求白道实行:初实行减去当日太阳实际经度,得到月亮太阳夹角。 半径一千万第一比率;太阳远近点最大二均数分别第二比率;月日夹角二倍正弦第三比率,算出当日远近对应的二均数。 太阳远近点立方差第一比率;当日立方差第二比率;远近两套二均数差值第三比率,结果加上远地点二均,得到当日二均数,标记加减。月日夹角二倍小于半周加,大于半周减。
月日夹角加减二均数,得到真实月日夹角。太阳远日点平行度加六宫,得到太阳远日点;月亮远地点实际位置减去太阳远日点,得到日月远地点夹角。该夹角加上真实月日夹角,得到夹角总和。 半径一千万第一比率,最大三均第二比率,夹角总和正弦第三比率,算出三均数,标记加减。总和小于半周加,大于半周减。
半径一千万第一比率;依据日月远地点夹角,用插值法取两弦时刻最大末均作为第二比率;真实月日夹角正弦第三比率,算出末均数,标记加减。真实月日夹角小于半周减,大于半周加。
月亮初实行,加上、减去二均、三均、末均,得到白道实际经度。
求黄道实行,使用平面三角形:交点本轮半径作为一边,交点均轮半径作为一边,太阳交点夹角二倍被外角所夹的角度,如果二倍角度大于半周,就用二倍角度减去半周,取用所得余数。由此求得对两条边对应的两个角度的半差。拿这个半差和日距正交的度数相减,剩余数值就是正交实均。用这个数值来加减日距正交的二倍度数:二倍度数小于半周就做加法,大于半周就做减法。运算之后得到正交,即为正交实行。取用白道实行,减去正交实行,得到月距正交。
再把半径一千万当作第一率,日距正交二倍度的正矢当作第二率;二倍度如果超过半周,就拿全周减去二倍度,取用余数。黄白大距的半差作为第三率,算出第四率,这个数值就是交角减分。又把最大距日加分折半作为第三率,第一率、第二率和前面相同,求得第四率,是距交加差。
再以半径一千万为第一率,实月距日二倍度的正矢为第二率;二倍度超过半周,就拿全周减去二倍度,取用余数。把距交加差折半作为第三率,算出第四率,即为距日加分。取用最大大距,减去交角,加上交角减分,再加距日加分,得到黄白大距。
再以半径一千万为第一率,黄白大距的余弦为第二率,月距正交的正切为第三率,求得第四率的正切,查阅数表得到黄道距交度。用黄道距交度减去月距正交,剩余数值是升度差。拿升度差来加减白道实行:月距正交落在初、一、二、六、七、八宫就做减法;落在三、四、五、九、十、十一宫就做加法,运算得到黄道实行。
推算黄道纬度,方法和甲子元法相同。
推算四种宿度:月孛使用最高实行;罗睺用正交实行加减六宫;计都使用正交实行;其余步骤和甲子元法一致。
推算纪日值宿。 推算交宫时刻。 推算太阴出入时刻。 推算合朔弦望。 推算正升、斜升、横升。 推算月亮大小。 推算闰月,全部和甲子元法相同。
推算月令: 太阳运行经过娵訾宫,对应建寅正月。节气物候为:东风解冻,蛰伏的虫子开始活动,鱼上浮到冰层之下,水獭祭祀鱼类,大雁向北飞去,草木萌芽生长,一共六项物候。
太阳运行经过降娄宫,对应建卯二月。物候为:桃树开花,黄鹂鸣叫,老鹰化为布谷鸟,燕子飞来,开始打雷,出现闪电,一共六项物候。
太阳运行经过大梁宫,对应建辰三月。物候为:桐树开花,田鼠变为鹌鹑,开始出现彩虹,浮萍生长,斑鸠抖动羽毛,戴胜鸟落在桑树上,一共六项物候。
太阳运行经过实沈宫,对应建巳四月。物候为:蝼蛄鸣叫,蚯蚓出土,王瓜生长,苦菜开花繁茂,靡草枯死,麦子成熟,一共六项物候。
太阳运行经过鹑首宫,对应建午五月。物候为:螳螂出生,伯劳鸟开始啼叫,反舌鸟停止鸣叫,鹿角脱落,蝉开始鸣叫,半夏长出,一共六项物候。
太阳运行经过鹑火宫,对应建未六月。物候为:温热的风到来,蟋蟀躲到墙壁缝隙,老鹰开始搏击猎物,腐草化为萤火虫,土地潮湿暑气蒸腾,时常降下大雨,一共六项物候。
太阳运行经过鹑尾宫,对应建申七月。物候为:凉风吹来,降下白露,寒蝉鸣叫,老鹰捕杀飞鸟祭祀,天地开始肃杀,谷物成熟,一共六项物候。
太阳运行经过寿星宫,对应建酉八月。物候为:大雁飞来,燕子南归,鸟类储存食物,雷声停止,虫子修补巢穴洞口,河水开始干涸,一共六项物候。
太阳运行经过大火宫,对应建戌九月。物候为:大雁陆续飞来,麻雀飞入海中变成蛤蜊,菊花绽放黄花,豺狼捕杀野兽祭祀,草木枯黄落叶,虫子全部蛰伏,一共六项物候。
太阳运行经过析木宫,对应建亥十月。物候为:水开始结冰,土地开始封冻,野鸡飞入海中变成大蛤,彩虹不再出现,阳气上升、地气下降,天地闭塞进入冬天,一共六项物候。
太阳运行经过星纪宫,对应建子十一月。物候为:鹖鴠不再鸣叫,老虎开始交配,荔挺草破土而出,蚯蚓蜷缩打结,麋鹿脱落角,泉水涌动,一共六项物候。
太阳运行经过元枵宫,对应建丑十二月。物候为:大雁向着北方,喜鹊筑巢,野鸡啼叫,鸡孵卵,猛禽迅猛捕猎,河湖水面冰层厚实,一共六项物候。
每五度对应一个物候,依据宫、度推算就可以得到物候。
五星相关运算数据:推算五星运行,全部和甲子元法相同,唯独土星的平行度数需要减去三十分。
恒星相关运算数据,记载在天文志;推算恒星的方法,和甲子元法相同。
紫气相关运算数据:以乾隆九年甲子天正冬至作为法元,即癸亥年十一月冬至。 紫气每日运行一百二十六秒,小馀七二〇七七七。 紫气应值七宫十七度五十分十四秒五十三微。
推算紫气运行:求紫气的平行,算法和推算太阳运行求平行的方法一致。 推算紫气对应的宿度,算法和推算太阳宿度相同。
志二十六 时宪七
雍正癸卯元法下
月食用数
朔策:二十九日五三〇五九〇五三。 望策:一十四日七六五二九五二六五。 太阴交周朔策:一十一万零四百一十三秒,小馀九二四四一三三四。 太阴交周望策:六宫一十五度二十分零六秒五十八微。
中距太阴地半径差:五十七分三十秒。 太阳最大地半径差:一十秒。 中距太阳距地心:一千万。 中距太阴距地心:一千万。
