中国古代太阳中天观测及二至点测算精度

研究了元代《授时历议))所保存的天象观测和推步资料，得出：(1)在AD1277—1280年问所作的98次太阳中天观测的时刻及地平高度的绝对值平均误差分别为2．64min和6．78′．(2)6部古历——《大衍历》、《宣明历》、《纪元历》、《统天历》、《重修大明历》和《授时历》推步BC522年前的3个冬至时刻的误差范围为0．97—3．51d；而AD435—1280年间的45个冬至时刻的绝对值平均误差则分别为9．35、10．42、5．54、2．97、5．68、3．36h．(3)古代确定的AD442—1280年间的16个二至时刻的绝对值平均误差为199．59min，其中元代的误差为27．89min．     

《授时历》五星推步的精度研究

着重考察了《授时历》的步五星术,考校、复原了其推步方法.(1)推步了1299年木星历,并与已有研究进行比对,从而确认恢复方法的正确性.(2)得出《授时历》在1280～1650年间推步五星黄经的精度,木星、火星、土星、金星和水星的误差的绝对值平均分别为0.49°、1.91°、0.70°、2.82°和5.01°,木星、土星的精度较高.(3)指出将现代天文方法获取的《授时历》五星参数(周率、历率、度率、合应及历应)精确值代入《授时历》推步模型,木星、土星的推步精度并未提高,误差分别为1.83°和1.21°,而水星、金星和火星的误差却大幅加大,结果分别为30.04°、54.86°和10.82°.说明某些重要参数的修正并不能改善推步结果.     

邢云路对《授时历》日躔过宫推步的改进

考察明末邢云路所撰《古今律历考》中述及的日躔推步实例与先期恢复的《授时历》和《大统历》方法进行推步比对.采用邢云路改进的《授时历》法推步万历己亥岁(1599年)日躔交宫时间,结果与邢氏的标准偏差为5.93刻(=85.39 min),同时交宫夜半黄道宿度的偏差0.06古度(=0.059°);其中若扣除戌宫可能因数据错误产生的较大误差,则标准偏差将降为1.38刻(=19.87 min)和0.01古度(=0.0099°).其次,采用《大统历》计算该年日躔交宫,与邢云路计算的标准偏差为1.09刻(=15.70 min),交宫夜半黄道宿度的标准误差为0.05古度(=0.049°).据此可认为:基本恢复了邢氏的日躔推步方法;邢云路并未对《授时历》的日躔推步方法作本质上的改进,只是修改了其中的年长、周天分及宫界度.研究表明,邢氏所得《大统历》推交宫的结果与《授时历》偏差过大,原因在于其修改了《授时历》的参数,邢氏有厚《授时》薄《大统》之嫌.     

八世纪前中国纪时日食观测和地球转速变化

本文对中国正史记载的八世纪前的３４次纪时日食观测作了分析，指出其中两次日食记载有重复，另一次纪日不确。对３２次日食观测记录的１４个食分和４５个见食时刻作了考查，其中除一次食甚时刻误差较大（约１＾ｈ）外，余皆准确可靠。本文据此对地球自转速率的长期变化趋势作了探讨。     

邢云路《戊申立春考证》解析

根据明末邢云路所撰《戊申立春考证》,通过历法推步结果与实测数据的比验,详细考察了邢氏确定明万历三十六年(1608年)立春节气时刻的推演过程.分析了邢氏观测误差约2°的原因.完整给出依《授时历》和《大统历》推步该年的气朔结果,两者仅立春异日.且邢氏实测所得立春时刻=14.912333 d和年长=365.2421 90 d与《授时历》的符合率远优于《大统历》.古代的节气测算方法并不精确,为褒《授时历》贬《大统历》,邢氏有隐匿数据和修改数据之嫌,但实测年长史上最佳亦不排除巧合.给出邢氏为使历法推步结果与实测密合可能所做的数据调整方案,包括历数及观测数据的修改.     

明嘉靖六年《大统历》历书的气朔推步精度

历书是历法的民用本.考察了明嘉靖六年(1527年)<大统历>历书,根据历书所颁朔日和节气时刻,以及先期恢复的<授时历>和<大统历>推步术,并利用现代天文历算结果,可考校得出:(1)历书所载朔日和节气日期、时刻确由<大统历>推得;(2)<大统历>与<授时历>推步结果存在差异,推朔平均差33.35 min或34.93 min,推气平均差86.40 min,且两者均有差1日现象;(3)<大统历>与现代推算合朔时刻的平均误差为24.50 min或44.03 min,与现代推算节气时刻的差平均为1.25 d,若扣除太阳中心差则节气推步的误差将减少到86.40 min.     

两汉《五行志》中的日食记录研究

研究内容如下:(1)考察了朱文鑫先生"两汉日食考"中的142次日食数据,比对西汉(东汉)时期《中国古代天象记录总集》,所得公历日期与其同者计38次(61次),占70%(85%),所得结论与其同者42次(61次),占78%(85%).两汉《五行志》记日食计126次,其中无食21次,首都不见7次,日出前9次,日没后1次,见食凡88次,占70%,见食地通常为首都.(2)借助笔者建立的中国历史时期的日期转换平台考察两汉《五行志》日食的历日记录,由此对两汉历谱精度进行了评估.西汉(东汉)行用历法中月、日的标准误差分别为0.31月(0.17月)和0.97日(0.74日).(3)同时亦研究了两汉日食位置记录的精度,得出西汉(东汉)太阳位置记录的标准误差为11.08?(6.63?),扣除可能的错记则为9.30?(3.59?).指出若两汉的距星相同,则东汉时期太阳位置的观测误差均值为2.8?,远好于西汉时期的8.2?;若两者存在差异,则它们多出在误差偏大的宿中.(4)尝试通过有食分描述的日食记录确定?T(ET-UT)取值,同时得出"既"的食分范围为0.969～1.0,"几尽"为0.829～0.985,"不尽如钩"为0.861～0.926.     

