XXV：天体的视运动规律

引言：如果仅仅从以地球为中心的第一视角出发，看日升月落斗转星移，他们的视运动规律到底是怎样的呢？

知识点 I ：浑仪与天球

       天球坐标系里有不少概念，重点是子午圈、地平圈、天赤道、黄道等基本圈，还有四方点、春分点、北天极、天顶等基本点。这些东西都是为了天体测量而设置的。浑仪、简仪等古代仪器就是由这些基本圈套在一起测量天体位置的。地平环和子午环是固定不动的，二分环、二至环与黄道环、赤道环连成一体可以转动，黄道环与赤道环构成固定的23°26′夹角，其中一个交点就是春分点。环的中间有一条空心管穿越球心，叫做窥管，司天们就是通过窥管观测天体，窥管所在的环上有刻度，就能测出天体的时角坐标、黄道坐标或时角坐标了。

知识点 II ：周日视运动

       由地球自转引起的天体视运动被称为周日视运动。如果使用照相机对天体进行长时间曝光，照片中恒星就会划出一条条弧线，即所谓的星轨。这些线条与自转轴垂直，与天赤道平行，所以这一条一条的星轨又叫做周日平行圈。离北极越远的星轨半径越大。

       有些圈圈比较小，会始终出现在地平线以上，这种永不落下的区域叫恒显圈，相反，永远都看不到的范围叫做恒隐圈。恒显圈的范围与地理纬度有关，纬度越高恒显圈越大。到了赤道地区，北天极和南天极都在地平圈上，此时既没有恒显圈也没有恒隐圈。

知识点 III ：周年视运动

       地球的公转会形成太阳的周年视运动和恒星的周年视运动。

       太阳的周年视运动由于相对运动的关系，太阳会在恒星背景中自西向东移动每天约59′，这样一条轨迹就是黄道。如果每天保持相同时间观测太阳的位置，比如固定一个照相机位，保持相同的拍摄角度，坚持一年，会发现太阳在天上画出一个8字形轨迹，即日行迹，它反映了太阳在天赤道上的平均位置与实际位置的差异。太阳的周年视运动还表现在太阳只在天赤道南北23°26′范围内摆动，春分和秋分时太阳从正东方升起正西方落下，春分至秋分从东北升起，秋分至次年春分从东南升起。夏天太阳的周日平行圈超过一半出现在地平圈上，所以昼长夜短。

知识点 IV ：内行星（水星、金星）的视运动

顺行：我们把行星在恒星背景中自西向东行进（与太阳相同）的方向称为顺行。

逆行：定义行星在恒星背景中自东向西行进的方向称为逆行。地球超越外行星时，或内行星超越地球时都会出现逆行现象。所有行星都有逆行现象，是完全可以预测的正常现象。水星公转周期是88天，一年会有3-4次水逆。

留：行星视运动方式从正行改作逆行，或逆行改作顺行时的转折点。

合：两个（太阳系内）天体的视黄经相等。（并不等同于两个天体角距离最近）。位于地球与太阳之间的叫下合日，位于太阳背后的叫上合日。

大距：内行星与地球的连线与内行星轨道相切的点叫做大距，行星和太阳的角距离最大。位于太阳东侧的叫东大距，位于太阳西侧的叫做西大距。大距前后是观测内行星的最佳时机。但是通常地平高度要比角距离小得多，只有当黄道与地面接近垂直时观测条件更好些，因此并不是每次大距都容易找到内行星。

知识点V：外行星（火星、木星、土星等）的视运动

顺行、逆行、留、合都与内行星相同。外行星走的比较慢，每年只有一次逆行，最多一次冲。火星逆行时间持续约2个半月，木星4个月，土星将近5个月，天王星、海王星、冥王星都是5个多月。

冲：行星与太阳的视黄经相差180°。它们和太阳就是跷跷板的两头，此升彼落，也是观测外行星的最佳时机，几乎整夜可见。

方照：行星与太阳、地球视黄经相差90°。行星在太阳东侧时叫东方照，在太阳西侧时叫西方照。