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1、地球岁差公转极移及空间直角坐标系与大地坐标系转换介绍摘要：岁差、章动、极移与地轴在空间的指向、与地球体的相对关系、地球绕地轴的旋转速度不断变化有关。人们根据在不同方面应用的需要建立了多种坐标系，坐标系间彼此联系，可以相互转化。关键词：岁差章动极移坐标系转换一、岁差·地球是一个椭圆球体,而非正球体,赤道部分较为突出,两极则稍扁,太阳和月亮对赤道突出部分的吸引力大,使地轴绕黄极缓慢移动,因而表分点沿黄道以每年50″24的速度西移,大概要26000年移动一周,这即为岁差。-来源：中华文明实录·由于太阳和月亮的引力对地球赤道的作用,使地轴在黄道轴的周围作圆锥形的
2、运动,慢慢地向西移动,约二万六千年环绕一周,同时使春分点以每年50.2角秒的速度向西移行,这种现象叫做岁差。-来源：汉语倒排词典·太阳在黄道上每经过一个回归年的运行,比回到一年前的起点要差一段微小的距离,因此冬至点每年要向后(西)移动。这就是“岁差”。-来源：诸子百家大辞典·天文学的基本概念之一。指由于春分点沿黄道缓慢西移(每年约50.2″),而使回归年比恒星年短的现象。产生的原因是:日、月、行星对地球赤道凸出部质量的吸引,造成地轴(天轴)的进动,即地轴绕通过黄极的轴线按顺时针方向旋转,造成平天极绕黄极沿着一个小圆在约26000a中顺时针方向旋转一周,从
3、而使天赤道、春分点位置发生变化。日、月引力造成的岁差称为日月岁差;行星引力造成的岁差称为行星岁差;二者合称为总岁差。岁差使天体在天球上的平位置发生改变，主要分量是沿黄经方向每年约增加50.2″。在不同历元,春分点位置不同,同一恒星坐标值也不同;需把恒星位置化为属于所需的某一春分点的位置,即加上岁差改正。设(α0,δ0)为天体相对于t0时的平赤道坐标,(α1,δ1)为相对于t1时的平赤道坐标,则岁差改正为式中τ=t1-t0,m=ψ′cosε-λ′,n=ψ′sinε,ψ′为日月岁差造成的平春分点在黄道上的运动速度,ψ′=50.3708″+0.0050″T,λ
4、′为行星岁差造成的平春分点在赤道上的运动速度,λ′=0.1247″-0.0188″T.T为从1900.0年起算的回归世纪数.设某一瞬间的儒略日为JD,则对应的T为T=JD.当τ间隔较长时,则需计及岁差改正的二次项及三次项.-来源：数学辞海·第五卷·由于地球非匀质圆球,赤道周围有多余物质环,且存在黄、赤交角,日、月、行星的引力作用,造成地轴进动,引起春分点沿黄道向西移动,每年约50″24,约25800年运行一圈,从而使回归年比恒星年短0.01416天。其中,日、月引力造成天赤道面变化,而使春分点移动的分量称为“日月岁差”;行星引力造成黄道面变化而使春分点移
5、动的分量称“行星岁差”。两者之和称为“总岁差”。岁差造成所有恒星的平位置随时间变化,主要分量是沿黄经方向每年增加50″24的数值,约71.66年为1°。-来源：中国历史大辞典·上卷·指地球自转轴长期进动,引起春分点沿黄道西移,致使回归年短于恒星年的现象。其原因是地球是一椭球体,赤道部分隆起;赤道面与黄道面不相重合。日月和其它行星对其赤道隆起部分施以附加引力,引起赤道面倾向的变化,即地轴进动。其结果,造成春分点沿黄道每年西移约50″.2,约25,800年移动一周。它使回归年略短于恒星年,中国古代称之为“岁差”。只是由日月的作用引起春分点西移并不改变黄赤交角
6、,称为“日月岁差”;由其它行星作用则同时改变黄赤交角,称为“行星岁差”。二者的合量称为“总岁差”。-来源：地学辞典·在日、月、行星引力作用下,地球自转轴的长周期变化进动(如图1)。在天球上岁差表现为天极绕黄极运动,春分点沿着黄道向西移动(移动速度50.3″/年,约26000年运行一周),造成回归年短于恒星年的现象,岁差由此而得名。可分为日月岁差和行星岁差。前者是由于日、月引力造成地球赤道面的变化,而使春分点移动部分;后者是由于行星引力造成地球公转轨道面的变化,而使春分点移动部分。岁差使天球坐标系随时间变化,导致恒星坐标随时间变化,但因变化量小,只在精确测
7、定恒星位置时才考虑。岁差引起北天极在恒星间位置随时间变化,通过长期天文观测,人们已知道北天极在恒星间的位置变化(如图2)。根据我国古书记载。公元前3000年时北天极是紫微坦右枢星(天龙α星),现在北天极在小熊座α星附近,2100年以后,北天极将离开现在的北极星,预计到公元7000年时,仙王座α星将成为北极星。黄经总岁差P是天文常数系统中一个重要常数,它是日、月岁差和行星岁差在一世纪中引起的春分点沿黄道总的位移量,现在取值为P=5029.0966″/儒略世纪。图1地轴进行图2北极星的变迁-来源：中国成人教育百科全书·地理·环境·由于地轴的长期进动(周期为2
8、5800年,伴有地极绕黄极的圆周运动),使春分点沿黄道以每年约50.2角秒的速度