中距太阳视半径:一十六分六秒。 中距太阴视半径:一十五分四十秒三十微。 朔应:一十五日一二六三三。
首朔太阴交周应:六宫二十三度三十六分五十二秒四十九微。其余数据参见太阳运行、月亮运行部分。
推月食法
推算天正冬至。 推算纪日。 推算首朔。 推算太阴入食限,全部和甲子元法相同。看某个月份太阴平交周进入可发生月食的范围,该月就会发生月食。交周处在五宫十四度五十一分到六宫十五度九分,以及十一宫十四度五十一分到初宫十五度九分,都是可发生月食的范围,再结合实时距正交仔细核验。
推算平望,和甲子元法相同。
推算实望实时:先求泛时,使用两天的实行差值,和甲子元法推算朔望的算法一致。之后设定前后两个时刻,分别算出太阳、月亮的黄道实行;再利用两个时刻的实行差值,得到实望实时。再用这个实时分别算出太阳、月亮黄道实行,核查该时刻月距正交是否进入月食范围:五宫十七度四十三分到六宫十二度十七分、十一宫十七度四十三分到初宫十二度十七分,为发生月食的界限。
推算实望用时:使用实时太阳均数以及升度的求法,和甲子元法一致;比对日出日落时刻也同样依照甲子元法。
推算食甚时刻:运用平面三角形算法。把一小时内太阴白道实行换算成秒作为一条边(本时刻与下一时刻两次实行的差值);一小时太阳黄道实行换算成秒作为第二条边;实望黄白大距作为两条边的夹角。求出对着短边的角度,即斜距交角差。用斜距交角差加上实时黄白大距,得到斜距黄道交角。
把斜距交角差的正弦作为第一率,一小时太阳实行为第二率,实望黄白大距的正弦为第三率,求得第四率,为一小时两经斜距。
再把半径一千万作为第一率,斜距黄道交角的余弦、正弦分别作第二率;实望月离黄道实纬作为第三率,分别求出第四率,得到食甚实纬(南北方向,和实望黄道实纬相同)以及距弧。
以一小时两经斜距为第一率,一小时换算成秒为第二率,食甚距弧为第三率,求得第四率即食甚距时。拿食甚距时来加减实望用时:月距正交在初宫、六宫做减法;在五宫、十一宫做加法,得到食甚时刻。
推算太阳、太阴实引:取用实望太阳引数,加减本时刻太阳均数,得到太阳实引。取用实望太阴引数,加减本时刻太阴初均数,得到太阴实引。
推算太阳、太阴距地:运用平面三角形。把太阳两倍两心差作为对着直角的边,太阳实引作为另一个角。实引落在三宫以内就取用本度;超过三宫就用六宫减去该度数;超过九宫就用全周减去该度数,取用余数。求出对应太阳实引的边作为勾;再求出对应未知角的边作为分股。拿分股和二千万做加减:实引在三宫之内、九宫之外做加法;实引在三宫之外、九宫之内做减法,得到股弦和与勾,算出股。将股与分股再做加减:实引三宫内、九宫外做减法;三宫外、九宫内做加法,得到太阳距地。
再拿实望月离的两倍两心差,套用上面这套算法,得到太阴距地。
推算实影半径:以太阴距地作为第一率,中距太阴距地为第二率,中距太阴最大地半径差为第三率,算出第四率为本时刻太阴最大地半径差。将本数值除以六十九,得到影差。
再以太阳距地为第一率,中距太阳距地为第二率,中距太阳视半径为第三率,求得第四率为太阳视半径。用太阳视半径减去本时刻太阴最大地半径差,再加太阳最大地半径差,得到影半径;再加上影差,得到实影半径。
推算太阴视半径:以太阴距地为第一率,中距太阴距地为第二率,中距太阴视半径为第三率,求得第四率,就是太阴视半径。
推算食分:把月亮的全径作为第一率,将十分换算成六百秒作为第二率;取实影与太阴两个半径相加的总和,减去食甚实纬,结果换算成秒作为第三率。求得第四率为秒数,再换算成分,即为食分。
推算初亏、复圆时刻:把两半径之和加上食甚实纬,换算成秒作为首率;两半径之和减去食甚实纬换算成秒作为末率,算出中率,换算成分秒,就是初亏、复圆距弧。
以一小时两经斜距作为第一率,一小时换算为秒作为第二率,初亏、复圆距弧作为第三率,算出第四率为初亏、复圆距时。拿距时加减食甚时刻,减去得到初亏时刻,加上得到复圆时刻。
推算食既、生光时刻:把实影、太阴两半径相减的差值,加上食甚实纬换算成秒为首率;差值减去食甚实纬换算成秒为末率,算出中率,换算成分秒,得到食既、生光距弧。求距时、时刻的算法和初亏复圆相同。如果月食食分不足十分,就没有食既、生光这两个阶段。
推算食限总时,和甲子元法相同。
推算食甚太阴黄道经纬宿度:把一小时换算成秒作为第一率,一小时太阴白道实行为第二率,食甚距时换算成秒作为第三率,求得第四率为距时月实行。将距时月实行加减实望太阴白道实行,加减规则和食甚距时一致,得到食甚太阴白道经度。取用实望月距正交,加减距时月实行,得到食甚月距正交。之后推算黄道经纬宿度,和月亮运行的算法相同。
推算食甚太阴赤道经纬宿度:以半径一千万作为第一率,食甚太阴距离春分、秋分的黄道经度正弦作为第二率。处理食甚太阴黄道经度:不足三宫,用三宫减去该经度;超过三宫就减去三宫;超过六宫,用九宫减去该经度;超过九宫就减去九宫。食甚太阴黄道纬度的余切作为第三率,求得第四率余切,查表得到太阴距二分弧与黄道交角。拿这个交角加减黄赤大距:食甚太阴黄道经度处于九宫到三宫区间,纬度向南做加法,纬度向北做减法,运算结果都在赤道南侧;反过来做减法,结果就在赤道北侧。三宫到九宫区间,加减规则与此相反。得到太阴距二分弧与赤道交角。
把太阴距二分弧与黄道交角的余弦作为第一率,半径一千万为第二率,食甚太阴距离春分、秋分黄道经度的正切作为第三率,求得第四率,即太阴距二分弧的正切。
又以半径一千万为第一率,太阴距二分弧与赤道交角的余弦为第二率,太阴距二分弧正切为第三率,求得第四率正切,查表得到距离春分、秋分的赤道经度。再加减三宫、九宫:食甚太阴黄道经度不足三宫,用三宫减去经度;过三宫则加上三宫;过六宫,用九宫减去经度;过九宫就加上九宫。得到食甚太阴赤道经度。推算纬度、宿度,和甲子元法相同。
