如何计算昼夜平分点/至日时刻？

Question

有哪些算法或公式可用于计算昼夜平分点和至终点？几年前我找到了其中一个并实现了它,但精度并不高:一天中的时间似乎假设在00:00,06:00,12:00和18:00 UTC,具体取决于哪个昼夜平分点或至日计算.维基百科给出了这些计算出的分钟,因此必须有更精确的东西.我最喜欢的编程语言的库也出现在那些硬编码时代,因此我假设他们使用的算法与我实现的相同或类似.

我曾经尝试过使用一个图书馆,它给了我太阳经度,并实现了一个搜索程序,在0度,90度,180度和270度的确切时刻归零; 这可以归结为第二个,但不同意维基百科的时代,所以我认为这种方法有问题.然而,我惊喜地发现迈蒙尼德(中世纪犹太学者)在千禧年之前使用完全相同的想法提出了一种算法.

Answer 1

Jean Meeus 的《天文算法》是（复杂！）基础公式和算法的重要来源。

使用这些算法的PyMeeus实现以及下面的代码，您可以获得 2018 年冬至的以下值（其中“冬天”指的是北半球）。

winter solstice for 2018 in Terrestrial Time is at:
 (2018, 12, 21, 22, 23, 52.493725419044495)

winter solstice for 2018 in UTC, if last leap second was (2016, 12):
 (2018, 12, 21, 22, 22, 43.30972542127711)

winter solstice for 2018 in local time, if last leap second was (2016, 12)
 and local time offset is -7.00 hours:
 (2018, 12, 21, 15, 22, 43.30973883232218)

i.e. 2018-12-21T15:22:43.309725-07:00

当然，答案并不精确到微秒，但我也想展示如何使用arrow.

代码：

winter solstice for 2018 in Terrestrial Time is at:
 (2018, 12, 21, 22, 23, 52.493725419044495)

winter solstice for 2018 in UTC, if last leap second was (2016, 12):
 (2018, 12, 21, 22, 22, 43.30972542127711)

winter solstice for 2018 in local time, if last leap second was (2016, 12)
 and local time offset is -7.00 hours:
 (2018, 12, 21, 15, 22, 43.30973883232218)

i.e. 2018-12-21T15:22:43.309725-07:00

使用非常酷的 ISO 和 TZ 感知模块Arrow：Python 的更好的日期和时间，可以更好地打印：

from pymeeus.Sun import Sun
from pymeeus.Epoch import Epoch

year = 2018  # datetime.datetime.now().year
target="winter"

# Get terrestrial time of given solstice for given year
solstice_epoch = Sun.get_equinox_solstice(year, target=target)

print("%s solstice for %d in Terrestrial Time is at:\n %s" %
      (target, year, solstice_epoch.get_full_date()))

print("%s solstice for %d in UTC, if last leap second was %s:\n %s" %
 (target, year, Epoch.get_last_leap_second()[:2], solstice_epoch.get_full_date(utc=True)))

solstice_local = (solstice_epoch + Epoch.utc2local()/(24*60*60))
print("%s solstice for %d in local time, if last leap second was %s\n"
 " and local time offset is %.2f hours:\n %s" %
 (target, year, Epoch.get_last_leap_second()[:2],
  Epoch.utc2local() / 3600., solstice_local.get_full_date(utc=True)))

Answer 2

我不确定这对您来说是否是一个足够准确的解决方案，但我发现了一个NASA 网站，其中有一些用于计算春分的代码片段以及一些其他天文类型的信息。我还找到了一些名为《天文算法》的书的参考资料，如果无法在线获取该信息，该书可能会提供您需要的答案。