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第七章 deltat T 的计算

本文算法来自:美国航空航天局官方网站的 五千年日食宝典[Espenak and Meeus]

力学时与世界时的差值:ΔT = TD - UT1,寿星万年历中ΔT取值与下文基本相同,主要不同之处在于2150年以后加速度取值为31,而本文取值为32。

ΔT的参考值
年份ΔT误差
-500 17190430
-400 15530390
-300 14080360
-200 12790330
-100 11640290
0 10580260
100 9600240
200 8640210
300 7680180
400 6700160
500 5710140
600 4740120
700 3810100
800 296080
900 220070
1000 157055
1100 109040
1200 74030
1300 49020
1400 32020
1500 20020
1600 12020
1700 95
1750 132
1800 141
1850 7<1
1900 -3<1
1950 29<0.1

年份ΔT5年
变化量
每年
平均
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
31.1
33.2
35.7
40.2
45.5
50.5
54.3
56.9
60.8
63.8
64.7
-
2.1
2.5
4.5
5.3
5.0
3.8
2.6
3.9
3.0
0.9
-
0.42
0.50
0.90
1.06
1.00
0.76
0.52
0.78
0.60
0.18

依据历史记录及直接的天文观测(详见以上表格),可以得到以下一组简单多项式直接计算ΔT,适用范围 -1999至3000。

我们定义:y = year + (month - 0.5)/12,这样得到该月中间时刻的y值,由此计算 ΔT 已经足够精确。

-500年 以前:
  ΔT = -20 + 32 * u^2,式中 u = (y-1820)/100

-500年 至 +500年:  ΔT = 10583.6 - 1014.41 * u + 33.78311 * u^2 - 5.952053 * u^3
        - 0.1798452 * u^4 + 0.022174192 * u^5 + 0.0090316521 * u^6 
  式中 u = y/100

+500年 至 +1600年:
  ΔT = 1574.2 - 556.01 * u + 71.23472 * u^2 + 0.319781 * u^3
        - 0.8503463 * u^4 - 0.005050998 * u^5 + 0.0083572073 * u^6
  式中 u = (y-1000)/100

+1600年 至 +1700年:
  ΔT = 120 - 0.9808 * t - 0.01532 * t^2 + t^3 / 7129
  式中 t = y - 1600

+1700年 至 +1800年:
  ΔT = 8.83 + 0.1603 * t - 0.0059285 * t^2 + 0.00013336 * t^3 - t^4 / 1174000
  式中 t = y - 1700

+1800 至 +1860:
	ΔT = 13.72 - 0.332447 * t + 0.0068612 * t^2 + 0.0041116 * t^3 - 0.00037436 * t^4 
		+ 0.0000121272 * t^5 - 0.0000001699 * t^6 + 0.000000000875 * t^7
	where: t = y - 1800

1860 至 1900:
  ΔT = 7.62 + 0.5737 * t - 0.251754 * t^2 + 0.01680668 * t^3
        -0.0004473624 * t^4 + t^5 / 233174
  式中 t = y - 1860

1900 至 1920:	ΔT = -2.79 + 1.494119 * t - 0.0598939 * t^2 + 0.0061966 * t^3 - 0.000197 * t^4
	where: t = y - 1900

1920 至 1941:
  ΔT = 21.20 + 0.84493*t - 0.076100 * t^2 + 0.0020936 * t^3
  式中 t = y - 1920

1941 至 1961:
  ΔT = 29.07 + 0.407*t - t^2/233 + t^3 / 2547
  式中 t = y - 1950

1961 and 1986, calculate:
  ΔT = 45.45 + 1.067*t - t^2/260 - t^3 / 718
  式中t = y - 1975

1986 至 2005:
  ΔT = 63.86 + 0.3345 * t - 0.060374 * t^2 + 0.0017275 * t^3 + 0.000651814 * t^4 
       + 0.00002373599 * t^5
  式中 t = y - 2000

2005 至 2050:
  ΔT = 62.92 + 0.32217 * t + 0.005589 * t^2
  式中 t = y - 2000
  该表达式源于对2010至2050年ΔT经验估计。
  2010(66.9秒)是从2005开始以0.39秒/年(1995到2005年平均值)的速度线性外推得到;
  2050(93秒)是从2010开始以0.66秒/年的速度(1901到2000年平均值)线性外推得到。

2050 至 2150:
  ΔT = -20 + 32 * ((y-1820)/100)^2 - 0.5628 * (2150 - y)
  
  与下式衔接,消除2050处的不连续。

2150年 以后:
  ΔT = -20 + 32 * u^2
  式中 u = (y-1820)/100
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