一种新的测量大气折射的方法.pdf

云南大学学报（自然科学版），２０１８，４０（２）：２８７～２９４ ＤＯＩ：１０．７５４０／ｊ．ｙｎｕ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 一种新的测量大气折射的方法∗ １，２，３ １，２，３，４ １，２，３ １ 苏　 婕 ，张益恭 ，杨　 磊 ， 冒　 蔚 （１．中国科学院云南天文台，云南 昆明　 ６５０２１６；２．中国科学院天体结构与演化重点实验室，云南 昆明　 ６５０２１６； ３．中国科学院天文大科学研究中心，北京　 １０００１２；４．中国科学院大学，北京　 １０００４９） 摘要：大气折射是直接影响地面天体测量位置的一项较大的修正项．现有的大气折射表仅采用某一地区的 大气平均密度编制而成，而实际大气密度的分布情况还受到观测站的地理环境、周围建筑物分布、气象环境等 要素的影响．因此对于高精度的观测，仅用统一的大气折射表作修正是不够的，提高大气折射修正值精度的根 本途径是建立观测站本地的大气折射实测模型．根据多功能天文经纬仪的特点，提出一种仅用子午方向的视天 顶距测定值就可得到瞬时天文纬度测定值的方法，将这种测定值分别用于建立子午方向大气折射实测模型和 各给定方位的大气折射实测模型．并且在编制观测纲要时满足一定的限制条件 ｔａｎｚ ０，巧妙地压缩原有 → 大气折射表等系统误差对瞬时天文纬度测定值的影响． 关键词：天体测量；天文大气折射；数据处理 － － － 中图分类号：Ｐ １２６．２；Ｐ ２２２；Ｐ ４１２．１　 　 文献标志码：Ａ　 　 文章编号：０２５８ ７９７１（２０１８）０２ ０２８７ ０８ 　 　 大气折射，天文学中也称为蒙气差，是光线穿 围地理环境，建筑物分布等区域性差异的影响，使 过上疏下密的大气层时发生的弯曲效应．人们早就 得各地宁静大气的大气折射模型之间存在一定的 认识到这种现象，它影响着对天体位置的定位测 差异，一个观测站的不同方位之间也不会完全相 量，由于长期以来一直没有一种能精确测定瞬时大 同．因此，提高本地大气折射精度的根本途径是对 气折射的有效方法，加之人们对大气结构和分布的 本地不同方位的大气折射值进行实测，结合观测时 认识不足，历史上许多科学家曾各抒己见，出现过 的气象参数，建立一个与观测点地理和气象环境相 多个版本的大气折射表．直到十九世纪下半叶，俄 符合的大气折射实测模型．不少学者为建立与观测 国科学家才提出大气密度是以指数形式向上递减， 点地理环境相适应的大气折射实测模型进行了不 并且以同心球壳层分布的形式，基本上统一了对地 懈的努力，终因无法取得不受已有大气折射模型误 球大气分布的认识，并于 １８７０年发表了采用中欧 差影响的瞬时天文纬度测定值而未能成功．只能采 地区的平均密度编制的普尔科沃大气折射表，使得 取回避的方法，相继采用天顶仪的太尔各特星对法 天体位置的测量有了统一的改正大气折射影响的 测纬，等高仪和天顶筒测时测纬． 方法，该折射表很快就得到广泛的应用，几次改版 本课题组的冒蔚研究员，利用反射式低纬子午 后，一直使用到现在．但是人们在使用中，特别是一 环能分别在子午方向和卯酉方向精确测定恒星的 些天文台在高精度天文定位测量的长期观测处理 视天顶距和星过记录时刻的特点．曾提出一种利用 中，发现测量结果存在着不同形式的系统差．人们 绝对测定瞬时大气折射和建立本地大气折射实测