黃道

黃道

概述

從軌道上的地球看，太陽似乎相對於恆星移動，黃道是太陽在天球上每年遵循的路徑。這一過程持續在略超過365天的迴圈中重複。

黃道或黃道面是地球繞太陽的軌道平面。 從地球上的觀察者角度來看，太陽在一年中圍繞天球的運動沿著黃道在背景的恆星上描繪出一條路徑。 黃道是一個重要的參考平面，是黃道坐標系的基礎。

太陽的視運動

黃道是太陽在年過程中的視路徑。

因為地球繞太陽一周需要一年的時間，所以太陽的視位置需要一年才能繞黃道一周。一年中有365天多一點，太陽每天向東移動的角度略小於1°。太陽相對於恆星位置的這種微小差異導致地球表面上的任何特定位置每天比地球不繞軌道運行時晚大約四分鐘趕上太陽（並直接位於太陽的北部或南部）；因此，地球上的一天是24小時，而不是大約23小時56分鐘恆星日。同樣的，這是一種簡化，基於一個以均速繞太陽運行的假設地球。地球繞太陽運行的實際速度在一年中略有變化，因此太陽沿著黃道移動的速度似乎也有所不同。例如，太陽每年大約有185天位於天球赤道以北，180天位於天赤道以南。 軌道速度的變化是均時差的一部分。

由於地球圍繞地球-月球質心的運動，太陽的視路徑略有擺動，週期約為一個月。由於太陽系的其它行星的進一步攝動，地月重心以複雜的方式圍繞平均位置略微擺動。

與天球赤道的關係 地球的軌道在所有方向上投影的平面形成了被稱為黃道的參考平面。在這裡，它被顯示為向外（灰色）投影到天球，以及地球的赤道和極軸（綠色）。黃道平面沿著一個大圓（黑色）與天球相交，太陽似乎在這個圓上移動，而地球繞著它運行。黃道和赤道在天球上的交點是分點（紅色），太陽似乎在那裡穿過天球赤道。

由於地球自轉軸與其軌道平面不垂直，因此地球的赤道平面與黃道平面不共面，而是傾斜約23.5°，即所謂的黃道傾斜度。如果赤道向外投影到天球，形成天球赤道，它會在兩個被稱為分點的點穿過黃道。太陽在沿著黃道的視運動中，在這些點穿過天球赤道，一個從南到北，另一個從北到南。從南到北的交點被稱為三月交點，也被稱為「白羊宮的第一點」和天球赤道上黃道的「升交點」。從北到南的交點是九月交點或降交點。

地球自轉軸和赤道的方向在空間中不是固定的，而是圍繞黃道極點旋轉，週期約為26,000年，這一過程被稱為「日月歲差」，因為它主要是由於月球和太陽對地球赤道凸起的引力作用。同樣的，黃道本身也不是固定的。太陽系其它天體的引力擾動導致地球軌道平面的運動要小得多，因此也導致黃道的運動，稱為「行星歲差」。這兩種運動的共同作用被稱為「一般歲差」，每年將春分點的位置改變約50弧秒（約0.014°）。

再一次，這是一種簡化。月球的週期性運動和太陽的視週期性運動（實際上是地球在其軌道上的運動）會導致地球軸的短期小振幅週期性振盪，從而導致天球赤道振盪，稱為章動。 這為春分點的位置新增了一個週期性分量；具有完全更新的進動和章動的天球赤道和（三月）春分點的位置稱為「真赤道和春分點」；沒有章動的位置是「平赤道和春分點」。

黃道傾斜度

「黃道的傾斜度」是天文學家用來描述地球赤道相對於黃道的傾斜度，或地球自轉軸相對於垂直於黃道的傾角的術語。它大約是23.4°，由於行星擾動，現時每百年下降0.013度（47弧秒）。

傾角的角度值是通過多年來觀測地球和其它行星的運動而發現的。隨著觀測精度的提高和對動力學理解的增加，天文學家產生了新的基本星曆表，並從這些星曆表中推導出各種天文值，包括傾角。

2萬年來的黃道傾角，來自Laskar（1986）。請注意，在此期間，傾角僅在24.2°至22.5°之間變化。紅點代表2000年。

直到1983年，任何日期的傾角都是根據紐康的《太陽表》計算出來的，紐康分析了直到1895年左右的行星位置：

ε = 23°27』08.26」 − 46.845」 T − 0.0059」 T2 + 0.00181」 T3

此處ε是傾角，和T是從B1900.0到所討論的日期的回歸世紀。

從1984年開始，電腦生成的星曆表噴射推進實驗室的DE系列成為《天文年鑒》的基本星曆表。基於DE200的傾角計算，該資料分析了1911年至1979年的觀測結果：

ε = 23°26』21.45」 − 46.815」 T − 0.0006」 T2 + 0.00181」 T3

其中此後T是儒略世紀，來自J2000.0。

JPL的基本星曆表一直在不斷更新。2010年的《天文年鑒》規定：」

ε = 23°26』21.406」 − 46.836769」 T − 0.0001831」 T2 + 0.00200340」 T3 − 0.576×10−6」 T4 − 4.34×10−8」 T5

這些傾角運算式旨在在相對較短的時間跨度內（可能是幾個世紀）實現高精度。拉斯卡爾（英語：J.Laskar）計算了一個運算式，在10

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