唐凯

(中国科学院上海天文台上海200030)

相对论长期岁差

唐凯†

(中国科学院上海天文台上海200030)

长期岁差描述在长时间范围内黄道和赤道的长周期运动.根据Vondr´ak等人(2011)的工作,我们将周期大于1万年的进动归为岁差,其他短周期序列则在章动模型中考虑.本文主要工作是在相对论框架下计算长期岁差.相对于P03岁差只适用于历元J2000.0附近几百年的范围,这种新理论能更好地体现出岁差长周期的本质.之前的所有相关工作与广义相对论理论并不完全相符.他们仅仅考虑主要的相对论效应:太阳1阶后牛顿改正和测地岁差.且处理测地岁差的方式也只是在牛顿解的基础上加相对论改正.

最近Klioner、Gerlach和So ff el(2010)建立了地球的相对论自转理论.在Klioner等人(2003)给出的后牛顿自转方程基础上,他们还考虑如何计算后牛顿惯性矩,如何处理多个相对论参考系及不同时间系统和相对论尺度化问题.此外测地岁差/章动也以更自然的方式得到处理.这个地球自转理论符合广义相对论原理,也使得我们能在更严格的相对论框架下计算地球长期岁差.

我们的目标是计算J2000.0前后100万年的地球岁差.其中黄道岁差的计算与前人工作一样,通过数值的方法得到.赤道岁差部分则基于前面提到的相对论地球自转理论,通过数值的方法对Klioner等人(2003)给出的后牛顿刚体自转方程积分,然后再根据潮汐耗散作用对结果进行修正.于是可以得到岁差表达式,其中包含一个线性项和20到……