星辰志
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1.6 黄道和黄道平面

2024.01.01阅读 3 min

核心概念

黄道是太阳在天球上周年运动的轨迹,在地心视角下就是太阳一年绕地球"走"的一个大圆。黄道平面就是地球公转轨道所在的平面。

核心概念

黄道是太阳在天球上周年运动的轨迹,在地心视角下就是太阳一年绕地球"走"的一个大圆。黄道平面就是地球公转轨道所在的平面。

一、黄道的本质

从物理学角度,黄道是地球绕太阳公转的轨道面在天球上的投影。但由于我们站在地球上观测,看到的效果是:

太阳在天球上沿着一个大圆,每天向东移动约 1°,一年走完一圈。

这个圈就是黄道。

二、黄道平面

黄道平面 = 地球公转轨道面。

太阳系八大行星的轨道面都接近黄道面(倾角不大),所以从地球上观测:

  • 太阳、月球、行星都在黄道附近运行
  • 这条天空中的"窄带"称为黄道带
  • 二十八宿和十二星次都分布在这条带上

三、黄道和天赤道的关系

黄道和天赤道不重合,两者的夹角(黄赤交角)约为 23.44°:

夏至点(黄经 90°,赤纬 +23.44°) / / 春分点--+--秋分点 (赤纬 0°,两圈交点) / / 冬至点(黄经 270°,赤纬 -23.44°)

Table
位置黄经赤纬节气现象
春分点春分太阳直射赤道
夏至点90°+23.44°夏至太阳直射北回归线
秋分点180°秋分太阳直射赤道
冬至点270°-23.44°冬至太阳直射南回归线

四、黄道在中国古代天文学中的实际作用

4.1 定节气

二十四节气本质上是黄道上的 24 个等分点(每 15°一个)。太阳运行到哪个黄经位置,就是什么节气。

4.2 月球的运行

月球轨道(白道)和黄道夹角约 5°。月球是否发生交食,就看它在黄白交点附近时是否恰好是朔或望。

4.3 五星运动

五大行星都在黄道附近运行。中国古代占星学中,行星的凌犯(一颗行星靠近另一颗或靠近某宿亮星)是重大天象,判断的依据就是它们的黄经是否接近。

4.4 黄道在浑仪上的体现

汉代的浑仪开始装备黄道环,用于直接测量天体的黄经。但实际使用中黄道环不直接转动(它是固定在天球模型上的),所以测量时需要赤道坐标转换。

五、黄道与二十八宿的关系

二十八宿虽然沿赤道分布,但它们的距星大多也在黄道附近。这是因为:

  • 月球沿白道(接近黄道)运行,每天经过一宿
  • 太阳沿黄道运行,约每月经过两宿
  • 五星沿黄道带运行

所以二十八宿的选择兼顾了赤道和黄道,使得同一套框架可以记录日月五星的运行。