽在天空中的感知位置在南北方向上上下變化。 這導致形成由兩個環組成的 8 字形圖案。
在夏季,出現八字形的上部。 隨著夏季的進展,太陽逐漸升到天空更高的位置,並最終在夏至時達到最高點。 夏至之後,太陽的感知位置開始在天空中下降,在圖案中產生最初的循環。 這種現像在冬季也會出現,導致在 XNUMX 字形軌跡中形成第二個環。
假設地球軌道是橢圓形,但是 如果沒有任何軸向傾斜,太陽日行跡將呈橢圓形。 從赤道看,日行跡是一條從西向東水平延伸的直線。
如果地球軌道是圓形的,它的軸向傾斜將產生一條8字形日行跡曲線,其上環和下環的尺寸完全對稱。 然而,這並不是一個準確的表述。 地球軌道 它是橢圓形的,太陽偏離其路徑的中心。 這種差異導致路徑上的一個點(稱為近日點)比另一點(稱為遠日點)更靠近太陽。
八字形是如何產生的
地球繞太陽旋轉的速度根據其在軌道路徑中的位置而變化。 當行星位於距離太陽最近的點(稱為近日點)時, 發生在冬至前後,移動速度較快。 相比之下,當地球位於距太陽最遠的點(遠日點)時,它的移動速度較慢。 這種現象導致曲線的下半部分變平。
日行線曲線顯示北半球和南半球之間的不同模式。 在北半球,曲線的底部形成最寬的環,而在南半球,曲線的頂部形成最寬的環。
那些觀察北極日行軌蹟的人只會看到上曲率,而在南極的人只能看到日行蹟的下部。 需要注意的是,日行蹟的方向會根據觀察者在地球表面的具體位置而變化。 太陽系中的每顆行星都有自己獨特的軌跡。
我希望通過這些信息,您可以更多地了解該XNUMX字形是什麼及其特徵。