推算初亏、复圆黄道高弧交角:以半径一千万作为第一率,黄赤大距正弦作为第二率,影距离春分、秋分黄道经度正弦为第三率,求得第四率正弦,查表得到影距赤道度。影子距离春分、秋分的度数和太阳一致;太阳处在赤道北侧,影子就在赤道南侧;太阳在赤道南侧,影子就在赤道北侧。
拿影距离春分、秋分黄道经度的余弦为第一率,黄赤大距余切为第二率,半径一千万为第三率,求得第四率正切,查表得到黄道赤经交角。
使用弧三角形运算:北极到天顶的距离作为一边;影距赤道度数和九十度相加减(影子在赤道北就减去九十度,影子在赤道南就加上九十度)作为第二条边。初亏、复圆各自的子正时刻,如果超过十二时辰,就减去二十四时辰,换算成赤道度,作为两条边的夹角。求出对着北极距天顶这条边的角度,分别得到赤经高弧交角。
用赤经高弧交角加减黄道赤经交角:月亮处在夏至之前六宫,月食发生在子正之后就做减法,属于限西;发生在子正之前做加法,如果相加超过九十度,就减去半周,结果为限东;没有超过九十度,不用减去半周,算作限西。月亮处在夏至之后六宫,全部反过来运算。分别得到黄道高弧交角。
如果月食发生在子正,影子处在正午,没有赤经高弧交角,黄道赤经交角就直接当作黄道高弧交角。月亮在夏至之前为限西,夏至之后为限东。
推算初亏、复圆并径高弧交角:把两半径之和作为第一率,食甚实纬作为第二率,半径一千万作为第三率,求得第四率余弦,查表得到并径交实纬角。如果没有食甚实纬,就不存在这个角度,也没有并径黄道交角。
取用九十度,加减斜距黄道交角,得到初亏、复圆黄道交实纬角:食甚月距正交为初宫、六宫,初亏做减法,复圆做加法;食甚月距正交为五宫、十一宫,初亏做加法,复圆做减法。把上面得到的角度和并径交实纬角相减,得到初亏、复圆并径黄道交角。如果并径交实纬角偏小,距离纬度的南北方向和食甚保持一致;角度偏大则南北方向相反。
用并径黄道交角加减黄道高弧交角:初亏处于限东、复圆处于限西的时候,纬度向南做加法,纬度向北做减法;初亏处于限西、复圆处于限东,加减反过来。各自得到并径高弧交角。如果没有并径黄道交角,黄道高弧交角直接作为并径高弧交角。
推算初亏、复圆方位:直接取用并径高弧交角作为定交角,算法和甲子元法相同。但定交角初始度数:初亏在限东为正下,限西为正上;复圆在限东为正上,限西为正下。这套方位依照京师的北极高度确定,和甲子元法一致。
推算带食分秒:运算使用两经斜距,不使用月距日实行;其余步骤和甲子元法相同。
推算带食方位:运算使用带食两心相距,不用两半径之和推导各个交角,推导方式和初亏复圆定方位一样;食甚之前参照初亏规则,食甚之后参照复圆规则。
推算各省月食时刻、方位,原理和甲子元法相同。 绘制月食图,和甲子元法相同。
日食用数
太阳光分:一十五秒。其余数据参见太阳运行、月亮运行、月食部分。
推日食法
推算天正冬至。 推算纪日。 推算首朔。 推算太阴入食限,全部和月食算法一致,只是不使用望策,计算各个月份朔日的太阴交周。看某个月份交周进入日食可食范围,该月就会发生日食。交周处在五宫八度四十二分到六宫九度一十四分,以及十一宫二十度四十六分到初宫二十一度一十八分,就是日食可食界限。
推算平朔。 推算实朔实时,全部和月食求望的算法相同,只是不加上望策。核查该时刻月距正交是否进入日食发生界限:五宫十一度三十四分至六宫六度二十二分,十一宫二十三度三十八分至初宫十八度二十六分,为发生日食界限。
推算实朔用时,和月食推算实望用时算法一致。比对日出日落时刻,和甲子元法相同。
推算食甚用时,和月食推算食甚时刻的算法相同。
推算太阳、太阴实引。 推算太阳、太阴距地,全部和月食算法相同。
推算地平高下差:先算出本日太阴最大地半径差,算法同月食;再减去太阳最大地半径差,得到地平高下差。
推算太阳实半径:先求太阳视半径,算法同月食;太阳视半径减去太阳光分,得到太阳实半径。
推算太阴视半径,算法同月食。
推算食甚太阳黄道经度宿度:推算经度的方法和月食求太阴白道经度的算法一致;推算宿度和太阳运行算法相同。
推算食甚太阴赤道经纬宿度,使用黄赤大距,算法和月食推算太阴黄道经纬的算法一致。
推算黄赤、黄白、赤白二经交角:以食甚太阳距离春分、秋分黄道经度的余弦作为第一率,黄赤大距余切作为第二率,半径一千万作为第三率,求得第四率余切,查表得到黄赤二经交角。冬至之后太阳黄经在赤经西侧;夏至之后太阳黄经在赤经东侧;太阳处在二至点,则没有这个交角。
前面运算得到的斜距黄道交角,就是黄白二经交角。实朔月距正交在初宫、十一宫,白经处在黄经西侧;实朔月距正交在五宫、六宫,白经处在黄经东侧。
将黄赤二经交角与黄白二经交角做加减,得到赤白二经交角:两个交角同为东向或者同为西向,二者相加,白经相对赤经的东西方位不变;一个向东一个向西,二者相减,东西方位依从角度更大那一方。如果相减结果归零,则没有这个交角。如果不存在黄赤二经交角,那么黄白交角就等同于赤白交角,东西方位完全相同。
推算用时太阳距午赤道度:食甚用时减去十二时辰,剩余时间换算成赤道度,得到用时太阳距午赤道度。
推算用时赤经高弧交角:使用弧三角形运算。北极到天顶距离作为一边;太阳距离北极的距离作为一边(太阳赤纬向南,加上九十度;赤纬向北,用九十度减去赤纬);用时太阳距午赤道度作为两条边的夹角。求出对着北极距天顶的角度,即为用时赤经高弧交角。午前赤经在高弧东侧,午后赤经在高弧西侧;太阳处在正午时刻,则没有这个交角。
推算用时太阳距天顶:用时赤经高弧交角正弦为第一率,北极距天顶正弦为第二率,用时太阳距午赤道度正弦为第三率,求得第四率正弦,查表得到太阳距天顶。
推算用时高下差:半径一千万作为第一率,地平高下差换算成秒作为第二率,用时太阳距天顶正弦作为第三率,求得第四率秒数,换算成分,就是用时高下差。
