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2关于流星雨及狮子座流星雨

　　夜空中常见到的单个流星，出现时间和方向没有什么规律，这叫偶发流星。在晴朗无月的夜晚，一个人每小时大约可看到5-10颗流星。

图2坦普尔—塔特尔（55P/Temple-Tuttle）彗星

　　许多流星雨都会周期性地出现，这是由于形成它们的流星体群，其母体往往是一颗周期性彗星。当彗星逐渐靠近太阳时，主要由水和尘埃组成的彗星就会在太阳的作用下分裂﹑瓦解，使尘埃颗粒像喷泉之水一样，被喷出母彗星而进入彗星轨道。久而久之，彗星的“残骸”便形成了犹如呼啦圈似的椭圆轨迹；每当它们的轨道与地球轨道相交时，这些尘埃颗粒闯入地球大气，剧烈摩擦，发光发热，烧蚀殆尽。有记载的同彗星有联系的流星雨，最早要推《竹书纪年》中夏朝末年的一次：“帝癸（即桀）十五年（公元前十六世纪）夜中星陨如雨。”《左传》中也记载了鲁庄公七年（公元前687年）的一次流星雨：“夏四月辛卯，夜，恒星不见。夜中，星陨如雨。”这是世界上关于天琴座流星雨的最早记录。 由于彗星抛洒物分布地不均匀，每年出现的流星雨强度不尽相同；彗星抛洒物在彗星母体附近最为密集，因而只有当彗星回归近日点附近时，才有可能形成流星暴雨（每小时流星达数千颗以上）。

　　引起LEO的母彗星坦普尔—塔特尔（55P/Temple-Tuttle）沿椭圆轨道每33.231年环绕太阳一周，轨道对地球黄道面的倾角为162.7度，与地球相逆运行。轨道降交点在近日点附近，距离太阳约1个天文单位（1天文单位为日地平均距离），因此每次近日点都要与地球相对擦肩而过。彗星在近日点由于受太阳辐射较强，温度升高，彗星活动加强，喷射出较多的细小固粒，高速进入地球大气，就成为狮子座流星雨。

　　200年来，曾在1799﹑1833﹑1866﹑1966年4次形成大规模流星雨。

“1966年11月17日凌晨……4时30分，每分钟有几百颗流星，4时54分，达到了每秒钟40颗流星的高潮。人们觉得我们的地球好像一辆汽车，以极高的速度，驶进一条满是流星的隧道，这些流星好像扑面而来，仰视天空时，真怕打在我们脸上。”

　　这是一位观测者于1966年11月17日凌晨在美国亚利桑那州所见的景观。

　　Temple-Tuttle彗星于1998年1月17日过近地点，2月28日过近日点。因此从1997年起，LEO进入大年。


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3为什么要研究LEO

　　观测和研究流星雨，对于研究太阳系天体的运动（如彗星﹑小行星与流星的相关性），对研究地球高空大气物理性质，避免人造卫星﹑宇宙飞船等航天器受流行体的撞击，都有重要科学意义。

　　如果流星体质量较大燃烧不完坠落到地上，就是陨星。在进入太空时代之前，陨石便是人类唯一可以进行直接研究的天体标本。
　　流行体高速闯入地球大气，与大气分子激烈碰撞，产生带电粒子，会改变电离层状态，干扰电离层通讯。

　　流星暴雨期间，宇宙飞行器将受到直接的威胁。1993年8月，为避开可能发生的英仙座流星雨，美国航空航天局推迟了原定8月的“发现号”航天飞机发射，并通过遥控指令，使正在太空运行的“哈勃”望远镜掉转指向，背朝流星袭来方向，以免镜面被流星颗粒打坏。1999年11月19日，我国长征2号F运载火箭成功发射了“神州号”飞船，恰恰躲过了前一天发生的狮子座流星暴雨，这是根据天文学界对狮子座流星雨的准确预报而作的安排。

　　由于流星出现的所谓不确定性以及流星出现的瞬时性，很多天文台往往不安排流星的常规观测，相当部分的观测资料要依赖于天文爱好者。而流星观测是最适合天文爱好者的观测项目，甚至不用什么专业设备，也能取得很好的成果。近年来，随着近地小行星搜寻计划的实施，新彗星和小行星的发现权，已几乎都落入了专业天文学家手中，天文爱好者很难有所作为，惟有流星和流星雨的观测，是爱好者大有所为的领域。

　　正如我国小行星和流星方面的专家﹑北京天文台研究员朱进博士所说：“流星观测不仅是天文学，也有可能是整个自然科学领域中目前为业余爱好者留下的唯一一个可以与专业科学家一较高低的领域了。特别是流星的目视观测，它并不依赖于复杂的观测设备和手段，需要的只是在夜空下默默守候的耐心和细心，以及一定的观测条件﹑对星空的了解和一定经验。”

3猎星会1998-2000年观测LEO的情况简介



1998年

　　天文学家预测该年会出现比较大的流量，而且新月不影响后半夜对流星雨的观测，故此猜测应该出现比较壮观的流星雨场面。按照计算，最佳观测地点位于亚洲，中国位于其中。11月中旬，国外的各路观测人马纷纷来到我国。在媒体的炒作之下，LEO成为公众关注的话题，大家都期待着“狮王”的“怒吼”。

