天體視運(yùn)動（apparent motion of celestial bodies）地面觀測者直觀觀測到的天體的運(yùn)動，主要是由地球自轉(zhuǎn)引起的。對太陽系內(nèi)的天體來說，地球繞太陽公轉(zhuǎn)和這些天體本身的空間運(yùn)動也是形成天體視運(yùn)動的重要原因。

在太陽系外的各類天體中，一些近距星的視位置還要受到因地球公轉(zhuǎn)所引起的周年視差和太陽本動帶來的長期視差的影響。另外，歲差和章動、光行差、自行和大氣折射等也會引起天體在天球上視位置的改變，但這些通常都不屬于天體的視運(yùn)動的研究范圍。

天體的周日視運(yùn)動現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢？由于在周日視運(yùn)動的過程中，星星之間的相對位置和星座的形狀保持不變，所以古時(shí)候的人們認(rèn)為整個(gè)星空是在繞著一條軸線旋轉(zhuǎn)。通過長時(shí)期的觀測研究，人們終于認(rèn)識了天體的周日視運(yùn)動其實(shí)是地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動的反映。

就像人坐在奔馳的火車?yán)锟吹酵饷娴姆课?、樹木在向后跑一樣，地球每天繞自轉(zhuǎn)軸自西向東旋轉(zhuǎn)一周，地球上的人們就會看到所有的星星每天都繞著一個(gè)軸自東向西旋轉(zhuǎn)一周。這個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸方向一致，叫做天軸。天軸和天球相交于兩點(diǎn)，和地球北極相對應(yīng)的一點(diǎn)叫做北天極，和地球南極相對應(yīng)的一點(diǎn)叫做南天極。

太陽和月亮的周日旋轉(zhuǎn)是大家都非常熟悉的。要觀測恒星的周日視運(yùn)動，你可以在天黑以后，選擇夜空中特征明顯的一個(gè)星座，記準(zhǔn)它在天球上的位置。過一個(gè)小時(shí)以后，你再去看，就臺發(fā)現(xiàn)這個(gè)星座已經(jīng)在天球上移動了大約15度。

當(dāng)恒星在做周日旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，北天極和南天極是固定不動的，而兩個(gè)天極附近的恒星(即拱極星)的運(yùn)動軌跡呈一個(gè)個(gè)的同心圓。恒星離天極越近，所得到的圓圈的半徑就越小，小熊星座星很靠近北天極，人們通常就把它叫做北極星。北極星在周目旋轉(zhuǎn)中的軌跡是一個(gè)極小的圓，我們幾乎可以認(rèn)為它是固定不動的。假如你有興趣的話，在晴朗無月的夜晚，有照相機(jī)對準(zhǔn)北極星露光一小時(shí)左右，你就可以拍下拱極星周日視運(yùn)動的軌跡了。

另外，對于地球上各個(gè)不同緯度的觀測者來說，他們所看到的天體的視運(yùn)動線路和地平間的關(guān)系也各不相同。下面我們找?guī)讉€(gè)特殊的地區(qū)來給大家做一簡單的介紹。

在北緯40度地區(qū)。觀測者可以看見北極星在正北地平線上空高40度的位置。從正東方升起的星傾斜著移向南方，到上中天時(shí)(即到正南方時(shí))，它距離地平線的高度是50度，以后它又傾斜著向西移動，由正西方落到地平線以下。在這一緯度上可以看見距北極星40度以內(nèi)的星永遠(yuǎn)不沉入地平線以下，它們一晝夜圍繞北極星旋轉(zhuǎn)一周；而南面有同樣大一部分星空是永遠(yuǎn)不升到地平線以上，即永遠(yuǎn)看不見的。

