太阳日的定义和推算方法太阳日是什么意思

【太阳日的定义和推算方法太阳日是什么意思】天文学上，地球的一天有三种定义：三种日：太阳日（包括真太阳日、平太阳日）、恒星日、太阴日。

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图1 日晷
太阳日：以太阳为参考点所度量的地球自转的周期，即一昼夜。从这个角度来说，一天就是指地球自转360°59’ ，需24小时。
由于地球在自转的同时还在绕日公转，每过23小时56分钟4秒，在太阳系的参照系下，地球完成自转一圈（地球自转360° ， 1恒星日），但与此同时它也绕太阳公转了大约1/365圈，这使得地球原来对着太阳的地方没有对着太阳，这个偏差需要大约3分56秒来弥补。 24小时整后，地球上原来对着太阳的一面，重新对着太阳，这就是我们定义的“一天” 。

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图2 太阳视运动图解
太阳日可以分真太阳日(视太阳日)和平太阳日。
真太阳日（视太阳日）是依据视太阳定义的，也就是真实的太阳两次经过该地的子午线的时间间隔，可以使用日晷来测量。一个真太阳日的时间并不相等，根据较长回归年与较短回归年的时间计算，地壳在固体潮汐的作用下，长太阳日与短太阳日竟相差4秒。由此证明地球自转并不匀速。
平太阳日是以平太阳为参考点，以平太阳连续两次经过上中天，转360°59’ ，是长度固定的24小时，在一年之中不会因为昼夜长短的变化而改变。更明确的说，平太阳日是经由观察太阳相对于恒星的周日运动，所获得的平均太阳时，经由人为的调整而显示在时钟上的时间。
均时差就是视太阳时与平太阳时的周期性差值。这是因为真太阳日与平太阳日的长度不同，相邻的每一天最多可以短22秒或长29秒。因为这种延长或缩短会持续进行一段时间，所以最多会比平太阳日提早17分钟或延迟14分钟。

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图3 恒星日、太阳日示意图
恒星日：以远处恒星为参考点所度量的地球自转的周期，这便是恒星日。从这个角度来说，一天指的就是地球的自转周期（23小时56分钟4秒）。
当我们选取足够远处的恒星作为参考点的时候，可以认为恒星是不动的。（图3）但地球在自转的同时，在公转轨道上也要移动一点，地球从图3中E1位置要移动到图3中的E3点的位置， P点才正对着太阳，而这时P点已经不是正对着恒星A了，已经转过去了，转过的角度也是恒星日与太阳日之间的差。这个差按照角度说，是59′ ，按照时间说，是3分56秒。
就是说，地球只需要23小时56分4秒，就可以自转360° ，完成一个恒星日。而地球必须花费24小时整，自转360°59′ ，，才能完成一个太阳日。
换句话说，恒星日比太阳日的时间短3分56秒；太阳日比恒星日，地球需要多自转59′的角度。