推算用时白经高弧交角:用时赤经高弧交角和赤白二经交角互相加减,得到用时白经高弧交角。两个角度东西方向相同就相加,白经相对高弧的东西方位不变;一东一西就相减,方位依从大角度。如果没有赤白二经交角,或者没有赤经高弧交角,就直接取用现存的那一个角度,东西方位不变。两个交角都没有,或者度数相等相减归零,就不存在这个交角。食甚用时即为真时。用时高下差与食甚实纬相加(纬度向南加,纬度向北减),得到食甚两心视相距。
推算用时对两心视相距角:月亮位于黄道北侧,取用用时白经高弧交角;月亮位于黄道南侧,取用用时白经高弧交角的外角。真实距离相对高弧的东西方位:月亮在北侧就和白经方位一致;月亮在南侧就和白经方位相反。以上得到的就是用时对两心视相距角。如果白经高弧交角大于九十度,那么南纬、北纬的规则互换。
推算用时对两心实相距角:使用平面三角形。食甚用时两心实相距作为一边(即食甚实纬);用时高下差作为第二条边;用时对两心视相距角作为两条边的夹角。运算求出用时对两心实相距角。
推算用时两心视相距:用时对两心实相距角正弦作为第一率,用时两心实相距作为第二率,用时对两心视相距角正弦作为第三率,求得第四率,即为用时两心视相距。白经在高弧西侧,如果两心视相距大于两半径之和,要么没有日食,要么还没到食相;此时用时就是初亏真时。白经在高弧东侧,代表已经过了初亏,属于复圆真时。如果两心视相距小于两半径之和:高弧西侧,处于初亏和食甚之间;高弧东侧,处于复圆和食甚之间。
设定食甚设时:用时白经高弧交角朝东,就向前选取时刻;朝西就向后选取时刻。交角大就选距离远一些,交角小就选距离近一些;最远不超过九刻钟,近的仅有数分钟。量取距离用时前后的分钟数,定为食甚设时。
推算设时距分:食甚设时减去食甚用时,得到设时距分。
推算设时距弧:一小时换算成秒为第一率,一小时两经斜距为第二率,设时距分换算成秒作为第三率,求得第四率,就是设时距弧。
推算设时对距弧角:食甚实纬为第一率,设时距弧为第二率,半径一千万为第三率,求得第四率正切,查表得到设时对距弧角。
推算设时两心实相距:设时对距弧角正弦作为第一率,设时距弧作为第二率,半径一千万作为第三率,求得第四率,就是设时两心实相距。
推算设时太阳距午赤道度。 推算设时赤经高弧交角。 推算设时太阳距天顶。 推算设时高下差。 推算设时白经高弧交角。 以上五条算法和用时部分完全相同,全部使用设时对应的度数进行运算。
推算设时对两心视相距角:月亮在黄道北侧,拿设时白经高弧交角减去设时对距弧角;月亮在黄道南侧,两个角度相加,之后再减去半周,余数作为设时对两心视相距角。做减法的时候,如果对距弧角偏小,真实距离相对高弧的东西方位和白经一致;对距弧角偏大,方位相反。相加之后再减半周,真实距离相对高弧的东西方位永远和白经相反。如果两个角度相等相减归零,或是相加恰好等于一百八十度,则没有交角,也不存在设时对两心实相距角;直接拿设时高下差减去设时两心实相距,余数作为设时两心视相距。如果白经高弧交角超过九十度,南纬、北纬规则互换。
推算设时对两心实相距角。 推算设时两心视相距。 以上两项算法和用时相同。
推算设时白经高弧交角较:设时白经高弧交角减去用时白经高弧交角,得到差值。
推算设时高弧交用时视距角:设时白经高弧交角较和用时对两心实相距角互相加减。月亮北纬做减法;月亮南纬做加法;白经高弧交角大于九十度则反过来运算。
推算对设时视行角:设时高弧交用时视距角和设时对两心实相距角互相加减。两个实距都处在高弧东侧,或者都处在西侧,做减法;一东一西就做加法;相加结果超过半周,就用全周减去该数值取用余数。如果不存在设时对两心实相距角:设时高下差大于设时两心实相距,则设时高弧交用时视距角直接作为对设时视行角;设时高下差小于设时两心实相距,拿设时高弧交用时视距角减去半周,余数作为对设时视行角。
推算对设时视距角:使用平面三角形。用时两心视相距为一边,设时两心视相距为另一边,对设时视行角作为两条边的夹角,求出对设时视距角。
推算设时视行:对设时视距角正弦作为第一率,设时两心视相距作为第二率,对设时视行角正弦作为第三率,求得第四率,即设时视行。
推算真时视行:半径一千万作为第一率,对设时视距角余弦作为第二率,用时两心视相距作为第三率,求得第四率,即真时视行。
推算真时两心视相距:半径一千万作为第一率,对设时视距角正弦作为第二率,用时两心视相距作为第三率,求得第四率,即真时两心视相距。
推算食甚真时:设时视行为第一率,设时距分为第二率,真时视行为第三率,求得第四率即真时距分。拿真时距分加减食甚用时:白经处在高弧西侧做加法;白经处在高弧东侧做减法。得到食甚真时。
推算真时距弧。 推算真时对距弧角。 推算真时两心实相距。 以上三条算法和设时部分相同,全部使用真时的度数运算。
推算真时太阳距午赤道度。 推算真时赤经高弧交角。 推算真时太阳距天顶。 推算真时高下差。 推算真时白经高弧交角。 推算真时对两心视相距角。 推算真时对两心实相距角。 推算考真时两心视相距。 以上八条算法和用时部分相同,全部使用真时度数运算。
推算真时白经高弧交角较,算法和设时一致,使用真时度数运算。
推算真时高弧交设时视距角,算法和设时一致,加减规则有区别。月亮在黄道北侧:设时、真时两实距相对高弧东西方位相同,只有白经不同;设时白经高弧交角偏小做加法,偏大做减法;如果白经方位也相同,则反过来。两实距一东一西,一律做减法。月亮在黄道南侧:设时交角偏小做加法,偏大做减法。如无设时对两心实相距角:设时高下差大于设时两心实相距,则真时白经高弧交角较直接作为真时高弧交设时视距角;设时高下差小于设时两心实相距,拿真时白经高弧交角较减去半周,余数作为真时高弧交设时视距角。白经高弧交角超过九十度,南北纬规则互换。