在地球赤道上的觀測者，能夠看見全天所有的星星，北極星在正北地平線上，南天極則在正南地平線上。從東方升起的星，垂直上升，上中天以后又垂直地下降，由西方落入地平。

在地球兩極的觀測者可以看見所有的星星都不上升也不下落，北天極或南天極正在：頭頂上，全部星星周日旋轉(zhuǎn)的軌跡都和地平圈平行，只是距離地平圈的高度各不相同。在北極只能看見北半天球的星，在南極只能看見南半天球的星。

如果你是一個(gè)細(xì)心的觀測者，每天晚上都在同一時(shí)間來觀察星空，那么你就會發(fā)現(xiàn)原來在正南方天空上的星座，一兩個(gè)月以后就移到了西方，而原來在西方地平線上的星座已經(jīng)落到西方地平線以下看不見了。如果你再仔細(xì)一些，，找一個(gè)坐北朝南的建筑物，站在它的后面，順著東墻面的視線，找一顆位于正南方的星，并記住它。第二天晚上，當(dāng)這顆星再次到達(dá)正南方時(shí)，說明地球已經(jīng)自轉(zhuǎn)了一圈。用鐘表測定一下這穎星兩次出現(xiàn)在天空同一位置的時(shí)間間隔，你會發(fā)現(xiàn)它并不是整整24小時(shí)，而是23小時(shí)56分4秒，顯然這是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。這一現(xiàn)象告訴人們；同樣的星空，明天會比今天約提前4分鐘到來，后天會提前約8分鐘，依次類推，半個(gè)月后會提前1小時(shí)，一個(gè)月后會提前2小時(shí)。要想在同樣的時(shí)間看到同樣的星空，則須等一年以后。星空的這種周年變化，古人早就發(fā)現(xiàn)了。我國古書中所記'斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。'就是指這種現(xiàn)象說的。有興趣的話，你不妨也觀察一下北斗斗柄的這種變化，不過要記住，須在每天晚上8點(diǎn)前后觀察。

星空的周年變化是怎樣產(chǎn)生的?通過長期的觀測研究，人們認(rèn)識到這是地球繞太陽公轉(zhuǎn)的反映。這個(gè)道理我們用一個(gè)很簡單的圖就可以說清楚。圖中S代表。太陽，圓abcd代表地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道，A、B、G、D代表天上的星座；當(dāng)?shù)厍蛟赼點(diǎn)時(shí)，我們看到太陽在星座C的方向。星座C和太陽同升同落，太陽的光輝將它完全淹沒了；我們在地球上用肉眼根本看不見它。而星座A與太陽的方向相反，晚上就會在天空出現(xiàn)。同樣，當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到b點(diǎn)時(shí)，星座D被太陽的光輝所淹沒，在地球上看不見它，而星座月在晚上能被看到。就這樣，地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周，我們從地球上看到的就是太陽從一個(gè)星座移到另一個(gè)星座，經(jīng)過一年時(shí)間，太陽也繞著天球轉(zhuǎn)了一周。這種直觀的運(yùn)動，就叫做太陽周年視運(yùn)動。

太陽周年視運(yùn)動的路徑叫做黃道。黃道兩測各8度的區(qū)域叫做黃道帶。古時(shí)候人們將黃道帶中的十二個(gè)星座稱為黃道十二宮，它們的名稱是：雙魚、白羊、金牛、雙子、巨蟹、獅子、室女、天秤；天蝎、人馬、摩羯、寶瓶。從春分點(diǎn)起，每隔30度便是一宮。太陽一個(gè)月經(jīng)過一個(gè)宮，即一個(gè)星座。白天看不到太陽所在的星座，但在當(dāng)天晚上可以看到同太陽相對的星座。例如，春分前后，太陽在雙魚座，晚上能看：到秋季太陽所經(jīng)過的室女、天秤等星座。

由于地球自轉(zhuǎn)，地面上的觀測者看到天體于一恒星日內(nèi)在天球上自東向西沿著與赤道平行的小圓轉(zhuǎn)過一周。這個(gè)圓稱為天體的周日平行圈。這種直觀的運(yùn)動稱為天體的周日視運(yùn)動。周日視運(yùn)動是一切天體最顯著的視運(yùn)動。在用天體照相儀對北極天區(qū)所拍得的照片上，可以清晰地看到北極附近恒星的周日視運(yùn)動軌跡。

