第166章 志二十七(3)
- 清史稿
- 趙爾巽 柯劭忞
- 3239字
- 2015-12-17 14:14:29
舊法推日食三差,原以黃平象限為本。自考成前編謂三差并生于太陰,而太陰之經緯度為白道經緯度,用白道較之用黃道為密,故求三差則按月距白平象限之度,以白道高弧交角及太陰高弧為據。后編變通其法,乃以白經高弧交角及日距天頂以求三差,而求白經高弧交角,系赤經高弧交角加減赤白二經交角而得,并不求月距白平象限之度,是法較前頗為省算。今推視差者,乃求其星月黃道同經之視距視時,故三差應由黃平象限而定也。是則其法原可仿于后編不求黃平象限而竟求黃經高弧交角之術,即黃道高弧交角之馀度。然非月距黃平象限度與地平限度相較,其月在地平之上下無由可知。故今求交角,乃先求得月距黃平象限之東西、黃平象限去地之高下、太陰距黃極之遠近,然后按后編用斜弧形求赤經高弧交角日距天頂之法,則黃經高弧交角及月距天頂之度可得矣。
設星、月黃道經度同為申宮二十六度二十二分十一秒,月距正交前四十三度四十八分五十六秒,黃白交角五度四分一十秒,黃平象限七宮十三度三十七分十七秒,限距地高六十五度三十五分三十六秒,求太陰實緯黃經高弧交角月距天頂。如圖甲為天頂,甲乙丙丁為子午圈,丙丁為地平,乙為北極,戊己庚為赤道,戊為午正,己為酉正,庚為子正,卯為黃極,辛壬癸子為黃道,壬為春分,癸為夏至,午為黃道交地平之點。午未弧為九十度,其未點即黃平象限,宮度為七宮十三度三十七分十七秒。未辰弧當午角為六十五度三十五分三十六秒,即限距地高度,而與甲卯黃極距天頂之度等。巳寅丑為白道,寅為正交,寅角為黃白交角五度四分一十秒,申為太陰當黃道于酉,申寅為月距正交前白道度四十三度四十八分五十六秒,申酉為月距黃道緯度,其酉點為星月所當之黃道經度五宮二十六度二十二分十一秒,與未點黃平象限宮度相減,得未酉弧四十七度十五分六秒,為月距黃平象限西之度。乃當未卯酉角,甲申戌為高弧,卯申甲角為黃經高弧交角,甲申為月距天頂。求法,先用寅酉申正弧三角形,此形酉為直角,有寅角黃白交角,有寅申弧月距正交前白道度,求得申酉弧三度三十分二十七秒,即太陰距黃道南實緯度。與卯酉象限相加,得卯申弧九十三度三十分二十七秒,為月距黃極。次用甲卯申斜弧三角形,此形有甲卯邊黃極距天頂,有申卯邊月距黃極,有申卯甲角當酉未弧月距限度為所夾之角,求申角及甲申邊。乃自天頂作甲亥垂弧,分為甲亥卯、甲亥申兩正弧三角形。先用甲亥卯正弧三角形,此形亥為直角,有卯角,有甲卯邊,求得卯亥弧五十六度十四分十五秒,為距極分邊。與申卯弧月距黃極相減,得申亥弧三十七度十六分十二秒,為距月分邊。次用甲亥申正弧三角形,此形亥為直角,有申亥邊,兼甲亥卯正弧三角形之亥卯邊及卯角。用合率比例法,求得申角五十六度二分五十一秒,即黃經高弧交角。仍以甲卯申斜弧形,用對邊對角法,求得甲申弧五十三度四十三分二十四秒,即月距天頂之度也。
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求太陰距星及凌犯視時
太陰距地平上之高弧,自地心立算者為實高,在地面所見者為視高,其相差之分,即地半徑差也。月當地平時,距天頂為九十度,其相差之數最大,而角之正弦即當地之半徑。迨月上升,則距地漸高,距地愈高,則差數愈小,其所差之分,皆與本時月距天頂之正弦相應,故用比例法而得本時高下差也。夫高下既差,則有視經、視緯之別。其視經、實經之差者,東西差也;視緯、實緯之差者,南北差也。今求三差,乃依后編日食求三差法用直線三角形算之。然后編三差圖乃寫渾于平,今則用以渾測渾之圖,求其三差,其所得之南北差,與本時太陰實緯之度相較,而得視緯。得以視緯與星緯相較,觀其緯之南北而定相距之上下也。其所得之東西差,與一小時之太陰實行為比例,而得用時距視時之距分。辨其月距限之東西加減凌犯用時,而得凌犯之視時也。
