[科普中國]-年與歲差

地球環(huán)繞太陽的運(yùn)動被稱為地球公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的時間是一年。在地球公轉(zhuǎn)的過程中存在兩個明顯周期，分別為回歸年和恒星年。

回歸年是指太陽連續(xù)兩次通過春分點的時間間隔，即太陽中心自西向東沿黃道從春分點到春分點所經(jīng)歷的時間，又稱為太陽年。1回歸年為365.2422日，即365天5小時48分46秒。這是根據(jù)121個回歸年的平均值計算出來的結(jié)果。每個回歸年的時間長短并不相等。天文學(xué)家根據(jù)太陽系的運(yùn)行規(guī)律編撰出“萬年歷”。

我國的“二十四節(jié)氣”是根據(jù)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道來劃分的。視太陽從春分點，也就是黃經(jīng)零度出發(fā)，此刻太陽垂直照射赤道，每前進(jìn)15度為一個節(jié)氣；運(yùn)行一周又回到春分點，為一回歸年，24個節(jié)氣正好360度。

恒星年是地球公轉(zhuǎn)的真正周期，在一個恒星年期間，在太陽上看，地球中心從天空中的某一點出發(fā)，環(huán)繞太陽一周，然后又回到了此點；如果從地球上看，則是太陽中心從黃道（地球公轉(zhuǎn)軌道面截天球所得的圓）上的某一點（某一恒星）出發(fā)，運(yùn)行周天，然后又回到了同一點（同一恒星）。在一個恒星年期間，地球公轉(zhuǎn)360°所需時間約為365日6時9分10秒。

回歸年是歷法年，顯著特點是回歸年的時間都是天文學(xué)家根據(jù)太陽系運(yùn)行規(guī)律提前計算出來的，而且回歸年的時間采用的是地球表面真太陽時體系。而恒星年采用的是鐘表時體系。真太陽時體系與鐘表時體系累計一年的時間差稱為歲差。

簡單來說，歲差就是地球自轉(zhuǎn)軸的長期運(yùn)動。在外力作用下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間并不保持固定的方向，而是不斷發(fā)生變化。歲差是地球公轉(zhuǎn)和地軸運(yùn)動相結(jié)合的結(jié)果，這種結(jié)合決定了二分二至地球位置不是定點，而是在公轉(zhuǎn)軌道上不斷西移的動點，從而導(dǎo)致地球公轉(zhuǎn)一周不等于太陽直射點緯度變化一周。

歲差可以使同一顆恒星的位置隨著時間的變化而發(fā)生變化。公元前150年前后，古希臘天文學(xué)家、西方古代天文學(xué)創(chuàng)始人喜帕恰斯就是通過比較他觀測到的星表和前人的星表中，發(fā)現(xiàn)了歲差。我國古代天文學(xué)家虞喜也在公元330年，獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了歲差并加以精確的測定。

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