在地球北極處,北天極與天頂重合,天體的周日平行圈與地平圈平行，天體既不升起，也不下落，永遠(yuǎn)保持同一高度。那里只能看到天球北半部的天體。在赤道處，天極落在地平圈上，天體的周日平行圈與地平圈相垂直，天體沿著與地平圈垂直的圓周自東向西作周日視運(yùn)動。那里可以看到全天的天體。天體因周日視運(yùn)動不斷改變著自己的地平坐標(biāo)，即方位角和高度。天體在作周日視運(yùn)動時(shí)，經(jīng)過天球上一些特殊的圈（包括大圓和小圓）或點(diǎn)，這些現(xiàn)象在天體測量工作中具有重要意義。

天體經(jīng)過觀測者的子午圈時(shí)稱為中天。經(jīng)過包括天極和天頂?shù)哪前雮€(gè)子午圈時(shí)，天體到達(dá)最高位置，稱為上中天;經(jīng)過包括天極和天底的那半個(gè)子午圈時(shí),天體到達(dá)最低位置，稱為下中天。

天體經(jīng)過觀測者的地平圈時(shí)稱為出沒，也稱升落。天體從地平圈下升到地平圈上稱為出，反之稱為沒。永不下落和永不上升的天體沒有出沒現(xiàn)象。由于地球公轉(zhuǎn)等因素的影響，不同日期內(nèi)天體周日視運(yùn)動的軌跡是有變化的。對太陽系的天體，特別對太陽和月球來說，它們的赤道坐標(biāo)在短時(shí)期內(nèi)有顯著變化，它們的周日視運(yùn)動的軌跡變化較快，尤其是每天的出沒時(shí)刻和方位以及中天的時(shí)刻和高度都會有顯著的變化。但對于恒星來說，這種影響是極其微小的。

鐘表指針運(yùn)動方向與太陽視運(yùn)動方向的關(guān)系

太陽除參與因地球自轉(zhuǎn)引起的周日視運(yùn)動外，還存在因地球公轉(zhuǎn)引起的在恒星背景上的相對運(yùn)動，即周年視運(yùn)動。太陽因周年視運(yùn)動在黃道上自西向東每天移動約1°。在一年的不同日期內(nèi),太陽的赤經(jīng)、赤緯的變化，引起晝夜長度的變化。對北半球來說，一年內(nèi)只有兩天，即春分和秋分，太陽由東點(diǎn)出，西點(diǎn)沒，晝夜相等。從春分起,太陽的出沒方位逐漸北移,夏至日到達(dá)最北點(diǎn)。在這段時(shí)間內(nèi)，太陽出的時(shí)刻逐日提早，而沒的時(shí)刻逐日延遲。同時(shí)中天高度越來越高，白晝變長，黑夜縮短。夏至那天中天高度最高，白天最長。夏至以后，太陽的出沒方位逐漸南移，中天高度逐漸下降。秋分以后，太陽的出沒位置已在東、西點(diǎn)以南，晝短夜長。這個(gè)過程一直延續(xù)到冬至日為止。這時(shí)，太陽的出沒位置到達(dá)最南點(diǎn)，白晝最短,黑夜最長。以后,太陽的出沒點(diǎn)重新北移，到春分點(diǎn)時(shí)晝夜又相等，完成一年一周的運(yùn)動。由于緯度不同，太陽周日視運(yùn)動的變化情況也有所不同。緯度越高，夏季白天越長，冬季白天越短。極圈以北開始出現(xiàn)“白夜”和“黑晝”。在地球北極，則是半年白天，半年黑夜，太陽不再每天東升西落。南半球的情況和北半球完全相同，只是冬和夏、春和秋，恰好相反。在赤道上，一年四季晝夜的長短是不變的。