中国古历定朔推步综述

“朔”简言之表日月黄经相等，先民对其认识经历了一个从平朔到定朔的过程，通过研究古历，文中分析并归纳了不同时期中国古历日制度的基本元素之一－朔的两种推步方法：“积年法”和“《授时历》法”，其中包括平朔，日躔，月离，及定朔的推步方法等；得出了由各历的基本历数直接推出的中国古历定朔计算的一般公式，同时亦给出了《授时历》的推朔法和部分算例。     

日偏食期间深圳市天文台气象要素分析

2020年6月21日,我国境内发生了日环食,环食带经过西藏、四川、重庆、湖南、江西、福建和台湾,我国其他地方可见日偏食。深圳市天文台的太阳望远镜观测了日偏食的整个过程,同时,基地内的气象设备记录了太阳辐射、温度、湿度和气压等气象参数。日食期间太阳观测和气象要素观测的分析结果表明:(1)从日食初亏到食甚,太阳辐射、温度和气压均下降,随后缓慢上升,受天气条件影响,极小值时刻相对于食甚有滞后,其中,太阳辐射滞后1.37 min,温度滞后6.37 min,气压滞后10.37 min;(2)从初亏到食甚,相对湿度先上升到极大值,然后持续33 min,随后下降,极大值时刻相对于食甚滞后6.37 min;(3)对比日食前后两天气象要素的变化,日食时太阳辐射、温度和相对湿度的变化率比没有日食时高约1个数量级,气压的变化率相差不大;(4)日食期间,日面相对强度和气象要素之间有很强的相关性,相关系数分别达0.95,0.89,-0.82和0.75。     

授时大统历法五星推步的精度研究

用元明授时大统历步五星术和现代天文计算方法分别计算大明嘉靖十年(1531)五星每日夜半位置.利用比较法,对两种计算方法得到的五星会合周期、逆行段和合冲(或上下合)角速度进行比较,通过行星平运动和实运动的比较,分析研究授时大统历步五星精度,给出定量分析结果,探讨了授时大统历步五星误差原因.     

中国古历经朔数据的恢复及应用

中国元代的《授时历议》保存了44部古历的推朔参数及比验资料．借助古代朔望计算方法：1）恢复了诸历行用初年的天正经朔数值；2）修正了史载的错误数据．3）根据Meeus方法计算出经朔的理论值，并由此确定古历经朔的推步精度；4）尝试应用这些数据考察地球自转长期变化，得出日长变化为1．8ms／cy．     

夏商周断代工程及其天文学问题

《夏商周断代工程》由文献,考古,古文字,碳14测年和天文学待方面的专家联合攻关,致车于推进我国早期年代学研究的发展,天文学在五星聚合,三代大火,国外天象,仲康日食,夏小正,禹伐三苗,甲骨文天象,武王伐纣,天再旦,金文历谱,周代历法,计算中心等专题中起了主要或重要作用,天文方法确定的宾组月食,武王伐纣和天再旦年代被作为断代工程结论而采用,成为夏商周年的重要支撑点,铜器铭文中的朋相记录也是西周列王年代的重要依据。     

Ancient Chinese observations of physical phenomena attending solar eclipses

The realization that solar activity probably undergoes changes in qualitative character on time scales greater than the 11 or 22 year cycle but short compared to the duration of recorded history gives renewed importance to historical documents describing the state of solar activity. Modern eclipse observation reveal the presence of solar activity through the appearance of coronal structures and prominences. It has been widely remarked that eclipse records prior to the 18th century are uniformly silent on these conspicuous solar eclipse features, raising the possibility, however unlikely, that a change in solar activity has occurred which rendered them only recently noticeable. We present here material from ancient Chinese sources, primarily astrological, that describe phenomena attending solar eclipses that are almost certainly coronal structures and prominences. Thus, these aspects of the present character of solar activity have apparently occurred at other times in history, if not continuously.     

宋代时间测量与计算

介绍了中国古代计时系统中的时间单位及其换算。详细讨论了宋代(宋代是中国古代科技文化发达的历史时期)对回归年等基本天文常数的测算和昼夜时刻的定授。结合宋代历法,分析宋代气朔、没灭、日出晨昏等各种时刻的计算方法。指出:在宋代中国已经建立了完整的时间系统,它包括定时授时系统、观象测时系统和历法计时系统。     

带食而出的天光变化

作为“夏商周断代工程．天再旦”研究的一部分,讨论带食而出的天光变化．用照相机测光的方法测定正常日出前后的天光变化规律,建立带食而出的天光视亮度变化计算方法,并给出计算“天再旦”现象的范围和强度的方法．为此于1997年3月9日在新疆组织了群众性的日食观测．实测证实带食而出的确可以引起“天再旦”现象,同时与理论计算有很好的符合.     

The Measurement of Solar Diameter and Limb Darkening Function with the Eclipse Observations

The total solar irradiance varies over a solar cycle of 11 years and maybe over cycles of longer periods. Is the solar diameter variable over time too? A discussion of the solar diameter and its variations must be linked to the limb darkening function (LDF). We introduce a new method to perform high-resolution astrometry of the solar diameter from the ground, through the observations of eclipses, using the luminosity evolution of Baily’s bead and the profile of the lunar edge available from satellite data. This approach unifies the definition of the solar limb with the inflection point of LDF for eclipses and drift-scan or heliometric methods. The method proposed is applied for the videos of the eclipse on 15 January 2010 recorded in Uganda and in India. The result suggests reconsidering the evaluations of the historical eclipses observed with the naked eye.