前求得道光十二年壬辰三月初六日癸丑,月距司怪第四星凌犯用時戌正二刻八分十九秒,黃經高弧交角五十六度二分五十一秒,月距天頂五十三度四十三分二十四秒,本日太陰最大地半徑差六十分七秒,太陰黃道實緯度南三度三十分二十七秒,司怪第四星黃道緯度南三度十一分四十四秒,一小時太陰實行三十六分三十三秒,求星月相距分秒凌犯視時。如圖甲為天頂,甲未辰巳為黃道經圈,辰午巳為地平,卯為黃極,未午辛為黃道,未點即黃平象限宮度,未辰弧即限距地高,與卯甲黃極距天頂之度等。申點為太陰,子點為司怪第四星,同當黃道于酉。其酉點即月與星之黃道經度,酉未弧即月距限西之度,子酉為星距黃道南緯度三度十一分四十四秒,申酉為太陰距黃道南實緯度三度三十分二十七秒,申卯弧即月距黃極,甲申戌為高弧,申甲為月距天頂度五十三度四十三分二十四秒,卯申甲角為黃經高弧交角五十六度二分五十一秒,而與戌申亥角為對角,其度等。此皆自地心立算之實度也。然人居地面高于地心,故視高常低于實高,而月當地平時,其地半徑差為最大,今乃六十分七秒。于是依后編求本時高下差之法,以半徑與甲申弧正弦之比同于最大地半徑差與本時高下差之比,得本時高下差四十八分二十八秒。如申火之分,其火點即太陰之視高,自火點與黃道平行,作火木線,遂成申木火直角三角形。因弧度甚小,乃作直線算,與后編求日食三差之理同。此形木為直角,有申角黃經高弧交角,有申火邊本時高下差,求得木火邊四十分十二秒為東西差,求得申木邊二十七分四秒為南北差,加于申酉太陰實緯,得木酉太陰視緯三度五十七分三十一秒。內減子酉星緯,得子木弧四十五分四十七秒,為人目仰視太陰距司怪第四星月在星下之分也。夫星、月同當酉點之經度,固為相距。今太陰視高在火,其視緯雖差至木,而距星之子點尚在一度內,其火點當黃道之視經度則差至土,是用時時星經度雖在酉,而太陰視經度之土點乃在其西,是為未及。然土酉之分與火木等,故以一小時太陰實行與火木東西差為比例,得距分一時六分,為月行火木之時分。加于月視高臨火點之用時,得亥初二刻十四分十九秒,即人目視太陰臨于木點與星,同當酉點經度之視時也。
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求視時月距限
視時月距限,必大于用時月距限,因其視經差所當之距分既有加減,則太陰與星隨天西移自有進退也。蓋太陰以地半徑差由高而變下,則視經之差于實經、視緯之差于實緯必矣。茲據黃平象限在天頂南之地面而言之,視緯恒差而南,如實緯北者,視緯常小于實緯,其差為減;實緯南者,視緯常大于實緯,其差為加。故緯南之星、月實距雖在一度內,而視距轉在一度外者有之;緯北之星、月實距雖在一度外,而視距轉在一度內者有之。南北相距一度外者不入凌犯之限,故不取用。至若視經之差,所當月行距分之最大者或至二小時,而二小時之際,諸曜隨天左旋,幾至一宮,故視經之差,關于月行之進退矣。如月在黃平象限西者,視經度差之而西,視時必遲于用時;月在黃平象限東者,視經度差之而東,視時必早于用時。以致用時星、月未入地平,而視時星、月已入地平者有之,或用時星、月已出地平,而視時星、月未出地平者有之。是故于求用時之后,即以月距黃平象限與地平限度相較,可知斯時月在地平之上下。月距限小于地平限度者,為月在地平上;大于地平限度者,為月在地平下。如遇月距限微小于地平限度者,用時星、月必在地平上,視時星、月或在地平下,其所差者,即視經之差當月行距分之諸曜左旋度。今取最小實經、視經之差所當左旋之度為視經差,法見下卷求地平限度節下。減于地平限度,所得視地平限度,而與月距限度考之。如月距限小于地平限度而大于視地平限度者,則為用時月雖在地平上,視時月必在地平下矣;既知月必在地平下,故遇此者去之。如月距限小于視地平限度者,則為視時月在地平之上。夫猶有不然者,以視經差所取皆最小之數也。若知月行實跡非由視時,再推月距限度,則其時月果在地平之上下,未可得其確準。故今于既得視時之后,必詳察太陰實緯及用時月距限度。如實緯南月距限過六十度,或實緯北月距限過七十度者,用時月距限在此限度內者,視時月必在地平之上。皆以視時復求月距黃平象限之度。如其度大于地平限度者,乃視時月在地平之下,仍不取用。必其度小于地平限度,始為視時月必在地平之上,而可證諸實測。此視差之所以必逐細詳推,然后可得而取用也。