月球的視運(yùn)動

月球除了周日視運(yùn)動外，由于它圍繞地球每月公轉(zhuǎn)一周，地球上的觀測者還看到它自西向東在星座之間移動。月球的這種運(yùn)動引起月球赤經(jīng)、赤緯和黃經(jīng)、黃緯的不斷改變，使月球的周日視運(yùn)動軌跡發(fā)生相應(yīng)的變化。在一年的不同日期內(nèi)，月球的出沒方位角和中天高度變化很大。因?yàn)榘椎篮芸拷?a target='_blank'>黃道，月球一月之內(nèi)在天球上運(yùn)動的情況與太陽的周年視運(yùn)動相類似。同一月相在一年內(nèi)不同月份的周日視運(yùn)動軌跡也是不同的。以滿月為例，在北半球的夏季，滿月的運(yùn)動情況與冬季的太陽相似，從東南升起，在西南下落，中天高度較低,照耀時(shí)間較短。冬季的滿月則從東北升起,在西北下落，中天高度較高，照耀的時(shí)間也較長。其他月相也有類似的情況。月球平均每天東移約13°，因而升起的時(shí)間平均每天推遲50分鐘左右。

行星的視運(yùn)動

行星是太陽系內(nèi)的天體，它們除參與周日視運(yùn)動外，還因地球的公轉(zhuǎn)和行星本身的繞太陽公轉(zhuǎn)運(yùn)動而不斷改變其對于恒星的相對位置。行星在天球恒星背景上的相對運(yùn)動與太陽和月球的情況不同。對太陽和月球來說，這種運(yùn)動的方向始終是朝東的。對行星來說，則有時(shí)朝東，有時(shí)朝西，這是地球和行星二者的公轉(zhuǎn)運(yùn)動合成后在天球上的反映。行星的朝東運(yùn)動稱為順行，朝西運(yùn)動稱為逆行。行星的主要運(yùn)動方向?yàn)轫樞?。順行和逆行之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為“留”，在留附近行星相對恒星背景的運(yùn)動是很慢的。

以地球?yàn)橹行模厍蚝托行堑倪B線與地球和太陽的連線之間的交角在黃道上的投影稱為行星的距角。距角為0°時(shí)稱為“合”，這時(shí)行星與太陽的黃經(jīng)相等,行星為太陽的光輝所淹沒。距角為90°時(shí)稱為“方照”。距角為180°時(shí)稱為“沖”。行星相對恒星背景運(yùn)動一整周所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為行星運(yùn)動的恒星周期；行星按同一方向連續(xù)兩次經(jīng)過同一距角位置所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為行星運(yùn)動的會合周期。

地內(nèi)行星和地外行星的距角變化情況有所不同。地內(nèi)行星離太陽比地球近，它在任何位置上的距角都不會超過某一數(shù)值，因而不會出現(xiàn)沖和方照的現(xiàn)象。具體來說，水星的最大距角不超過28°，金星的最大距角不超過48°。在天球上，它們有時(shí)位于太陽以東，太陽落下后不久出現(xiàn)在西方地平線附近，稱為昏星；有時(shí)位于太陽以西，太陽升起前不久出現(xiàn)在東方地平線附近，稱為晨星。地內(nèi)行星在一個(gè)會合周期內(nèi)距角有兩次達(dá)到極大值，即東大距和西大距，這時(shí)是觀測地內(nèi)行星的最好機(jī)會。地內(nèi)行星在一個(gè)會合周期內(nèi)可以出現(xiàn)兩次合：一次在地球和太陽之間，稱為下合；另一次它同地球分在太陽兩側(cè)，稱為上合。