　　这是我们协会成立的第一次观测活动。根据预测，北京时间11月18日凌晨流星雨将达到极大。我们按照预报时间，在体育场观测。由于天气状况不太好，只有寥寥几颗，但其中也不乏火流星。

　　根据事后得知的情况，北京时间17日凌晨，中国上空出现了每小时数百颗的较强LEO，其中明亮火流星所占比例特别大，“金蛇狂舞”的壮观场面，让从没见过流星暴雨的人们大开眼界。北京时间18日凌晨，在预测出现极大的时间段中，LEO流量仅达每小时150颗左右，不但数量少，也没有明亮的火流星了。

　　国际流星组织（IMO）对全球的观测数据进行了分析整理，得到了1998年LEO的总体情况报告。报告指出，预报所指的“极大”位置对应于第二个小高峰，实际上，提前出现了第一个高峰才是真正的极大。北京时间17日凌晨出现火流星高潮时对应的流星不超过每小时400，尽管不太高，但是由于明亮火流星占了多数，人们觉得是非常壮观的。次日凌晨，流星最高达150，且暗流星居多，人们失望的心情可以理解。


1999年

　　这一年的观测条件仍很好。
　　据预测，这一年还有可能出现暴雨。

　　11月17日晚上，猎星会一行六人，来到南郊镇的一片农田。这里视野开阔，几乎无建筑物遮挡，且光污染要比市区好得多。从22：30—次日2：45，四个多小时的守候，只等来2颗流星。3点以后，天空转阴，观测被迫中断。
　
　　但这次LEO并没有再让天文学家伤面子。在此之前，英国天文学家阿舍尔和澳大利亚天文学家麦克诺特大胆预测，世界时11月18日凌晨2：08，地球将与 Temple-Tuttle彗星于1899年回归时留下的流星物质相遇，在西亚﹑欧洲﹑非洲一带将出现每小时几千颗的流星暴雨。

　　果然如其所料，世界时18日2时02分（北京时18日10时02分），在西亚﹑欧洲和非洲等地区，出现了狮子座流星暴雨，最高达每小时天顶流量3700颗，并持续了3分钟。

　　由于高峰时中国正值白天，我们没能看到18日的爆发。北京时间19日凌晨，出现了一个小高峰，有不少火流星，但我们未进行第二夜的观测，所以错过了这次机会。


2000年

　　这年LEO期间正好有下弦月，且月亮位于辐射点附近，十分影响对流星的观测，尽管这样，我们仍然决定前往南郊。

　　猎星会共8人，参加了这次观测。从11月17日23：00—18日1：45，将近两个小时，没有任何收获。此后月亮逐渐升高，月光严重影响观测，我们决定结束观测。
事后得知，我与许多爱好者相似，都没有看到LEO出现较多的流星。此次LEO确实根据预报所预测的极大期在北京时间18日中午， 且流量不大。
         
　　从1998—2000年，我们都始终未看到“狮王”的怒吼。失败是奋起的动力，未知是兴趣的源泉。全国广大天文爱好者并没有在一次次的“失败”面前低头，他们以更大的注意力和更浓的兴趣来探索流星暴雨，特别是狮子座流星暴雨。
　　
　　从1999年﹑2000年两年成功的预报来看，1999年并不是本次33年周期中LEO的顶峰，而只是它真正增强的开始，顶峰将出现在2001—2002年。并且2001年，中国又将是世界最佳观测点之一。

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 18:48 编辑 ]

5．2001年LEO的预报

　　到1998年为止，天文学界多数学者都倾向认为20世纪末这次LEO高峰是在1998年和1999年。新的预报则认为：1999年只是这一周期LEO的真正增强的起点，2001和2002年才是这一周期的高峰。

　　这里介绍有代表性的英国天文学家阿舍尔和澳大利亚天文学家麦克诺特先生的狮子座流星暴雨预测模型。

　　他们考虑了LEO母体Temple-Tuttle彗星在历史上的每次回归释放的尘埃团在轨道上的运动情况，每次的流星雨正是由于经过它们这些物质团时产生的。

图5．LEO 2001年预测模型

图5中，直线表示了地球运行轨道，椭圆块就是历次Temple-Tuttle彗星回归释放的尘埃团。
从图中看出，地球将先后与1767年、1866年、1699年回归喷发的尘埃团正面相遇。2001~2002年具体预测如下表：

表1
2001-2002LEO预报

北京时间	ZHR	圈数	可观测区域
2001.11.18 18：01	2500（？）	7	北美、中美
11.19 1：31	9000	9	澳洲、东亚
11.19 2：19	15000	4	澳洲西部、东亚、东南亚、中亚
2002.11.19 12：00	15000	7	西非、西欧、加拿大北部、南美东北部
11.19 18：36	30000	4	北美

　　表1中，“ZHR”指的是流星雨强度，即最佳观测条件下（极限星等6.5等，辐射点恰在天顶）的每小时流星数。圈数是指流星体自母体彗星喷发出来到这次与地球相遇相隔的圈数。例如，2001年11月19日2：19相隔4圈，就是说地球遇到的是母彗星1866年回归时喷撒的颗粒。圈数越多，颗粒中小颗粒比例越小，亮流星比例越大。

　　预报只是解决了问题的一半，而且不是最重要的一半。检验才是解决问题更重要的一半，1999年、2000年的目视观测，较好的检验了这一模型。根据国际流星组织综合全世界目视观测资料得出的1999年LEO结果，顶峰时间与预报只相差6分钟。2000年的观测，也基本与预报符合。

