天文教程上册：天体的中天和出没

1）天体的中天

天球上经过天极、天顶、北点的大圆为子午圈。恒星周日运动经子午圈称为中天。每颗恒星的周日平行圈与子午圈交于两点，经过近天顶的交点称为上中天，经过天底的交点称为下中天。太阳上中天时就是当地的正午，而下中天时是当地的子夜。恒星上中天时的地方恒星时等于它的（用时间单位表示的）赤经。

天体上中天时的天顶距（z）最小，与观测点的地理纬度φ和天体赤纬δ的关系为

2）天体的出没

天体的出、没分别指其周日视运动开始升起到（真）地平圈和降落到地平圈的时刻。显然，此时天体的天顶距z=90°。如前面指出的，赤纬δ＞90°-φ的“拱极”恒星永不落到地平下，整夜可见；赤纬δ＜-（90°-φ）的星永不升到地平之上而不可见。这里以天体降落为例，推求其时刻和方位。

由图2-20可见，在以天子午圈（大圆弧PZ）、地平经圈（大圆弧ZM，M为降落天体）、赤经圈（大圆弧PM）为边的球面三角形PZM中，PZ=90°-φ，ZM=z=90°，PM=90°-δ，球面角∠ZPM=t（时角），∠PZM=180°-A（A为南点起算方位角）。由球面三角的余弦公式可得

图2-20　天体的出没(www.xing528.com)

考虑到z=90°，化简后得到降落的时角tw和方位角Aw为

而升起时的时角te和方位角Ae为

时角t与地方恒星时s及天体赤经α的关系为s=t＋α，再进一步换算为地方太阳时或标准区时。实际上，由于地球大气对光线的折射（称为“蒙气差”），天体略低于地平圈就可看到。

北京天安门广场升国旗时间是根据当地日出时间确定的，由天文计算出太阳的上边缘与当地地平线相平时为升旗时间（北京时间），不同日期的升旗时间也不同，例如，2017年6月1日升旗时间为4时48分，10月1日为6时10分，12月31日为7时36分。

在日出前和日没后，由于地球的高空大气散射太阳光而天空还相当亮，这种现象称为晨昏蒙影，日出前的称为晨光，日没后的称为昏影。太阳中心在地平下6°时称为民用晨光始或昏影终。晨光前或昏影后，天光暗淡，需要开灯照明。太阳中心在地平下18°时称为天文晨光始或昏影终，这时天光完全暗了，暗星显现，一般在昏影到晨光这段晴夜时间进行天文观测。