2018年8月天象预报

数据来源:中国科学院紫金山天文台
资料整理:高良超
时刻系东经120度标准时(北京时间)

  天象包括行星天象(合日、冲日、凌日、大距、行星最接近地球,过远近日点,升降交点,纬度最南最北、以及行星相合、行星合恒星等),月相,月亮过远近地点,月掩行星和恒星,日月食,二分二至等诸多天文事件。

太阳系大行星动态
太阳:由巨蟹座运行到狮子座。
水星:9日下合日,由昏星变为晨星,距太阳较近,难以观测。27日到达西大距,与太阳的最大角距离为18度,日出时地平高度约17度,亮度约-0.1等,有利观测。
金星:昏星。由狮子座运行到室女座。日落时位于西南方天空,18日到达东大距,与太阳的最大角距离为46度,日落时地平高度约18度,易于观测。
火星:由摩羯座逆行至人马座。28日留后在人马座由逆行转为顺行,日落后位于东南方天空,约于次日凌晨3时20分左右下落,几乎整夜可见。
木星:在天秤座顺行。7日东方照,日落后位于西南方天空,下落时间逐日提前,至月末约22时40分左右,前半夜可见。
土星:在人马座逆行。日落后位于东南方天空,亮度约+0.3等,下落时间约为次日凌晨1时40分左右,前半夜观测条件不错。
天王星:在白羊座顺行,8日留后逆行。约于夜晚22时升起,观测条件越来越好,视亮度约5.8等。
海王星:在宝瓶座逆行,约于夜晚19时45分升起,几乎整夜可见,视亮度约7.8等。

2018/8/11 日偏食
  8月11日将发生日偏食,沙罗周期编号第155号,全部经过时间自北京时间16时02分开始,至19时31分终止,历经3小时又28.7分钟。这次的偏食在北美洲东北部、北冰洋、欧洲北部、亚洲中北部可以看到。中国(除西藏中南部、广西、广东中南部、海南、福建沿海、台湾等地外)可见,其中在俄罗斯东北部可以见到此次日食的最大食分景象。
  17时40分左右日偏食从我国东北最北端漠河开始,至19时30分在我国陕西省渭南市官底镇结束全程日偏食。我国东部一些地区可见太阳带食而落,新疆、内蒙、陕西、宁夏、甘肃、青海、四川、重庆,贵州等地可见全过程。这次日偏食发生时我国大部分地区太阳处于近地平线位置,因此可以借助地景与日偏食合拍,注意望远镜加太阳滤镜拍摄!

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观测方法
  看日偏食时(也就是太阳未被月球完全遮住时),要戴上专门观测太阳的眼镜。一定要购买合格的太阳观测镜,例如用巴德膜的太阳观测镜。日常的太阳镜或墨镜只用于观测日光下的四周景色,决不能用于直接看太阳。另外,也不能使用不合格的太阳观测镜和滤光片,因为这些不合格产品无法挡住紫外线,在长达两个小时的太阳圆缺变化观赏时,同样会严重伤害眼睛。
  还可以制作针孔投影箱。可用一个1至2米长的纸箱,两端中心各开约10厘米大小的洞,上端用锡纸将洞贴上,再用针在锡纸中心穿一针孔;另一端用白色半透明纸将洞贴上,然后在太阳下试验能否在半透明纸上产生太阳圆面像。要注意,不能用肉眼透过针孔直接观测太阳。
  也可以用望远镜投影,通过观测太阳经过望远镜的投影来观看日食,不可以直接用望远镜观看,严重者可导致失明;用电焊护目镜,因为电焊护目镜也是观测日食的最佳工具之一;用照相机看,但一定要有滤光片,直接从取景框中观察日食也会伤害眼睛。
具体时间如下:

1.日食的贝塞尔根数①②(T0=10h)
n              x                y                d                   L1               L2                 μ
0   0.3675080  1.0939190 15.2167301  0.5316980 -0.0143680 328.696106
1   0.5684958 -0.1262935 -0.0120760  0.0000338  0.0000336  15.003080
2  -0.0000477 -0.0001598 -0.0000030 -0.0000128 -0.0000127   0.000000
3  -0.0000096  0.0000021  0.0000000  0.0000000  0.0000000   0.000000

               tan f1 = 0.0046127        tan f2 = 0.0045897

2.日食概况
2018年8月11日日偏食概况
太阳和月亮赤经相合时的世界时8月11日 9h20m 2.723s
                   太阳地心坐标
赤经 9h24m20.76s +  9.459s(T- 9h)
赤纬 +15°13′53.4" – 44.56"(T- 9h)
赤道地平视差 8.68"
视半径       15′46.82