推算对考真时视行角,算法同设时。如果设时实距与高弧重合,没有东西偏移:设时高下差大于设时两心实相距就相减;小于就相加。如果真时白经高弧交角较和设时对两心实相距角相等,相减归零,则真时对两心实相距角就是对考真时视行角;二者相加刚好等于半周,拿真时对两心实相距角减去半周,余数作为对考真时视行角。
推算对考真时视距角。 推算考真时视行。 以上两条算法和设时相同,全部使用考真时度数运算。
对比定真时视行:如果算出来的定真时视行和考真时视行数值相等,食甚真时就是定真时。如果数值偏大或者偏小,使用下面方法继续推算。
推算定真时两心视相距,算法和真时部分相同,使用考真时度数运算。
推算食甚定真时:考真时视行为第一率,设时距分减去真时距分的余数作为第二率,定真时视行为第三率,求得第四率即定真时距分。拿定真时距分加减食甚设时:白经处在高弧东侧,设时距分偏小就做减法,偏大就做加法;白经处在高弧西侧,全部反过来运算,得到食甚定真时。
推算食分:把太阳实半径加倍作为第一率,十分作为第二率;两半径之和减去定真时两心视相距,余数作为第三率,求得第四率,就是日食食分。
设定初亏、复圆前设时:白经在高弧西侧,如果食甚用时两心视相距与两半径之和相差不大,直接把食甚用时作为初亏前设时;数值偏小就向前选取时刻,偏大就向后选取时刻,量取距离食甚用时前后分钟数,定为初亏前设时。初亏前设时和食甚定真时相减,余数再和食甚定真时相加,得到复圆前设时。白经处在高弧东侧,要先选取复圆的时刻,再推求初亏,原理同上。
推算初亏前设时距分。 推算初亏前设时距弧。 推算初亏前设时对距弧角。初亏前设时在食甚用时之前为西侧;在食甚用时之后为东侧。 推算初亏前设时两心实相距。 以上四条算法和食甚设时一致,使用初亏前设时度数运算。
推算初亏前设时太阳距午赤道度。 推算初亏前设时赤经高弧交角。 推算初亏前设时太阳距天顶。 推算初亏前设时高下差。 推算初亏前设时白经高弧交角。 以上五条算法和食甚用时一致。
推算初亏前设时对两心视相距角:算法和食甚用时一致,加减规则变化。月亮黄道北侧,两个角度东西方位相同就相加;一东一西就相减。月亮黄道南侧则反过来;之后再减去半周。白经高弧交角大于九十度,南北纬互换。其余和食甚设时一致。
推算初亏前设时对两心实相距角。 推算初亏前设时两心视相距。 以上两项算法和食甚用时一致,使用初亏前设时度数运算。
设定初亏后设时:看初亏前设时两心视相距,如果小于两半径之和,就向前取时刻;大于两半径之和,就向后取时刻。根据相差的幅度,选取前后若干分钟,定为初亏后设时。后续逐条推算,和前设时完全一致,使用后设时度数运算。
推算初亏视距较:初亏后设时两心视相距减去初亏前设时两心视相距,得到差值。
推算初亏设时较:初亏后设时距分减去初亏前设时距分,得到差值。
推算初亏视距并径较:初亏后设时两心视相距减去两半径之和,得到差值。
推算初亏定真时:初亏视距较为第一率,初亏设时较为第二率,初亏视距并径较为第三率,求得第四率即初亏真时距分。拿距分加减初亏后设时:后设时两心视相距大于两半径之和做加法;小于就做减法,得到初亏真时。再拿初亏真时按前面的算法算出两心视相距,如果恰好等于两半径之和,初亏真时就是初亏定真时;初亏真时对两心实相距角就是初亏方位角。如果数值偏大偏小,就取初亏前后设时两心视相距之中,和两半径之和更接近的一组,和考真时两心视相距对比,用比例法求出初亏定真时。
推算复圆前设时各项数据,算法和初亏完全相同,使用复圆前设时度数运算。
设定复圆后设时:看复圆前设时两心视相距,如果小于两半径之和,向后选取时刻;大于两半径之和,向前选取时刻。根据相差幅度选取前后若干分钟,定为复圆后设时。逐条推算,和前设时一致,使用后设时度数运算。
推算复圆视距较。 推算复圆设时较。 推算复圆视距并径较。 推算复圆定真时。 以上四条全部和初亏算法相同,使用复圆相关度数运算。
推算食限总时:复圆定真时减去初亏定真时,得到总时长。
推算初亏、复圆定交角:初亏白经在高弧东侧,拿初亏方位角减去半周;初亏白经在高弧西侧,直接取用初亏方位角;复圆的运算正好相反。得到的数值就是定交角。
推算初亏、复圆方位:算法和甲子元法相同,但是定交角初始度数:初亏白经处在高弧东侧为正上,西侧为正下;复圆白经处在高弧东侧为正下,西侧为正上。
推算带食用日出入分,和甲子元法相同。
推算带食距时:日出入分减去食甚用时,得到带食距时。
推算带食距弧,算法和食甚设时一致,以带食距时来运算。
推算带食赤经高弧交角:黄赤距纬的余弦作为第一率,北极高度正弦作为第二率,半径一千万作为第三率,求得第四率余弦,查表得到带食赤经高弧交角。
推算带食白经高弧交角,算法和食甚用时一致,使用带食相关度数运算。
推算带食对距弧角。 推算带食两心实相距。 推算带食对两心视相距角。 以上三条算法和食甚设时一致,使用带食度数运算。
推算带食对两心实相距角,运算代入地平高下差,其余和食甚用时一致。
推算带食两心视相距,算法和食甚用时一致,使用带食度数运算。
推算带食分秒,和推算食分算法一致,使用带食两心视相距计算。
推算带食方位:处在食甚之前,用初亏的规则;处在食甚之后,用复圆的规则。
推算各省日食时刻、方位,原理和甲子元法相同。 绘制日食图,和甲子元法相同。
绘制日食坤舆图:取日食食分最大的档位,每一分为一档,最多设置二十一档;再取日食发生时刻早晚,每刻为一档,最多设置九十六档。两类档位交错推演,反推出各地观测日食对应的北极高度、东西偏度。再依据经纬度把各地连成一张图;对照坤舆全图对应的高度、偏度,逐一填上地名。
推算相距所用数据,记载在月亮运行、五星、恒星运行篇章。 推算相距的方法,和甲子元法推算凌犯的算法相同。
