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天顶每时出现率

(重定向自ZHR)
1998年狮子座流星雨的全天影像。在4小时的拍摄中捕获了156颗流星。

天顶每时出现率Zenithal Hourly Rate,简称 ZHR)是天文学中描述单一观测者在流星雨的高峰活动时,在最佳的天象与观测条件下,每小时可以看见的流星频率值(不是数量)。所谓的最佳条件是流星雨的辐射点在天顶,即高度角(仰角)90度,在所观测的天区中没有云的遮蔽,可见恒星的视星等达到6.5等的理想环境。实际上,可以看到的有效频率总是低于这个数值,而且辐射点越接近地平线,差距也就越大。

概述

ZHR是用在流星雨观测上的一种观念,它代表辐射点位于仰角90度的天顶,附近无山、无云、无遮挡,全天100%能见视野,天空中也没有任何光污染,肉眼可以看到6.5等星星的理想情况下,观测者可以看见的流星最多流量移动值。这是个理论观测点,故此与实际观测情况有时可能会有很大的差别。因为ZHR定义的是一种理想状态,因此实际能看见的必然低于此一数值。流星雨的ZHR最低只有1或2,到最大的可以超过100。但超过100的只有英仙座流星雨象限仪座流星雨双子座流星雨

流星雨的ZHR每年都相差无几,但有些却有很大的变化,主要是依据产生流星雨的彗星遗流在轨道上的尘埃与地球接近的距离。例如,狮子座流星雨在大部分的年份里ZHR小于10,但每33年会变得非常壮观,因为彗星回归时会很接近地球的轨道。每当地球接近母彗星55P/坦普尔·塔特尔彗星时,流星便会大量的出现。在1966年,狮子座流星雨达到极大期的20分钟内,ZHR的估计值高达150,000,在1999年和2001年的ZHR的值也高达数千。

2017年12月21日,国际流星组织流星雨日历[1]由2018年起,采用香港天文学会[2]中国天文学会天文学名词审定委员会的ZHR中文译法。

计算公式

计算天顶每时出现率的公式是:

此处

表示观察者所见每小时的频率。N是观测者见到的流星数量,Teff是观测者的有效观测时间。

例如:观测者在15分钟观测到12颗流星,他的每小时有效频率是48(12除以0.25)。

这表示视场校正因数,其中的K是观测者的视场被阻碍的百分比(通常是云的遮蔽)。

例如:观测者的视场有20%被云层覆盖,则K为0.2,F为1.25。即如果没有云层,观测者应该多看到25%的流星,所以要以F=1.25乘上,裁示不受云层覆盖时能看见的流星。

这表示极限星等校正因数(亮度指标)。从观测者的极限星等,归算至理想的极限星等(6.5等)的流星频率。因为流星雨的母天体(彗星或小行星)不同,每一个流星雨的γ值也都不一样。因此,这是一定要考虑的一点。

例如:如果γ值视2,观测者的极限星等是5.5,则每小时流星率要乘上2倍(2乘上6.5 - 5.5的因次),这才知道在极限星等6.5时,能看见多少的流星。

这是辐射点在地平线上高度的校正因数(hR)。观测者看到的流星数量会随着辐射点高度的正弦函数变化。[可疑]

例如:如果在有效观测时间内的观测辐射点平均高度是30°,观测者的小时数率需要除以0.5(sin 30°),才会知道当辐射店在天顶时,能看见多少的流星。

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参考资料

外部链接


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