　　总之，目前对于流星雨的预测理论和方法很不成熟，学说纷纭，方法各异，尽管有1999年和2000年两年成功范例，但是天文学家仍有不同的预报结论，但是我们正在一步步地接近流星暴雨的谜底。

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:30 编辑 ]

6．2001年LEO观测方案及准备工作

　　为了迎接有可能出现的狮子座流星暴雨，我们在2001年7月就写出了详尽的《2001年LEO观测方案（草案）》。
　　时间上，我们决定在11月16、17和18日三晚连续监测（如天气允许），防止极大期提前到来。

　　观测地的选择，我们决定18日在南郊，至于16、17日，我们在佘山和南郊之间犹豫。
　　观测方法上，有好几种方案：第一种是最经典、最简单的方法——目视观测（Visual Observing），第二种是摄影观测（Photography Observing）。还有两种即摄像观测和无线电观测。

　　《方案》制定以后，我们抓紧LEO前为数不多的几次流星雨，如7月29日南宝瓶δ（Delta）和8月12日英仙座，演练了目视观测和摄像观测。

　　进入十一月份以后，全国广大地区出现了大范围连续的晴好天气，为观测LEO提供了很好的条件。
但由于17日要进行期中考试，我们放弃了16日晚上观测的计划。最终确定17、18日均在南郊观测。由于人员限制，因此只采用目视和摄影两种观测方法。


7．观测综述·三天两夜追狮王(ＷＩＬＬＥＲ)


   　有些人已经停止了数数，他们好象被催眠似的只顾仰头凝视夜空中的“烟火”。你如何判断瞬时同时出现的5颗流星，紧接着又一次这样地迸发？不管你现在在看哪儿，也许你正看着狮子座的镰刀部位，也许你正看着天极或地平线附近，你都不用等待几秒，就会看到另一颗流星划过夜空的闪光。

　　有时，如果你注视离辐射点很远的地方，在地平线附近，例如朝着天狼星﹑昴星团和土星，你会看到流星几乎平行地飞而后落下，就像天幕前一个布织的窗帘。

　　这不是一场梦，也不是天文馆里的表演。这是2001年11月19日凌晨目视观测的真实情况。
　　下面记录的就是我们猎星会观测此次流星雨的日子，愿与大家共享这些追逐“狮王”的日日夜夜。


第一夜——犹抱琵琶半遮面

　　17号考完试，我们几位爱好者马上碰了下头，最后商讨晚上的观测事宜。19点左右，我们集中后分乘两辆出租车前往观测地——南郊。参加观测的共有8人：ＬＥＡＦ﹑群哥﹑康哥﹑阿明﹑北斗流星月﹑阿桢﹑阿飞和ＷＩＬＬＥＲ。在进行了分工和仪器调试之后，我们于23点半开始了观测。根据分工，我和ＬＥＡＦ按照国际流星组织的标准观测方法目视观测，君哥和阿飞负责摄影。我们一共带了三架照相机：海鸥DF-100﹑DF-300ED﹑DF300E。

　　此时狮子座还未升起，之所以这么早就开始观测，一项重要原因就是寻找在御夫—英仙座可能存在的新的流星辐射点。
23：26，出现了今晚的第一颗流星，三等，属于金牛座流星。我马上把这颗流星的轨迹画在了事先复印好的星图上。23：49，又有一颗金牛座流星。00：42，一颗一等的流星出现在猎户座，它的反向延长线正好在御夫—英仙，这难道就是我们要寻找的新辐射点吗？00：46，又有一颗非常长﹑极慢的流星，我叫出声以后，康哥才抬头看见，足见这颗流星之慢。它的反向延长线也通过了御夫座，我可以断定是从新的辐射点射出。1点以后，我们轮流回屋子休息，吃方便面。到2：56，我们一共看到十颗，没有一颗是狮子座的。
休息一会后，3：11，我躺在了躺椅上，开始期待狮王出现。3：13，-2等的流星，余迹两秒，“是狮子座的，”我兴奋地叫出来，“终于等来了狮子。”4：49，随着一颗-7等火流星的出现，现场每一个人都叫起来：“实在太亮了。”整个地面都被它照亮了。有人还在纳闷，冬季哪来的闪电呀？到5：30，我共有32颗狮子座流星进帐，可谓收获颇丰。大家一致认为狮王的表现很好，明天将会有好戏登场。我们综合分析了一下情况，认为可以撤回了。这时，我才发现我的帽子上结满了洁白的霜。大约6点钟，我们乘车回来。吃完早饭，已是7：00。我钻到床上，很快进入了梦乡。

第二夜——大珠小珠落玉盘


　　一觉醒来竟然已是16：30，整整睡了8个小时。急忙爬起来，整理了半个小时的录音。我顺便打了一个电话给利江哥老师，向他通报了昨晚的观测情况。

　　今晚，我们决定骑车前往南郊。一来今天没有沉重的三脚架、躺椅等东西，因为昨天都寄放在了南郊；二来，第二天一早还得去上课，如果仍乘出租车，那么早上一旦叫不到车，那可麻烦了，从南郊步行回来，至少1个半小时。
21：30，；来到南郊以后，我们没有急着开始观测，而是先养精蓄锐。一间十几平方米的屋子，睡了七个人，已无立足之地。
23点，我们起来以后，开始吃夜宵，然后更换衣服。吃饱喝足，臃肿的我们走出屋子：猎户已近中天，耀眼的木星正在头顶，而牛郎织女在西方地平线上。晴朗的天气更加让我们这些追星族兴奋，各个跃跃欲试。大家一致肯定：今晚会成为我们一生中最难忘的一夜。