推步用表
甲子元法与癸卯元法两套历法,除了直接演算的法则之外,都可以依靠数表进行推算,这里记述其主要概要。
甲子元法: 第一为年根表。以纪年、纪日、值宿作为纲目,从历法起算年份顺推三百年。分别得到每一年天正冬至次日子正时刻的太阳、太阳最卑平行,编成太阳年根表;得到太阴、月亮最高、正交平行,编成太阴年根表;得到五星以及各星最高、正交、伏见的各项平行,编成各个行星的年根表。
第二为周岁平行表。以日数作为纲目,从一日到三百六十六日,累加太阳、月亮、五星,以及最卑、最高、正交、伏见的各项平行度数,分别编成周岁平行表。
第三为周日平行表。以时辰、分、秒作为纲目,和度、分、秒分三栏对应,从一到六十,累加太阳、月亮、五星、最高、正交、伏见、月距日、太阴引数、交周各项平行,分别编成周日平行表。
第四为均数表。以引数作为纲目,预先推算每一度、每一分对应的盈缩迟疾数值,全部列入表中。月亮另外设有二三均数表,以引数和月距日作为纲目,纵横对照,推算出二均、三均的数值列入表中。土星、木星、金星、水星四颗行星,把初均与中分、次均与较分合编一张表。火星则把初均、次轮心距地数、次轮半径本数、太阳高卑差数合编一张表,统称为均数表。
第五为距度表。以黄道宫度为纲目,列出对应的赤道南北距纬,即黄赤距度表;以月距正交为纲目,把黄白大距分为六档,列出对应的黄道南北距纬,即黄白距度表。
第六为升度表。以黄道宫度作为纲目,列出对应的赤道度数,即黄赤升度表。
第七为黄道赤经交角表。以黄道宫度作为纲目,列出对应的黄道赤经交角。
第八为升度差表。以月亮、五星距交的宫度作为纲目,分别列出对应的黄道度数差值,各自编成升度差表。
第九为时差表。以黄道度数为纲目,取对应黄道、赤道度数之差换算成时间,编成升度时差表;又以引数为纲目,取对应均数换算为时间,编成均数时差表。
第十为地半径差表。以天体实际高度为纲目,列出太阳、月亮、火星、金星、水星对应的地半径差,分别制表。
第十一为清蒙气差表。以天体实际高度为纲目,列出对应的蒙气差数值,编成此表。
第十二为实行表。以引数作为纲目,列出太阳、太阴以及月距日的实行度数,分别制表。
第十三为交均距限表。以月距日作为纲目,列出对应的交均以及距限,合并为一张表。
第一种叫作首朔诸根表:以纪年、纪日、值宿作为总纲,从法元年份顺次往后推算三百年,把对应的每月初一朔日的日时分秒、太阳平行数值、太阳引数、太阴引数、太阴交周,这五项编排为一张表格。
第二种叫作朔望策表:以月份数作为总纲,从一月排到十三月,把对应的朔策、望策,以及太阳平行朔策、太阳平行望策,太阳引数朔策、太阳引数望策,太阴引数朔策、太阴引数望策,太阴交周朔策、太阴交周望策,一共十项编排为一张表格。
第三种叫作视半径表:以引数作为总纲,把对应的太阳视半径、月亮视半径、月亮距离地影的半径、影差,五项编排为一张表格。
第四种叫作交食月行表:以食甚距纬的分数作为纵列纲目,从初分到六十四分;又取太阳、月亮、地影两者半径相加得到的分数,从二十五分到六十四分作为横列,纵横互相对照,把对应的月亮运行分秒列入表格。月亮、地影两者半径相减得到的分数,和半径相加的分数共用这张表。
第五种叫作黄平象限表:以正午时刻的黄道宫度作为总纲,把北极高从十六度到四十六度,分成三十一个档位,将对应的春分距午、黄平象限、限距地高这三项编排为一张表格。
第六种叫作黄道高弧交角表:以日距限作为总纲,从零度到九十度;再把限距地高从二十度到八十九度分成七十个档位,将对应的黄道高弧交角列入表格。
第七种叫作太阳高弧表,制表体例和黄道高弧交角表相同。
第八种叫作东西南北差表:以交角度数作为总纲,从零度到九十度;再把高下差从一分到六十三分作为横列,纵横对照,将对应的东西差、南北差编排进一张表格。
第九种叫作纬差角表:以并径作为总纲,从三十一分到六十四分;再把距纬从一分到六十四分作为横列,纵横对照,将对应的纬差角列入表格。
第十种叫作星距黄道表:以距交宫度作为总纲,把各星体对应的星体距离黄道数值列入表格;唯独水星,又将交角从四度五十五分三十二秒到六度三十一分二秒,分成二十个档位。
第十一种叫作星距地表:以星体距太阳的宫度作为总纲,把对应的星体到地球的距离列入表格。
第十二种叫作水星距限表:以距交宫度作为总纲,把对应的距限数值列入表格。
第十三种叫作五星伏见距日黄道度表:以五星在黄道上运行的经度表作为总纲,分为早晨、傍晚两种情况分列,把各行星对应的距离太阳黄道度数编排为一张表格。
第十四种叫作五星伏见距日加减差表:制表体例和五星伏见距日黄道度表相同,但不再区分五颗行星,另外区分黄道以南、黄道以北,范围自一度到八度。
癸卯元法新增表格
第一种叫作太阳距地心表:以太阳实引作为总纲,把对应的太阳到地心距离真值、对数值并列列入表格。
第二种叫作太阴一平均表:以太阳引数作为总纲,将对应的太阴一平均、最高平均、正交平均并列列入表格。
第三种叫作太阴二平均表:以太阳距离月亮最高的宫度作为总纲,把太阳处在月亮最高位置时对应的二平均,以及高卑差秒数,并列列入表格。
第四种叫作太阴三平均表:以月亮距离正交的宫度作为总纲,将对应的三平均数值列入表格。
第五种叫作太阴最高均及本天心距地表:以太阳距离月亮天最高位置的宫度作为总纲,把对应的最高均、本天心到地球的距离,并列列入表格。
第六种叫作太阴二均表:以月亮距离太阳的宫度作为总纲,把太阳处在最高位置时对应的二均数值,以及高卑差数,并列列入表格。
第七种叫作太阴三均表:以相距总数作为总纲,把对应的三均数值列入表格。
第八种叫作太阴末均表:以实月距离太阳的宫度作为纵列纲目,再拿日月最高位置的相距度数做横列,纵横对照,将对应的末均数值列入表格。
