#时间的天文学#作者：*驰
一~五.正南方~时间的规律
九.计算太阳的东升西落
九.计算太阳的东升西落+
十.太阳在哪里？
天文学，用数学、物理学准确的描述和解释每一种天文现象。
太阳在哪里？
太阳，天空中最亮的天体，白天我们都能看见太阳，每个人都知道太阳在哪里。但是在天文学中，这样的描述是不行的，等于没说。我们需要的是用数学的方式描述太阳的位置，类似一个坐标系统，有x，y。其实在第二章《时间，真太阳时》中，时间，就已经为我们提供了两种坐标系统来描述太阳在哪里了。
日规，水平放置，指针垂直于地面，指向地心，这就是地平坐标系（大地平面坐标系统）。日规影子的移动规律，为我们描述了太阳位置的变化规律。
日晷，倾斜对准天赤道放置，指针垂直于日晷面，指向南、北天极，这就是时角坐标系。日晷影子的移动规律，也为我们描述了太阳位置的变化规律。
我们以夏至日为例，太阳在圆弧O-NFTBGN上移动。太阳东升西落，从F点移动到B点再移动到G点，太阳每小时移动15°，4分钟移动1°，24小时移动一周°，这是地球自转的结果，这也是我们使用日晷观察太阳样影子移动的结果。我们可以用时间描述他，也可以用角度描述他。我们可以非常方便的把每个时间点太阳的位置描述出来。
夏至日，太阳与天赤道的角度23.5°，每一个时间点太阳的位置。
春、秋日，太阳与天赤道的角度0°，每一个时间点太阳的位置。
在时角坐标系中我们可以用时间描述太阳的位置，也可以用角度描述太阳的位置，他们都是非常方便的，而且时角坐标系非常简单的描述了太阳移动的角速度，每小时15°，4分钟1°。时间值，同时描述了时间和角度的位置关系。
猎户座，猎户座的东升西落我们也可以用时角坐标系来描述，例如[8:40，0°]，描述了猎户座和正南方（12:00）的角度差了3小时20分，也就是差了50°；猎户座位置在[13:20，0°]，表示猎户座和正南方多1小时20分，也就是多了20°，这时的时间只能表示角度，而不是具体的时间了。赤纬0°，1年天，猎户座的赤纬值是不变的都是0°，这是地球自转的结果。所有的星星（恒星）、星座的赤纬值都是不变的，只是时角一直在变化，这都是地球自转的结果。
时角坐标系（日晷）
日晷在天文学中描述了时角坐标系，以天赤道为0°纬度平面，北天极90°，南天极为-90°，以正北-正南为的经度平面，正北0°(0:00)-正南°(12:00)。这和地球经纬度的坐标系统是一样的，这是数学描述球体时常用的方式，这次我们描述的是天球。时角坐标系统是以观测者为中心的，静止的坐标系统。但是他在描述太阳东升西落每时每刻位置时非常方便，因为太阳的移动轨迹是和天赤道平行的。同样我们也可以描述星星、星座东升西落的位置，因为星星、星座的移动轨迹也是和天赤道平行的。这也是地球自转的结果，例如猎户座。
注意：这里我们使用正北为0°，在天文学中也有很多是以正南为0°建立的时角坐标系，注意不同0点时，角度需要换算。
地平坐标系（日规）
如同日规，地平坐标系统以水平面为0°纬度平面，天顶为90°，地底为-90°。东南西北四个方向，以正南-正北为经度线平面，正北0°-正南°。地平坐标系统同样也是和地球经纬度方式类似的。
我们也可以用地坪坐标系统描述太阳的移动，但是我们发现，在太阳的东升西落过程中，太阳的高度角一直在变换，太阳的方位角也一直在变化，然而他们变化的时间规律是一个复杂的三角函数关系，星星也是如此。这对于我们研究太阳的移动规律，星星、星座的移动规律是非常不方便的。简化，是学习天文学的必然方法，所以我们在研究太阳运动，星星、星座移动规律时选择了时角坐标系，放弃了地平坐标系。
地平坐标系统，也是我们经常使用的坐标系统。例如地图就是地平坐标系统，我们用东南西北来描述山川河流的位置是非常方便的，角度可以描述山的高度。再例如飞机的飞行轨迹，他是和地面平行的，用地坪坐标系描述也很方便。但是用地平坐标系统描述太阳的东升西落就非常不方便了。
共同点，其实时角坐标系统和地平坐标系统是有共同点的，他们都是以地面的观测者静止为基础的，在两个系统中，大地、正南--正北，天赤道、都是静止的，他们的区别在于基准平面不同，类似于基准平面旋转了一个角度，从水平地面旋转到了天赤道。
太阳在哪里？太阳在星空中的位置。
相比于太阳和大地之间的位置关系，天文学更