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標  題: Re: [閒聊]為何8月後到11月初,日落時分會快速提早?
發信站: 批踢踢實業 (2012/05/09 Wed 20:25:48)

您好
小弟覺得您考慮日出日落的時間變化
不如考慮太陽過中天時間的變化
在一天之內，日出與日落的時間大致是太陽中天時減加當天的daytime
這個當然是可以算的
也就是太陽的中天時基本上就是當天daytime的中間
請您仔細觀察太陽過中天的時間變化
我們都知道一個平均太陽日是廿四小時，但這是平均的結果
實際上太陽日的長度是一直在變的，也就是每天的太陽中天時會會改變
太陽中天時一改變~~當然也就牽動了日出日落的時間
例如在春分附近時，一個太陽日是小於24小時的，所以太陽中天時會往前
但我們又知道春分時daytime會變長，也就是日出時間漸漸提前、日落時間漸漸延後
不過在中天時提前的影響下，就變成日出時間提前的速度比日落的時間延後的速度還快了

這是所謂"均時差"的概念(the equation of time)
通常定義為視太陽時與平均太陽時的差
換句話說我們可以看成太陽過中天時，相對於"正午十二時"的時間差(差一個負號)
(要先把自己所在經度與該時區的中央經度的時間差先扣掉喔!!!)
影響這樣的因素主要有兩個:

(1)由於地球公轉太陽的軌道為橢圓，所以太陽在黃道上運行的速度會改變。在近日點時
   移動的最快，遠日點時最慢。經演算後這樣造成的時差最大約達7.66分鐘

(2)由於黃道面與赤道面夾角23.5度，我們可以將太陽在黃道上運行的速度分解成沿
   赤經方向與赤緯方向。太陽在至點時，移動的速度均在赤經，因此在此時的赤經
   隨時間的變化有MAX；在分點時，由於與赤道夾角最大，因此赤經改變率有MIN。
   這樣的差別約造成9.87分鐘

回來討論均時差的變化，要造成時差我們實際上是要看太陽的赤經移動速率的"變化率"
如果赤經速率隨時間的變化為0，造成的時差就是0，也就是當此速率達極大或極小值時
，視太陽時等於平均太陽時。

由橢圓軌道造成的時差，在近日點與遠日點時為0，其造成的時差隨時間變化是一個週期
函數，可以由橢圓軌道的一些基本方程推導而來；由地球自轉軸傾斜造成的時差在至點
與分點時為0，是一個單純的sin函數波，週期為半年。有了這些函數便能來計算一年中的
時差了。





參考資料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time

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