第九种叫作太阴正交实均表:以太阳距离正交的宫度作为总纲,把对应的正交实均数值列入表格。
第十种叫作交角加分表:以太阳距离正交的宫度作为总纲,把对应的距交加分、加差,并列列入表格。
第十一种叫作黄白距纬表,制表体例和升度差表相同。
第十二种叫作太阴距地心表:以太阴实引作为总纲,将最大、最小两种两心差下对应的月亮到地心距离数值以及倍分,并列列入表格。
还有名称相同但内涵不一样的表格:太阴初均表分大、中、小三档;黄白升度差表记载最小交角,以及大、小两种差秒;太阴地半径差表、太阴实行表,都分为大、小二档。
志二十七 时宪八
凌犯视差新法(上)
这套算法是道光年间,钦天监秋官正司廷栋撰写,相比旧的推算方法更加精密,附在书卷末尾,以供查阅参考。
求用时
推算日月五星各类天体运行度数,都以太阳作为根本;而太阳的实际运行,又以平均运行作为基础。所有推步历法的法则,全都以每日子正作为一天的开端。这里所说的子正,指的是平子正:也就是太阳平均运行位置运行到子正初刻对应的方位。
现在推算的时刻,虽然拿两次子正的实际运行做比例计算,但算出来的结果仍然是太阳平均运行所到达的点位;太阳实际运行抵达的点位,和平均点位相比本身就会有超前或者滞后。
假设太阳运行到轨道最卑点之后,实际运行速度大于平均运行速度,那么太阳实际到达的方位,一定处在平均运行点位的东边;换算成时刻,就是实际时刻还没有到达平均时刻。如果太阳经过轨道最高点之后,实际运行速度小于平均运行速度,太阳实际抵达的方位就处在平均点位西边;换算时刻,就是实际时刻已经超过平均时刻。
因此,应当增加的均数换算成时间,就变成应当减去的时差;应当减去的均数换算成时间,就变成应当增加的时差。这就是因为太阳有实际运行、平均运行两套体系,由此产生均数时差。
但太阳是沿着黄道运行,计时依据却是赤道;黄道和赤道互相斜交,同一个天体升起到地平线的时刻就会产生度数差异。春分、秋分之后,赤道度数小于黄道度数,这个差值应当做减法,反映在时刻上就是时间还没到;夏至、冬至之后,赤道度数大于黄道度数,差值应当做加法,反映在时刻上就是时间已经走过。
所以使用正弧三角形的算法,算出黄赤升度差,把度数换算成时分:春分秋分之后为加,夏至冬至之后为减。这是因为经度分黄道、赤道两套坐标,由此产生升度时差。
把太阳自身运行产生的这两种时差,各自加到或者减去平时,就得到用时;只有依靠用时,才能够推算其他各项数据。所以推算日月交食,第一件事就必须求出用时,也就是推算日食、月食的第一道步骤。
这套算法的原理、图示已经记载在《考成前编》,讲解十分详尽,书中把图示拆成两幅,其中均数时差图使用小轮模型。到《考成后编》,求取均数改用椭圆算法,相关原理完整写在求均数的篇章之内,但没有讲解时差。
如今依照太阳实际运行落在黄道上的点位,凭借均数的度数得到黄道上的平均点位;再把实际、平均两个点位,依照穿过南北两极、二至点的经圈,使用距等圈的作图方法,投影到赤道上,就可以把两项时差合并到一张图中。太阳经度对应的时刻,两种时差的加减规则,全部可以看图查验。
举例子:道光十二年壬辰,三月初六日癸丑,戌正二刻十一分,月亮和司怪第四星黄道经度相同,这就是凌犯时刻。当日太阳引数三宫三度五十五分,太阳黄道经度三宫十五度五十三分,求用时。
如图:甲是北极,乙丙丁戊代表赤道;乙甲丁是子午圈,乙代表子正,丁代表午正;己庚辛壬代表黄道;丙甲戊是穿过两极、夏至冬至的经圈;己为冬至,辛为夏至,庚为春分,壬为秋分。
子点代表太阳实际运行的点位,投影到赤道是丑点,丑点就是太阳实际对应的用时。卯点是太阳平均运行点位,投影到赤道是辰点。卯到子的度数,就是应当增加的均数:一度五十五分四十五秒。
从卯、子两点,画出和丙甲戊过极至经圈互相平行的卯午、子未两条辅助线,也就是距等圈,把太阳平均、实际运行度数全部投影到赤道上。那么弧庚午等于弧庚卯,弧庚未等于弧庚子;赤道上午到未的弧长,和卯到子的均数度数相等。换算成时间得到七分四十三秒,也就是赤道上午未对应的时间,即均数时差。
接下来研究直角球面三角形庚丑子:丑是直角,庚角等于黄赤交角二十三度二十九分,庚子弧是太阳过春分之后的黄道度数十五度五十三分。 演算比例: 第一率:半径 第二率:庚角的余弦 第三率:庚子弧的正切 求得第四率,就是庚丑弧的正切;查表得到庚丑弧十四度三十七分三十六秒,这是太阳过春分之后对应的赤道度数。
拿这个赤道度数,和跟庚子黄道弧相等的庚未弧做减法,得到丑未弧一度十五分二十四秒,是应当减去的黄赤升度差;换算成时间得到五分二秒,就是升度时差。
太阳平均点位卯,距离春分的弧庚卯等于弧庚午,那么午点就是平时,也就是题目给出的凌犯时刻。太阳实际点位子,距离春分的弧庚子等于弧庚未,午未弧就是平均运行和实际运行的差值。
如果顺着黄道右旋来看,实际运行已经超过平均运行;但依照天体东升西落左旋的视角来看,实际运行又还没追上平均运行。未点时刻反而比午点更早,所以要从午点时刻减去午未对应的均数时差,得到未点时刻。这是太阳黄道位置虚拟投影到赤道得到的时刻。
但是太阳黄道上子点真实投影到赤道是丑点;丑未弧代表黄道、赤道之间的差值。顺着经度向东运行来看,赤道度数落后黄道度数;顺着时间向西流转来看,赤道对应的时刻又已经超过黄道对应的时刻。丑点时刻又比未点时刻更晚。所以需要再加上丑未对应的升度时差,才能得到丑点时刻,也就是太阳黄道位置真实对应的赤道时刻。
这两组时差一加一减;减法的数值大于加法,所以把两个时差互相抵消相减,得到丑午时分二分四十一秒,作为总时差。(两条时差加减符号相反就互相相减;符号相同就相加,把两个数值合并成一个总数)。如果加法数值更大,总时差就做加法。
拿凌犯时刻戌正二刻十一分,减去总时差二分四十一秒,得到丑点时刻戌正二刻八分十九秒,这就是凌犯用时。