                   月亮地心坐标
赤经 9h23m32.41s +154.230s(T- 9h) –  0.133s(T- 9h)(T- 9h)
赤纬 +16°28′11.5" – 504.54"(T- 9h) – 3.44"(T- 9h)(T- 9h)
赤道地平视差 61′10.47" – 0.501"(T- 9h)  – 0.017"(T- 9h)(T- 9h)
视半径 16′40.18" – 0.137"(T- 9h)  – 0.005"(T- 9h)(T- 9h)
   T为以小时为单位的世界时

                   8月11日日食概况
                   北京时     纬度      地理经度    食分
偏食始 16h02m05s +57°46.9′ – 54°49.6′
食甚    17h46m18s +70°26.1′ +174°41.1′ 0.737
偏食终 19h30m44s +34°44.0′ +109°28.4′

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更详细的县市见食情况,可参见紫金山天文台网站:http://almanac.pmo.ac.cn/2018811rps.htm

2018/8/13 英仙座流星雨极大期★★★★
  英仙座流星雨是年度主要流星群之一,活跃日期为7月17日至8月24日,今年极大期预测发生在8月13日4时~16时,ZHR(天顶每时出现率)值可达110颗左右。辐射点约在晚上22时东升,今年适逢农历新月,为观测提供了一个完美的条件。在峰值前的一两天流量已经比较可观而且逐步增大。因而今年比较适合的观测时间为11日的晚上和12日晚上(半夜到凌晨时段最理想)。而过了极大之后(13日)流量会有“断崖式”的下降。追求极大的,可以在12日晚上观测至13日凌晨。
  英仙座流星雨曾在1991~1992年爆发出每小时400颗以上的数量;1990年代末已降为100左右。母彗星109P/Swift- Tuttle(史威福–塔托彗星)周期约130年,上次回归是1992年,应是造成1990年代数量增多的主因。目前彗星正远离中,流星数量也有逐年降低的趋势。

2018/8/18 金星东大距★★
  此次金星东大距的时间为8月18日1时31分,与太阳的最大角距为46度、视星等-4.5、视直径24.4角秒。金星位于室女座内,日没后见于西南方天空,天文望远镜中看起来呈半月形状。如果站在金星上观地球,这时的地球为西方照。

2018/8/27 水星西大距
  水星于8月9日下合日以后,在太阳西侧成为晨星,并迅速远离太阳,在黎明前的东北方天空可以观测到它。27日4时34分到达西大距,与太阳的最大角距为18度,日出时的地平高度约17度,亮度约-0.1等,是今年观测水星的第三次最佳时机。

