太陽黑子投影輔助工具
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資料簡介



座標參數說明

由於地球繞行太陽公轉的黃道平面和太陽赤道平面之間存在7.25度的夾角,再加上太陽自轉軸也會隨時間擺動,要標定在太陽表面上的特殊現象(例如太陽黑子)的位置就變得較為複雜。因此,當從地球表面觀測太陽時,如果要標定太陽表面上的座標位置,需要三個坐標參數(P、B0、L0)來定義網格。每一天的參數數值隨時間的變化,除了可以參考美國海軍天文台每年發布的《天文曆書》,也可以透過公式計算或從中央氣象署太空天氣作業辦公室查詢。以下說明坐標參數的定義:

  • 太陽自轉軸相對傾角(P)

    地球北極和太陽自轉軸北極之間的位置角度,P的角度範圍是+/- 26.31度。從正北起算,正值表示影像向東傾斜,負值為向西傾斜。

  • 表面影像中心緯度(B0)

    所觀測到的太陽表面盤面中心點的緯度,也稱為B角。B0的範圍為+/- 7.23度,可以用來修正黃道相對於太陽赤道平面的傾斜。例如:B0=-6.54度,太陽圓盤影像上的中心點的緯度為-6.54度(看不到太陽自轉軸的北極)。

  • 表面影像中心經度(L0)

    太陽影像中心點的太陽經度。太陽上的標準子午線定義為1854年1月1日在12:00UTC時,通過太陽赤道上升節點的子午線,並且以13.2度/天(從太陽黑子觀測到的平均旋轉速度)得到25.38天的恆星旋轉週期,再按照當前的時間計算中心子午線的經度值。

  • 中央子午線距離(CMD)

    從中央子午線開始測量的太陽經度角距離。這個位置是相對於地球的視線,並且隨著太陽旋轉而改變。

  • 緯度與經度

    緯度是與太陽赤道的角距離,沿子午線向北或向南測量。經度是從標準子午線(0度經度)沿太陽赤道從東向西(0度至360度)測量的角距離。可利用CMD加上中心經度L0後得到數值。


黑子觀測說明

太陽黑子投影描繪作業是透過望遠鏡將太陽投影成直徑20公分大小的影像後,利用描繪紙進行太陽黑子分析與描繪。觀測設備若不足,亦可將日面投影成較小影像來觀測描繪(建議10公分直徑)。而描繪時所需要註明的觀測資訊,請配合描繪紙參照以下說明。

  • 觀測時間

    以世界標準時(UTC)記錄觀測日期、時間與觀測人員姓名。

  • 觀測條件(Q)

    觀測品質(Q:Quality)代表觀測時天空受到雲層遮蔽狀況、大氣擾動等影響,數值由1-5代表,5是最佳的情形,1是最差的情形。

  • 日面位置資訊

    太陽自轉軸相對傾角(P)、表面影像中心緯度(B0)和表面影像經度(L0)的數值,可由本網頁和美國海軍天文曆查詢或由公式自行計算。

  • 方位角(P)

    度量各黑子群的方位角。

  • 距離(d)

    度量各黑子群距日面中心點的距離。

  • 面積(A)

    度量各黑子群黑子之面積。

  • 黑子個數(n)

    單群黑子數量。

  • 太陽黑子分類(T)

    太陽黑子可依照磁場極性、有無半影、尺寸進行分類,並再逐一將各資訊填入表格中,屬於進階分析的資訊。

  • 太陽黑子相對數

    黑子相對數(r, Wolf number)為沃夫太陽黑子數,計算方式為R=(10g+f),其中g為太陽黑子的群數,f為太陽黑子的總個數。


資料下載

觀測輔助檔案下載

提醒使用者列印以下檔案時,需留意不要配合紙張或印表機邊界縮放(如上圖),以確保文件尺寸的適切性。
10公分直徑
太陽黑子投影紀錄紙

此為投影直徑10公分版的太陽黑子投影描繪紀錄紙格式,建議採用A4紙張列印,並沿中央虛線處裁切,以獲得適當尺寸。


10公分直徑
太陽表面座標網格

此為投影直徑10公分版的太陽表面座標分析網格格式,PDF檔案下載後可輸出至透明塑膠片,疊於太陽黑子描繪紀錄紙上,再依照太陽自轉軸相對於地球傾角(P)旋轉後,便可判斷太陽黑子所在的緯度和與中心子午線的距離,配合太陽表面中心經度(L0)計算後,即可得到正確的經緯度座標。

相關文獻

太陽黑子投影輔助工具資料的網頁製作,乃是參考中央氣象署太空天氣作業辦公室太陽黑子觀測輔助工具說明,若使用者想獲得更多相關說明,可參考該網站。