視太陽日

簡介

視太陽日

太陽連續兩次經過中午的時間間隔，稱為真太陽日。我們知道，地球沿著橢圓形軌道運動的，太陽位於該橢圓的一個交點上，因此，在一年中，日地距離不斷改變。根據克卜勒第二定律，行星在軌道上運動的方式是它和太陽所聯結的直線在相同時間內所划過的面積相等，可見，地球在軌道上做的是不等速運動，這樣一來，一年之內真太陽日的長度便不斷改變，不易選做計時單位，於是引進平太陽的概念。天文學上假定由一個太陽（平太陽）在天赤道上（而不是在黃赤道上）作等速運行，其速度等於運行在黃赤道上真太陽的平均速度，這個假想的太陽連續兩次上中天的時間間隔，叫做一個平太陽日，這也相當於把一年中真太陽日的平均稱為平太陽日，並且把1/24平太陽日取為1平太陽時。通常所謂的“日”和“時”，就是平太陽日和平太陽時的簡稱。

規律

真太陽日是以太陽為參照系的地球的自轉周期。
由於地球公轉的原因，真太陽日並不等於地球自轉的恆星周期（恆星日），而是比恆星日約長3分56秒。又由於地球公轉軌道是橢圓形的，根據克卜勒定律，在近日點的公轉速度快於在遠日點的公轉速度，因此一年之內不同時間的運動並不勻速，所以每個真太陽日的長短也不相等。
我們在生活中通常使用的是平太陽日。
自古以來，地球的運動很自然地給人們提供了計量時間的依據，給出兩種天然的時間單位，這就是日和年。“日”是指晝夜更替的周期，古時人們用圭表測日影的方法來測定日的長度，如某天正午太陽位於正南方時，表影最短，從這一時刻起算到第二天正午，太陽再次位於正南，表影最短的時間間隔就是一天，也就是一個真太陽日。
大家都知道地球自轉一周為一日。可是，怎么才能確定地球已經轉了一圈呢？要回答這個問題，得講講恆星日、真太陽日、平太陽日。
連線一個地方正南正北兩點所得的直線為子午線，子午線和鉛垂線所決定的平面是正南正北方向的子午面。某地天文子午面兩次對向同一恆星的時間間隔叫做恆星日，恆星日是以恆星為參考的地球自轉周期。
如果把時間單位，定義為某地天文子午面兩次對向太陽圓面中心（即太陽圓面中心兩次上中天）的時間間隔，則這個時間單位就稱作真太陽日，簡稱真時，也叫視時。它是以太陽為參考的地球自轉周期。
　

恆星日　

恆星日總是比真太陽日要短一些。這是因為地球離恆星非常遙遠，遠到從恆星上看來，地球似乎是不動的，地球的公轉軌道相對於如此遙遠的距離已變作一個點了。從這些遙遠天體來的光線是平行的，無論地球處於公轉軌道上的哪一點，某地子午面兩次對向某星的時間間隔都沒有變化。比較起來，太陽離地球卻近多了，從地球上看，太陽沿黃道自西向東移動，一晝夜差不多移動1度。對於某地子午面來說，當完成一個恆星日後，由於太陽已經移動，地球自轉也是自西向東，所以地球必須再轉過一個角度，太陽才再次過這個子午面，既完成了一個真太陽日。
恆星日只在天文工作中使用，實際生活中我們所用的“日”是指晝夜更替的周期，顯然更接近於真太陽日。根據真太陽日制定的時間系統稱為“真太陽時”。
太陽中心相繼兩次上中天所經歷的時間。由於太陽周年視運動的不均勻性，故真太陽日的長度不一樣，一年中最長和最短的太陽日約差51秒。