地外行星和地內(nèi)行星不同,它們離太陽比地球遠(yuǎn),在一個(gè)會合周期內(nèi)距角可以從0°變化到360°，可以出現(xiàn)一次沖、一次上合和兩次方照。行星在太陽以西時(shí)稱為西方照,在太陽以東時(shí)稱為東方照。地外行星沖時(shí),離地球最近。在行星軌道近日點(diǎn)附近出現(xiàn)的沖稱為大沖，大沖是觀測外行星，特別是觀測火星的最好機(jī)會。

當(dāng)我們了解了天體的周日視運(yùn)動和太陽的周年視運(yùn)動以后，可以進(jìn)行一些簡單而有意義的天象觀測。

比較亮的恒星、行星；月亮、日食和月食等。

廣角望遠(yuǎn)鏡、120照相機(jī)或其他類似的照相機(jī)。

進(jìn)行固定式的照相觀測；把照相機(jī)對好觀測對象并固定好，利用天體的周日視運(yùn)動在視場內(nèi)的變化，在底片上感光成相。拍照時(shí)還可以加上地平景色。另外，可以單獨(dú)對北天極附近的星區(qū)照相，還可以拍攝有特征的星座。

1；可以是一次性的長時(shí)間露光。比如拍攝北天極星區(qū)，一次露光最好在半小時(shí)到數(shù)小時(shí)；2．多次等距露光。比如拍月亮、月食和日食等，要對不同的食相或位置進(jìn)行不同的露光，間距時(shí)間要相等，目的是排列整齊好看，拍下一串的天象，即所謂的“糖葫蘆”；3．還可以對同一個(gè)對象觀測，既有多次單獨(dú)露光，又可以加入長時(shí)間的露光，這要看觀測的對象、目的和條件而定；4．拍攝有特征的星座，露光時(shí)間一般不要太長，要以最能顯現(xiàn)出該星座的特征為宜，一般在數(shù)分鐘。

這要根據(jù)觀測者的觀測工具、觀測技巧、觀測對象等條件而定。我們僅提供幾點(diǎn)參考意見：

1．拍攝星座時(shí)，一定要選擇星象有明顯特征的星座。比如：獵戶星座、北斗七星、仙后星座、天蝎星座、獅子星座等；

2．拍攝北天極周圍的恒星周日視運(yùn)動時(shí)，最好把北極星放在視場中央；

3．拍攝加地景的天象時(shí)，如果明亮恒星和行雖都在視場內(nèi)最理想，如果日食或月食也能加地景當(dāng)然更好，

充分利用天體的周日視運(yùn)動，了解特殊天象的特色和過程；了解北天極和北極星的關(guān)系；認(rèn)識星座的特征；把把熟悉天象和練習(xí)攝影相結(jié)合，好的觀測結(jié)果，既是天象攝影，又是藝術(shù)珍品。

1．拍攝加地景的天象時(shí)，事先一定要選好視場內(nèi)的初始和終了的方向；

2．地景要有地方的特色，必要時(shí)，可以補(bǔ)加露光時(shí)間；

3．一定要把照相機(jī)固定好；

4．最好先從黑白照相練起，熟練后再進(jìn)行彩色照相；

5．最好是堅(jiān)持各種觀測，拍攝各種系列資料；

6，要做好全面的觀測記錄：如觀測工具的有關(guān)參數(shù)、底片型號、天氣狀況、環(huán)境條件、對象特征、露光時(shí)間、觀測日期等。這樣的天象觀測新穎獨(dú)特，簡單易行，一舉數(shù)得，豈不大有裨益。

2015年2月25日（具體拍攝日期不詳），位于懷俄明州的魔鬼塔國家紀(jì)念區(qū)（Devils Tower National Monument）。攝影師Vincent Bradys為模仿著名畫家梵高的名作《星夜》，他走遍了全美，拍攝了一組主打漩渦狀的星跡和強(qiáng)烈色彩對比的“星空全景圖”。他的拍攝技法十分酷炫，通過將四臺裝配有魚眼鏡頭的相機(jī)固定在一個(gè)十字架上，再運(yùn)用長曝光來捕捉夜空中恒星視運(yùn)動的星跡。

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