再举一例:设定凌犯时刻为丑正一刻,太阳引数三宫十三度二十九分,黄道实行三宫二十五度三十四分,求用时。
子是太阳实际运行点位,投影赤道到丑点,丑点就是目标用时。卯是太阳平均运行点位,投影赤道到辰点。子卯弧为应当增加的均数一度五十二分二十五秒。同样从卯、子两点,画出平行于过极至经圈的卯丑、子未两道距等圈。
此时平均点位卯投影到赤道,刚好和实际点位的赤道投影丑重合。依靠平均运行算出来的时刻,正好等于实际运行真实落在赤道的用时。遇到这种情况,就不再需要求取时差。
判断依据:两种时差大小完全相等,相加相减之后抵消为零,总时差等于零。
依照算法演算:画出卯丑、子未辅助线,弧庚丑等于弧庚卯,弧庚未等于弧庚子,丑未弧和卯子均数度数相等,换算时间得到七分三十秒,这是赤道上应当减去的均数时差。
再通过球面直角三角形,求出庚丑弧赤道度数;和与庚子黄道弧相等的庚未弧相减,得到丑未弧,黄赤升度差刚好和均数度数一样,换算时间同样七分三十秒,也就是赤道上应当加上的升度时差。
一个加、一个减,数值完全相等,互相抵消,总时差为零。由此可知原来的凌犯时刻直接就是用时。这套算法逻辑:从丑点凌犯时刻扣掉均数时差,得到未点虚拟投影时刻;再加上大小相等的升度时差,最终用时依旧回到丑点。根源就是太阳平均运行过春分的黄道度数,恰好等于太阳实际运行过春分的赤道度数。
另外两种特例:
- 如果太阳刚好运行到轨道最高或者最卑点,实际运行和平均运行没有差别,就不存在均数时差,只需要增减升度时差。 譬如太阳处在轨道最卑,又恰逢子正。太阳黄道点位在子点,弧庚乙等于弧庚子;用球面直角三角形庚乙丑算出丑乙黄赤升度差,换算时间,从乙点子正时刻减去这个时间,得到丑点用时,时刻在子正之前。
太阳处在轨道最高,恰逢午正;太阳黄道点位在午点,弧壬丁等于弧壬午;用球面直角三角形壬寅午算出寅丁黄赤升度差,换算时间从丁点午正时刻减去,得到寅点用时,时刻在午正之前。
- 如果太阳实际运行正好在冬至夏至,或者春分秋分。这四个节点黄道赤道没有度数差,不存在升度时差,只需要增减均数时差。
例如太阳黄道六宫初度,正好夏至,黄道点位辛,投影赤道戊;平均点位卯投影赤道辰。从卯点画出平行丙甲戊经圈的卯午距等圈,午点是凌犯时刻;弧戊午等于弧辛卯均数,换算得到均数时差。午点时刻减去时差得到戊点,即为用时。
求春分距午时分、黄平象限宫度及限距地高
推算月亮凌犯恒星的视差,大体沿用《考成后编》推算日食三差的算法,但用途不一样。
日食演算,东西差用来求取视距弧,南北差用来求取视纬;视距弧、视纬,用来求视相距、视行。月亮行走在白道,所以日食以白平象限作为基准。
至于五星距离恒星、五星互相之间的距离,都取黄道经度相同的瞬间当作相距时刻,比较黄纬南北差值作为上下间隔。月亮距离五星、月亮距离恒星,同样以黄道经度重合时刻作为凌犯时刻,不再考察白道经度,看起来和白平象限无关。
但是依靠东西差判断视时的超前滞后,依靠南北差分辨视纬大小,判断视距离远近,这些差值全部是黄道经纬方向的差值,因此必须拿黄平象限的宫度作为基准。
黄平象限:就是地平线之上黄道半圈的中点位置。黄道和赤道斜向相交;地平线之上赤道半圈的中点,永远落在子午圈。可地平之上黄道半圈的中点,位置随时发生变化。
黄极沿着负黄极圈每日跟着天体左旋,围绕赤极旋转一周。
- 黄极处在赤极南边的时候,冬至正午落在午正,黄道斜升斜降;
- 黄极处在赤极北边的时候,夏至正午落在午正,黄道近乎垂直升起降落,此时黄平象限刚好落在子午圈;
- 黄极处在赤极西边的时候,春分正午落在午正,黄道从东北升起、向西南落下,黄平象限就处在午正的东边;
- 黄极处在赤极东边的时候,秋分正午落在午正,黄道从东南升起、向西北落下,黄平象限就处在午正的西边。
黄道的朝向随时改变,所以要针对黄道每一个度数,推算春分距午时分、黄平象限、限距地高,编制成表格。
案例一:假设太阳正好在春分点,黄道实行三宫初度,求午正初刻的黄平象限宫度、限距地高。
图中甲乙丙丁是子午圈,甲为天顶,丙丁为地平线;乙是北极;京师的北极出地高度乙丙,三十九度五十五分;戊己庚为赤道,和地平线交于己点;戊点落在午正,是地平上赤道半圈中点;戊丁是赤道距地高度五十度五分。
辛子壬是负黄极圈,子点是黄极;乙子己丑是过极至经圈;戊丑庚是黄道,和地平线交于寅点;庚秋分,丑冬至,戊春分,太阳就在戊点,正当午正,春分距午的时间等于零。
从黄极子引出弧线穿过天顶甲,画出子甲卯黄道经圈,就是此刻的黄平象限。辰点就是地平上黄道半圈中点,位置在正午东边,这就是黄平象限宫度。辰寅卯这个角等于黄道和地平线的交角,对应弧辰卯,就是本时限距地高。
演算球面直角三角形戊辰甲:辰是直角。戊甲弧是赤道到天顶距离,等于北极出地高度。从直角九十度减去黄赤交角二十三度二十九分,得到角寅戊丁六十六度三十一分,叫黄道赤经交角;和角辰戊甲是对顶角,度数相等。
比例算式: 第一率:半径 第二率:戊角(黄道赤经交角)余弦 第三率:戊甲弧(赤道距天顶)正切 求得第四率,黄平象限距离午正的正切;查表得到弧戊辰十八度二十六分十四秒,即黄平象限在黄道上距离午正的度数。
因为黄平象限在午正东边,拿春分戊点三宫,加上戊辰弧,得到辰点三宫十八度二十六分十四秒,就是此刻黄平象限黄道经度。
再算: 第一率:半径 第二率:戊角正弦 第三率:戊甲弧正弦 得到第四率,黄平象限距天顶的正弦;查表得到弧甲辰三十六度三分九秒。用象限九十度减去甲辰,得到弧辰卯五十三度五十六分五十一秒,为本时限距地高,对应角辰寅卯。
案例二:假设太阳正好秋分点,黄道实行九宫初度,求午正初刻春分距午时分、黄平象限、限距地高。

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