　　来到预定地点后，三架照相机一字排开。针对有可能出现的流星暴，我们调整了分工：群哥、LEAF和啊飞负责摄影，我仍然采用标准方法目视观测，其余的人负责报时或其他项目。

　　经过一段时间的适应，我的目视极限星等已达到了5.0等，这是难得的观测流星的好天气。00：36，录音笔工作，我正式开始了今晚的观测。此后的整整4个小时，我几乎躺在躺椅上一动未动。

　　“一颗，穿过金牛座，余迹两秒，群内。”我对着录音笔叫道，这成了我今晚的第一颗流星。以后基本维持在每一分钟一颗。到1：00，我已记录到24颗流星，大部分都有2~3秒的余迹。1点以后，我开始不计流星的归属。1：09~1：13，出现了一个小高潮，平均每分钟3~4颗。此后又恢复到每分钟1~2颗。1：29~1：31，也就是预报的第一个高峰前的三分钟，流星明显增加。这三分钟内一共出现了16颗流星，可见预报的时间非常准确。1：29的一颗-1等流星余迹长达5秒。到1：52，流星流量不太稳定，有时一分钟有7颗，又有时只有1~2颗。1：41，一颗流星“撞”向了木星，蔚为壮观。1：45的一颗又穿过了毕星团。可惜这两颗流星都没有进入照相机的视场范围。有时候，两颗流星间隔只有1秒，但之后又是几十秒的等待。这时，我提醒负责摄影的三人，流星的对偶性十分明显，即一颗流星出现之后不久，在同一天区或相对称的另一天区，很快就会出现另一颗。1：38，两颗2等流星同时出现，引来我们啧啧称奇。1：49，大地突然被照亮，原来是一颗-4等的火流星。康哥正低着头，只看到闪光，连忙问我们刚刚发生了什么事。1：51，随着全场一片欢呼，大地又一次被照亮。

　　流星密集时，每隔2、3秒就有一颗，已经有下“雨”的感觉。我几乎是不停地对着录音笔狂吼。1：57，两颗流星一前一后，从相同的轨迹经过，令人叫绝。2：05以后的5分钟，暗亮星占了主导，大多数只有3~4等，如果没有丰富的经验，很可能就把它们漏掉。经常有2~4颗流星同时出现，有时每分钟11颗，我竟然来不及对着录音笔喊。现场高潮迭起，喊声此起彼伏。2：20，一颗-5等的流星头部发生爆炸，其与大气剧烈摩擦而产生的余迹竟然长达20秒，就像一抹云彩，飘在空中，随着风翩翩起舞，实在太美了。2：28是今晚最激动的一分钟，先后有16颗流星：先是4颗流星间隔约1秒相继出现，尔后又有四颗，然后5颗流星同时从天顶散开，形成明显的扇形，有如天女散花。我这才真正理解“辐射点”的含义，这一极为壮观的景象将会使所有的在场者终生难忘。不远处的群哥大叫后悔，那时他正准备拍摄天顶，如果快门早按下一秒，这一精彩镜头就可以永远的留在底片上，成为珍贵的资料。
不知什么时候，起了大雾。我们完全被雾所包围。西方的两盏灯，被大雾照亮后，影响对西方天空的观测。同时，每拍完一张照片后，群哥他们不得不用擦镜纸擦拭镜头，以保证照片不出现象差。

　　2：51，又一颗-6等的流星发生了爆炸。2：52，出现了一个一分钟13颗的高峰。这一高潮过去以后，流星基本稳定在每分钟4~5颗。

　　3：02，出现了今晚最亮的流星，-8等，亮度直逼满月。明亮的余迹半分钟以后才渐渐消散。

　　现场只剩下ＬＥＡＦ、群哥和ＷＩＬＬＥＲ三个人。另外四个人抵挡不住睡意，回屋里休息了。我竟一点也不困，可能是由于白天睡过8个小时了吧。不久，录音笔的内存消耗完了，我改用录音机，但仍然一丝不苟地将每一颗流星的细节尽可能详尽的告诉录音机。

　　从未有过如此仔细的盯着天空，怕转瞬即逝的流星溜走。从没有看到过那么多姿多彩的流星，暗的，温柔的像指尖擦过黑绸；亮的，耀眼的就像无灯的屋子里刚擦亮的火柴，照得你眼花；稀疏时，翘首以盼才见一颗淡淡划过；集中时，三、四颗成群而来，眨眼便漏了几颗；短促时，瞬间划过，不留痕迹；悠长时，流星拖着的余烟像长笛的尾音，在天空滞留着，几十秒后才慢慢散开。从未见过那么短暂而美丽的存在，刚听见欢呼，抬眼时又难以寻觅。从未在那么苦的环境中毫无怨言，毕竟，还有什么能比得上宇宙给人带来的震撼。

