山东大学威海天文台天光亮度研究

2019-01-17 01:00:01 威海天文台 点击:

天光亮度、大气视宁度以及晴夜数等是衡量天文台址的重要参数。天光亮度的大小制约了望眼镜的极限星等以及目标的信噪比等。对天光亮度随高度角、方位角以及时间变化的研究,可以为选取合适的观测目标以及根据给定的信噪比确定曝光时间等提供理论依据,提高望远镜的观测效率。

基于上述目的,我们利用iraf处理了2008-2012年间威海天文台观测的 28000多幅V 和R 波段的观测数据。为了比较详尽的研究天光亮度随不同因素的变化,我们同时计算了观测时刻的大气质量、方位角、高度角、UT世界时、太阳天顶距、月相、月亮高度以及月亮与观测位置的角距离等相关参量。

我们的研究表明在太阳天顶距大于106度时,太阳对夜天光亮度的影响就基本可以忽略(见图一),此时可以开展精确的测光观测。 在无月夜的情况下天光亮度随方位角变化非常明显(见图二),靠海的方向明显的要比其他方向暗,说明城市灯光对天光亮度有着非常重要的影响。同时我们发现天光亮度随时间(UT世界时)也有着非常明显的变化(见图三)。前半夜天光亮度是逐渐变暗的,到16:00(UT,北京时间24:00)后天光亮度基本无变化,这一现象说明人类的活动对天光亮度有着非常重要的影响。 最后天光亮度与月相和月亮高度也有直接的关系(见图四、图五)。

该工作已经被天文技术类知名期刊Publications of the Astronomical Society of the Pacific (PASP影响因子3.69)接收并发表(D.F. Guo, S.M. Hu(通信), X. Chen, D.Y. Gao, J.J. Du)。这一研究得到国家自然科学基金、天文联合基金及山东省自然科学基金的资助。

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图一、天光亮度随太阳天顶距的变化

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图二、天光亮度随方位角的变化

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图三、天光亮度随时间的变化

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图四、天光亮度随月亮与测量位置的角距离以及月相的变化

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图五、天光亮度随月亮高度的变化

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