天象(地心视象)
日期 星期   时刻     天文现象
8/02 四 14时22分 灶神星留
8/04 六 05时22.2分 天王星合月,天王星在月球以北5.0°
8/04 六 06时10分 婚神星西方照
8/05 日 00时37分 宝瓶座ι南流星雨极大期(ZHR~2)
8/05 日 02时18.0分 下弦
8/05 日 07时04分 婚神星合月,婚神星在月球以南1.2°
8/07 二 03时01.1分 月掩毕宿五,亚洲中北部、中国的内蒙、黑龙江极西北部可以看到,毕宿五视亮度+0.9等,月龄25.4
8/07 二 07时27.4分 木星东方照(超过太阳视黄经90度)
8/07 二 21时01分 智神星合月
8/07 二 21时30.7分 立秋
8/08 三 04时34.1分 天王星留
8/08 三 13时01.8分 残月
8/09 四 04时48分 宝瓶座δ北流星雨极大期(ZHR~4)
8/09 四 06时30分 月球赤纬最北(δ +20° 45')
8/09 四 10时05.9分 水星下合日
8/10 五 04时07分   北河三合月,北河三在月球以北7.8°
8/10 五 21时40.6分 月球过升交点
8/11 六 02时06.7分 月亮过近地点,地心距358078.3公里
8/11 六 09时31.0分 水星合月,水星在月球以南5.5°
8/11 六 17时46.3分 日偏食,食分=0.737,我国可见
8/11 六 17时57.7分 新月(朔)
8/12 日 11时07分 轩辕十四合月,轩辕十四在月球以南1.7°
8/13 一 09时06分 英仙座流星雨极大期(ZHR~110)
8/13 一 22时26分 谷神星合月,谷神星在月球以北4.4°
8/14 二 21时34.4分 金星合月,金星在月球以南6.2°
8/15 三 00时28.6分 娥眉月
8/16 四 01时21分 角宿一合月,角宿一在月球以南7.7°
8/16 五 19时00分 火星赤纬最南 δ-26°29 '52''
8/17 五 18时38.2分 木星合月,木星在月球以南4.5°
8/18 六 01时31分  金星东大距,日距角45.9°,视亮度-4.5等
8/18 六 13时43分  天鹅座κ流星雨极大期(ZHR~3)
8/18 六 15时48.5分 上弦月
8/18 六 20时22.2分 水星留
8/19 日 17时31分 心宿二合月,心宿二在月球以南9.1°
8/20 一 15时36分 宝瓶座ι北流星雨极大期(ZHR~3)
8/20 一 22时38分 灶神星合月,灶神星在月球以南4.3°
8/21 二 10时00分 火星纬度最南 β-1°50' 58''
8/21 二 17时38.5分 土星合月,土星在月球以南2.1°
8/22 三 10时54分 月球赤纬最南(δ -20° 46')
8/22 二 16时48.9分 盈凸月
8/23 三 03时10分   冥王星合月,冥王星在月球以南1.4°
8/23 三 12时08.6分 处暑
8/23 三 19时22.7分 月球过远地点,地心距(405699.212公里)
8/24 四 01时14.1分 火星合月,火星在月球以南6.8°
8/24 四 12时49.6分 月球过降交点
8/26 六 19时56.2分 满月(望)
8/27 日 04时34分   水星西大距,日距角18.3°,视亮度-0.1等
8/27 日 18时11.2分 海王星合月,海王星在月球以北2.4°
8/28 二 18时13.9分 火星留
8/29 三 01时23.8分 月掩义神星,印度洋、澳大利亚(除极东南部)、巴布亚新几内亚可以看到,第5号小行星义神星亮度为+11.3等
8/30 四 18时34.4分 亏凸月
8/31 五 10时41.7分 天王星合月,天王星在月球以北4.9°

说明:

  冲日和合日:行星视黄经与太阳视黄经相同的时候称为合日,相差180度的时候叫做冲日。内行星(水星和金星)的合日有上合和下合之分,上合是行星在太阳之后,即太阳在内行星与地球之间,下合是行星在太阳之前,即行星在太阳与地球之间,上合的时候,行星是顺行,即行星由西向东移动,下合时是逆行,即行星由东向西移动。

  月相:朔、娥眉月、上弦、盈凸月、望、亏凸月、下弦,残月分别是月亮视黄经超过太阳视黄经0,45,90,135,180,225,270,315度的时刻。

  合月、月掩星、行星间和行星与恒星相合:行星或恒星合月以及行星之间、恒星与行星相合都是指视赤经相合而言。行星在天球上运行的路线以及四颗亮恒星(毕宿五、轩辕十四、角宿一和心宿二)都很接近黄道,因而月亮18.6年交点运动周期内有机会掩蔽它们。

  留:由于地球和行星绕日运动时运行速度和相对位置的不同,行星在天空的视运动有时顺行(自西向东),有时逆行。顺行和逆行之间有一个时刻行星看来是停留不动的,这叫做留。顺行而留,留后逆行叫做顺留,内行星发生在上合日以后,外行星发生在冲日以后。

  东大距和西大距:外行星对太阳的角距可以为任何数值,在180度时为冲日。而内行星由于轨道是在地球轨道内侧,所以从地球上看,它们对太阳的角距不能超过某种限度,并且没有冲日现象。内行星在太阳之东(或西)的最大角距称为东(或西)大距。水星在下合日前后约20天达东大距或西大距,由于水星轨道偏心率比较大,最大角距变化在18度~28度之间。金星在下合日前后70天左右达东西大距,角距约为46度~48度。内行星发生的天象其循环总是这样:下合-留-西大距-上合-东大距-留-下合。

  过近日点和过远日点:假使不考虑摄动影响,行星的轨道为一椭圆,而太阳在其焦点上,行星在轨道上离太阳最近的一点,称为近日点,最远的一点称为远日点。所列过近日点和过远日点日期是行星向径为极小或极大的日期,也就是已经考虑摄动的影响,这与由平均轨道根数近日点黄经等于0度或180度的日期稍有不同。