　　4：44，狮王的演出还在继续，我停止了标准观测，是时候回屋子整理一下仪器了。所有的仪器竟都像刚从水里捞起来的一样，布满了水滴。

　　天亮了，我们踏上了回家的路。雾更大了，只能看得见十几米远的地方。近地面的雾气简直与仙境没有两样，不敢想象一晚就在如此潮湿的环境里度过。一抬头，不经意间又一颗流星！要知道，这时天已大亮，所有的恒星都消失了。我赶紧看了一下表，6：19。
匆匆吃过早饭，我和朱晓康在上学路上仍在津津乐道这颗意外收获的流星。就让我们再看一眼天空，轻轻的说声：
　“狮王，我们仍愿等待，等你33年。”

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 20:58 编辑 ]

8摄影观测

　　观测仪器：海鸥DF-100单反相机+28mm/f2.8 广角镜；海鸥DF-300ED单反相机+50mm/f1.8 标准镜头；海鸥DF-300E+28mm~70mm/f3.5变焦镜头。胶卷采用柯达max-400及Fuji G800。

图6
海鸥DF-100和DF-300E相机

　　观测过程：由于天气等多方面原因，每次曝光时间在3~5分钟。每次停止曝光，记录起止时间以及有无流星进入视场。
　　北京时18日凌晨，采用两部相机分天区拍摄。

　　北京时19日凌晨，即极大期，采用三部相机分天区拍摄。

　　资料处理：观测后，当天下午送去冲洗，后将各拍摄参数整理。寒假中将较好的作品寄往云南天文台参加“狮子座流星雨摄影赛”。
　　观测中的经验与教训：j虽然在流星雨时各天区均有机会出现流星，但通过观测发现猎户、大犬、大熊附近亮流星出现频率较高。k本次观测中受器材限制，拍摄所覆盖天区太小，失去了拍摄更多流星的机会。l电子快门相机由于使用了碱性电池，在低温环境下电能消耗很快，频繁更换电池影响了观测。m由于后半夜经常起雾，使镜头结雾非常明显，只得缩短曝光时间，以后在观测中应重新选择观测地点或使用电热丝解决这一点。

9
结论

   经过连续36小时奋战，猎星会终于圆满完成了此次观测任务。花了将近一周的时间，整理了录音，并作了简单的分析：在11月19日北京时间00：37~4：44，有效时间263分钟内，一共记录到了896颗流星（如果加上非有效时间实际看到的流星，肯定超过1千颗）。其中842颗估计了亮度，将近一半的流星有余迹，超过-3等的火流星整整100颗，占了12%。最亮-8等3颗，-7等1颗，-6等4颗，最多的1等星225颗。
    表2是分段统计报表，为求简洁采用了英文形式。ＢＴ代表北京时间，ＵＴ代表世界时（ＵＴ＝ＢＴ－８）。α、δ是观测中心时刻的天球坐标（赤经、赤纬）。ＬＭ是平均极限星等。Ｆ代表视场的遮掩率，用０～１表示。１表示视场无遮掩，０.５表示视场５０％被遮挡，以此类推。Teff是有效时间，以小时为单位，All是这一时段的总流星数，ZHR则是换算成的标准天顶小时数。

表2
分段统计报表

①0036～0100BT
(UT1636 ～1700)
α= 70度 δ=+20度
LM=5.2
Teff= 0.4
F=1
All=24
ZHR=639

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	0	0	1	2	6	3	7	4	1	0	24

② 0101～0132BT
(UT1701 ～1732 )
α= 70度 δ=+20度

LM=5.2
Teff=0.52
F=1
All=68
ZHR=1101

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	0	1	3	5	13	8	23	8	7	0	68

③0133 ～0152BT
(UT1733 ～1752 )
α=80度
δ=+20度
LM=5.0
Teff=0.32
F=1
All=83
ZHR=2115

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	1	2	3	6	7	3	28	12	15	2	79

④0153 ～0204BT
(UT1753～1804)
α=80度
δ=+20度
LM=5.0
Teff=0.18
F=1
All=70
ZHR=2822

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	0	0	5	10	8	6	15	9	11	6	70

⑤0205～0219BT
(UT1805～1819)
α=80度
δ=+20度
LM=5.0
Teff=0.23
F=1
All=116
ZHR=3476

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	1	1	1	15	10	8	16	20	36	8	116

⑥0220～0237BT
(UT1820～1837 )
α=80度
δ=+20度
LM=3.79
Teff=0.28
F=1(有雾)
All=126
ZHR=8487

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	1	1	2	8	25	14	3	14	12	13	4	97

⑦0238～0307BT
(UT1837～1907)
α=80度
δ=+20度

LM=4.0
Teff=0.48
F=1(有雾)
All=141
ZHR=4256

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	1	0	1	4	4	10	22	15	7	49	8	4	0	125

⑧0308～0343BT
(UT1908～1943)
α=80度
δ=+20度
LM=4.4
Teff=0.4
F=1
All=116
ZHR=2593

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	1	0	0	1	2	14	21	19	6	31	16	1	1	113

⑨0344～0405BT
(UT1944～2005)

α=120度
δ=+30度
LM=3.9
Teff=0.35
F=1
All=63
ZHR=2324

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	0	0	0	1	2	9	8	11	5	15	9	1	0	61

⑩0406～0444BT
(UT2006～2044)
α=120度
δ=+30度
LM=3.4
Teff=0.61
F=1
All=89
ZHR=2804

星等	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	TOT
数量	1	1	2	3	4	8	10	16	13	27	4	0	0	89

把表3中19日凌晨的10个时段合并为4个大段后见表3。
表3
星等统计

Period （BT）	-8等	-7等	-6等	-5等	-4等	-3等	-2等	-1等	0等	1等	2等	3等	4等	TOT
0037~ 0152	0	0	0	1	3	7	13	26	14	58	24	23	2	171
0153~ 0237	0	0	1	2	3	14	50	32	17	45	41	60	18	283
0238~ 0343	2	0	1	5	6	24	43	34	13	80	24	5	1	238
0344~ 0444	1	1	2	4	6	17	18	27	18	42	13	1	0	150
TOT	3	1	4	12	18	62	124	119	62	225	102	89	21	842

  根据每个时段统计出的ZHR，绘制成如图2的“ZHR变化曲线”。可以看出高峰大约为2：28（世界时18：28）。由于我们协会只有周毅一个人采用了标准方法观测，缺乏整体性，所以难免有误差。幸好，这张曲线图可以看到流星强度随时间逐步增强，而后渐渐减弱的过程，图中看出ZHR的最大值超8000，与预期的15000相去甚远。

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:27 编辑 ]

　　以上初步统计完成之后，我们填写了国际流星组织制定的LEO目视观测报表（共两张，分别为UT18日和UT19日），于11月25日寄往了我国的流星观测汇总中心——紫金山天文台。12月3日，收到了我国著名流星天文学家徐品新老师的回信，他对我们的观测给予了肯定，称“这是很重要的资料”。

　　今年2月，我们又将拍摄的3张流星照片寄往了云南天文台，参加“2001狮子座流星雨摄影赛”。3月19日，收到云南台回信，并补寄了底片感光度等参数。目前，比赛结果还未公布。

　　国际流星组织根据来自个28国家的177位观察者的观察获得的总数为 137146个狮子座流星，于2002年初在其网页上公布了2001年LEO的最后结果，结论是：
第一个高峰出现在美洲，时间是世界时11月18日10：30和10：40，最大ZHR达到了1400。Lyytinen等人事先预测的时刻是10：28，二者相当吻合。
第二个高峰出现在世界时11月18日18：20附近，与阿舍尔和麦克诺特的很接近（与我们得出的结论18：28也很接近）。这个极大出现在亚洲，它的上升阶段持续的时间相当长，国际流星组织认为这也许是第九轮回归的尘埃物质的活跃所致。
表4是该组织负责人Rainer Arlt先生2001年12月份给出的2001年LEO 初步分析分析结论。当时计算出来的ZHR最大仅为2800左右。




表4 2001年LEO
初步分析分析结论
太阳黄经
观测人数

ZHR
偏差

r
世界时
(历元2000.0)
233.6803

6
10.7
2.4
2.00
234.8489
16
16.9
1.7
2.00
235.6417
23
33.6
2.4
2.00
235.7577
18
56.0
4.2
2.00
235.7948
17
72.4
5.2
2.00
235.8300
14
92.0
6.6
2.00
235.8681
14
86.3
6.1
2.00
236.0146
10
141.2
10.1
2.00
236.0442
8
198.7
16.8
2.00
236.0648
9
239.7
18.2
2.00
236.0791
4
312.4
23.4
2.00
236.0873
2
417.9
57.4
2.00
236.0936
6
474.7
34.6
2.00
236.1007
5
641.8
47.6
2.00
236.1090
8
664.1
49.0
2.00
236.1136
12
738.2
55.6
2.00
236.1177
13
691.3
48.9
2.00
236.1217
9
968.3
77.8
2.00
236.1249
10
1241.3 103.4
2.00
Nov 18 1021
236.1282
14
1067.0
77.8
2.00
Nov 18 1026
236.1308
11
1429.3 105.9
2.00
Nov 18 1030
236.1326
11
1032.8
87.0
2.00
Nov 18 1032
236.1348
12
1118.3
89.5
2.00
Nov 18 1035
236.1371
12
1309.6
95.0
2.00
Nov 18 1039
236.1389
9
1284.7 112.2
2.00
Nov 18 1041
236.1408
13
1160.3
86.0
2.00
Nov 18 1044
236.1435
15
1144.5
82.4
2.00
Nov 18 1048
236.1461
13
1006.6
76.8
2.00
Nov 18 1052
236.1495
13
829.9
64.6
2.00
236.1619
10
780.6
55.6
2.00
236.1725
16
735.6
56.9
2.00
236.1871
9
473.9
34.2
2.00
236.2458
8
319.7
22.9
2.00
236.3029
7
371.3
27.1
2.00
236.3256
6
397.6
29.5
2.00
236.3499
9
369.5
35.7
2.01
236.3797
36
507.6
27.1
2.02
236.3975
48
741.1
37.1
2.03
236.4073
45
903.8
46.4
2.03
236.4152
32
1239.2
62.8
2.04
236.4205
27
1321.2
71.1
2.04
236.4251
23
1503.8
76.0
2.05
236.4299
26
1280.1
69.2
2.05
236.4345
19
1753.5
88.5
2.08
Nov 18 1743
236.4386
17
1651.6
87.4
2.11
Nov 18 1749
236.4422
14
1848.2 103.2
2.15
Nov 18 1754
236.4457
14
2057.9 110.2
2.17
Nov 18 1759
236.4484
10
2242.5 130.6
2.17
Nov 18 1803
236.4515
18
1861.9
94.2
2.17
Nov 18 1807
236.4541
11
2112.8 125.4
2.17
Nov 18 1811
236.4561
9
2406.9 121.6
2.17
Nov 18 1814
236.4582
7
2196.5 150.5
2.16
Nov 18 1817
236.4600
10
2630.0 140.8
2.15
Nov 18 1820
236.4621
11
2192.9 121.6
2.15
Nov 18 1823
236.4644
12
1906.7 102.4
2.14
Nov 18 1826
236.4668
13
2370.8 120.2
2.15
Nov 18 1829
236.4690
9
2400.5 137.5
2.17
Nov 18 1832
236.4712
11
1958.0 109.6
2.20
Nov 18 1836
236.4739
13
2160.8 112.8
2.21
Nov 18 1839
236.4765
12
1656.7
93.3
2.18
Nov 18 1843
236.4798
16
1416.5
70.8
2.15
Nov 18 1848
236.4846
13
1482.9
77.9
2.10
Nov 18 1855
236.4882
14
1448.3
73.6
2.07
Nov 18 1900
236.4932
21
1051.6
52.6
2.03
236.4978
19
1222.4
63.0
2.01
236.5034
22
1108.2
55.8
1.99
236.5123
22
1087.2
55.6
1.96
236.5207
29
848.3
42.8
1.92
236.5317
31
759.0
38.7
1.90
236.5465
32
635.8
32.7
1.92
236.6595
40
208.6
10.7
1.96
233.6803
6
10.7
2.4
2.00