  过升交点和过降交点:行星轨道和黄道有两个交点,行星由南而北通过黄道所经过的交点,称为升交点,相反的一点,叫做降交点。所列时刻是行星日心黄纬等于0的时刻。

  火星纬度最南最北:是日心黄纬最南 、最北的时刻,最北时黄纬为正 ,最南时黄纬为负。

  偏食始表示月亮半影锥轴初次和地面相切的时刻,就是地面最先看到初亏的时刻,并列出切点的经纬度。
  食甚表示日食食分最大的瞬刻,并列出经纬度。
  食分(日偏食)某地观测者所看到的太阳被月亮遮盖的分数。食分的大小是日面直径被遮盖部分与日面直径的比值。
  偏食终表示月亮半影锥轴最后和地面相切的时刻,并列出切点的经纬度。

  贝塞尔根数供精密计算日食时刻之用,它的几何意义如下:
  假设一个平面通过地心,和月影锥轴相垂直,也就是和日月中心的连线相垂直,这平面叫做基本面,以地心为原点,基本面和赤道面的交线为X轴,向东为正。以在基本面上和X轴相垂直的直线为Y轴,向北为正。和基本面相垂直的轴为Z轴,向月亮方向为正。坐标以地球赤道半径为长度单位。

上面所载第一行(0)贝塞尔根数释义如下:
X,Y是月影锥轴和基本面交点的坐标。
d,μ是Z轴的方向;d是Z轴和赤道面的交角,μ是Z轴自历书子午圈算起的时角。
L1,L2是半影锥及本影锥在基本面上的半径,以地球赤道半径为长度单位。L1恒为正值,L2和本影锥顶的z坐标同号。本影锥顶在基本面后面时,L2为负值,可以看到全食;本影锥顶在基本面前面时,L2为正值,可以看到环食。在极少数情况下L2在基本面上为正值,而在地面为负值,可以看到全食。
f1,f2是半影锥和本影锥的半顶角。

第二行(1)为各项每小时变量,供推算日食概况及某地见食情况所用。
①例如求本次的食甚时刻:
n²=X1²+Y1²
ι=-(X0X1+Y0Y1)/n²
将上述数据代入便得9.791318h,即9:47:28.7(力学时)
②求某地的日食情况
例:计算2018/8/11 哈尔滨见日食情况
哈尔滨市位于东经126.53度,北纬45.80度,海拔145米
即地心坐标为ρsinφ'=0.71356  ρcosφ'=0.698383
计算过程如下:
先以T0=10h的贝塞尔根数进行第一次近似计算
cosd=0.964939   sind=0.262475
sinH=0.996288  cosH=-0.086078
ξ=0.69579   п=0.70412   L1'=0.53108
ζ=0.12923   n²=0.371639   n=0.609622 ζ'=-0.01574  п'=0.04782   υ=-0.32809 v=0.38974   u'=0.58423   v'=-0.17411  sinψ=-31.7933  cosψ=±0.849954
ιm=+0.698h
ι=0.740h
初亏t=0+0.698-0.740=-0.042h
食甚t=0+0.698 =0.698h
复圆t=0+0.698+0.740=1.438h
  以第一次所得近似值为引数求该时刻的X,Y,d,L1,L2,μ,进行第二次近似计算,经过一切计算得到:初亏9:57:28.5 食甚10:39:17.6 复圆11:21:33.4(力学时)
换为北京时间得到:
初亏17:56:20
食甚18:39:18
复圆19:20:24(在日没以后)
食分=0.48013
  如果要求精度更高,可以将上述数据代入再进行计算。

天象载太阳、月亮和行星的动态以及其他天文现象,包括:
(1)行星的地心天象(冲日、合日、留、内行星东西大距以及金星最亮、火星最近地球等)和日心天象(过近日点和远日点、纬度最北和最南、过升交点和过降交点等);
(2)日月食概况;
(3)朔、望、两弦、月亮过近地点和远地点;
(4)月掩行星或掩四颗亮恒星(毕宿五金牛座α星、轩辕十四即狮子座α星、角宿一即室女座α星、心宿二即天蝎座α星),行星合月,行星之间以及行星与五颗亮恒星(除上列四颗外,另加北河三β星)之间相合。

  预报的时间同时适用于所有东八时区(UT+8:00)的地方,包括:中国大陆、台湾、香港、澳门、新加坡、马来西亚及文莱。

参考资料:
1、《中国天文年历》科学出版社
2、《H.MUCKE.J.Meeus.Canon of Solar Eclipses -2003 to 2526》
3、紫金山天文台创新团组:http://almanac.pmo.ac.cn/txssyb2018.htm
4、李广宇、张培瑜著《PMOE2003行星历表框架》,《紫金山天文台台刊》第22卷,3~4期(2003年12月)
5、JPL-DE405历表
6、日食观测方法


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