图9是IMO公布的流量ZHR的曲线图，横坐标是太阳黄经，与世界时的对应关系可看表4。

图9
ZHR曲线

　　IMO给出的结论中，ZHR的最高值为3500颗/小时，似乎低于事先各种理论的预测。按照这一结果，根据公式HR=ZHR•rLm-6.5•(cosZ)1.47(对于LEO， r取2.5；Z是辐射点天顶距),平均每分钟只有4颗,而我们实际观测情况平均每分钟至少有8颗,而且我们是严格按照IMO的规范要求操作的。对IMO的这一结果,我们存在不同意见.

LEO峰值的时间,我们不存在异议,但最大流量显然与实际不符,我们认为有以下原因.

1. 对于ZHR的计算方法的疑问
　　实际观测到的每小时流星数HR与ZHR的近似关系为HR=ZHR•rLm-6.5•(cosZ)1.47，当Z为90度的时候，即辐射点在地平线下时，是不应该有流星出现的。但在此次流星雨中很多人在辐射点还未升起来即已看到了群内流星。
　　其次是r值的意义。L是流星的亮度指数，它的定义是星等每增一等，流星数增至的倍数。r越大，暗流星的比例越大；r越小，亮流星的比例相对增大。

先看以下三个例子（数据引自2001年《星光快讯》第6～７期合刊）。
观测者
时段（UT）
有效时间（h）
LM
流星数
HR
Wang Di
1801～1815
0.23
5.7
241
1048
Fan Yuwei 1756～1805
0.15
4.2
183
1098
Xia Dan
1800～1810
0.17
6.4

187
1122
如果r=2.5
Wang Di
ZHR=4938
Fan Yuwei
ZHR=20451
Xia Dan
ZHR=2783
　　三位观测者的极限星等相差很大，但观测到的流星数几乎相同，由此计算出来的ZHR都相差甚远，r值的意义到底是什么？我们不禁对全球普遍采用的ZHR的计算方法提出了怀疑。

　　国内的观测情况，也似乎预示着IMO对ZHR的估计过低。多数人感觉ZHR应上万。

　　再次，日本的结果，18日18：10（世界时）ZHR=4500，到19-20点ZHR还保持在1700左右

　　以上事实都说明了IMO对ZHR的估计过低。
2.观测报告的质量

　　由于流星高峰时我国是最佳观测地点，因此，我们占有天时、地利、人和的有利因素。但我国爱好者观测报告质量不高。这样就造成了IMO宁愿采用高质量但低流量的报告，也不采纳质量不高的流量上万的报告。

　　正如我国著名天文爱好者周兴明（IMO会员）所说：“11月20日，LEO方面，可能太缺少高质量的观测报告，在我国出现的极大峰值已由前期估计的每小时2000-6000，调整到了3000颗/小时的水平。而据本人了解的情况，国内的大量观测报告都没有及时整理出来报IMO，绝大多数天文爱好者没有按有关的规范进行观测，只是累计计数或所谓的联合观测，能用于计算ZHR的单人分段资料很少。发到国际上的观测报告内在质量不高，能归算出10000颗的流量的报告未得到支持。前一个高峰流量也由1250下调到1000。很高的ZHR需要有更多可靠的报告支持，而这正是国内缺少的。”

　　无论如何，这场“雨”都是一个世纪以来中国上空出现的最大一次流星雨。




[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:03 编辑 ]

10
对御夫座流星雨的讨论

从11月17日到18日凌晨一段时间，我们见到了较多来自北天的流星，怀疑为新辐射点的有6颗，见表5。其中画图观测的5颗流星，见图10。箭头表示流星轨迹和方向。
从图中可以看到，①④⑥精确的交于了御夫座ι星，赤经α=75°，赤纬δ=+33°。②通过了御夫座η（α=78°，δ=+41°），③通过了金牛座β（α=81°，δ=+30°），②③交于α=85°，δ=+43°。而且可以看出，离御夫座近的流星轨迹短，远的轨迹长，这就排除了偶发流星的可能性。因为只有是流星群，才有可能由于透视出现上述现象。

表5
怀疑为新流星群的流星

序号	时间（BT）	亮度	观测者	归属	备注
①	17日23：36	3等	ＷＩＬＬＥＲ	金牛座或新辐射点	画图①
②	18日00：42	1等	ＷＩＬＬＥＲ	新辐射点	猎户向下， 画图②
③	00：46	1等	ＷＩＬＬＥＲ	新辐射点	慢，非常长，画图③
④	00：51	2等	ＷＩＬＬＥＲ	新辐射点	出现在猎户-双座， 画图④
⑤	00：17	1等	ＷＩＬＬＥＲ	偶发或新辐射点	未画图
⑥			ＬＥＡＦ	新辐射点	画图⑥

图10
画图观测的5颗流星

　　为什么会有这么多的流星都交于如此接近的范围内呢？我们认为，新辐射点确实存在。

1.不可能是金牛座流星
　　11月17-18日，除了狮子座流星雨外，当天还有两个流星群：南金牛（STA）和北金牛（NTA）。两者ZHR值均为5，r为2.3，活动时间为10月1日-11月25日。STA的辐射点位置为α=52°，β=+13°，极大期为11月6日；NTA的辐射点位置为α=58°，β=+22°，极大期为11月13日。

　　再看观测情况。根据周毅的记录，从18日00：39到01：06，共27分钟，出现6颗流星。排除明显为偶发流星的两颗（01：02和01：03），还剩4颗（其中3颗即为表中的②~④）。假设不存在新辐射点，那么这4颗流星都应该是金牛座流星。因为只有NTA和STA的辐射点都离“可能存在的”新辐射点较近，画图中由于误差可能搞错。如果是这样，那么根据计算STA和NTA共应有多少颗呢？STA与NTA的ZHR和为10，但都早已过了极大期，退一步，即使我们以ZHR=10计算，极限星等取那段时间最好的5.0等，Z取
90°，由此推算出的27分钟实际金牛座流星数仅为1.3颗。显然，假设不能成立。实际上，在那段时间内，确实只出现了一颗金牛座流星（00：48）。

　　既然假设不成立，而认为②~④是新流星群很符合计算结果，那么为什么不相信有新辐射点呢？

2.“辐射点”为什么不是点？
从图中可以看到仅有①④⑥是交于一点的，其余两颗流星都与这点相差5°~10°，为什么会这样呢？
其实这是很正常的，原因主要有两个。
第一，所谓"辐射点"，仅是大量流星反向延长交于的区域，不是一个精确的点，是弥散的。而且辐射点随时间也是移动的。
那么，对仅有5颗流星这样的小样本确定的"辐射点"之所以会是一个区域也就不足为奇了。
第二，画图的精度。星图一般是平面的，而天球却是球面的。因此，同地图一样，所有平面上的星图与实际星空比起来，都有些“走样”。由于我们画图观测使用的星图不是流星轨迹专用的Brno星图，因此肯定会有误差。
另一些则可能来自对流星轨迹记忆的误差或画图时黑暗、寒冷等客观条件。

　　前不久，我国北京80中的高中学生孟奂已证实了御夫座ι流星群，并获得国际流星组织的认可。在1998-2000年画图观测资料中，孟奂发现有36颗流星的反向延长线都交于御夫座内一个狭长区域。他确定了辐射点坐标为α=76°±5°，δ=+36°±5°，r=1.88±0.12，最大ZHR=14.4±5.4，活动期大致在11月13日到11月22日。
根据这一结论，前面讨论的那27分钟内出现的御夫座流星应为1.7~3.2颗，而我们实际看到了3颗，证明我们的推测是正确的。






[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:50 编辑 ]

11展望

　　2001年的LEO已经过去，但那激动人心场面仍时常浮现在眼前。展望2002年LEO，仍极有可能出现流星暴雨。虽然最佳观测点不在中国，且有满月干扰，但我们仍将继续观测LEO。因为谁也没有把握说已经制服了“狮王”。

　　人类观测和探索狮子座流星雨的历史，就是一部科学不断发展的历史。一贯正确不犯错误、一帆风顺从不失败的常胜将军是没有的。任何成功，总是伴随着失败与挫折。

　　探索流星暴雨之谜，是现今我们生存时代正在演进的现实过程。专业和业余的天文爱好者、科普工作者，以及其他参与流星暴雨探索的人士，都是这一现实过程的参与者、见证者。

　　在2001年LEO观测中，我们始终充当了用实践来检验理论的角色。用科学的理论与宇宙相符合，我们都希望流星雨的预报成熟到成为一门真正的科学。我们所做的研究可能不见得推动了人类探索流星暴雨之谜的进程，甚至是微不足道的，但毕竟我们亲身参与、经历、见证了这一历史。33年，甚至66之后，当狮子座流星雨再次光临地球的时候我们可以对子孙说，我是那场历史的见证者。到那时，再放出可能已经模糊的录音，欣赏早已就发黄的照片，也许那一个惊心动魄的晚上还会浮现在眼前。


　　我们的报告到这里即将结束，但探索流星暴雨之谜的进程远还未结束，人类对宇宙的探索也永远不会结束，正如哥白尼的名言：“人类的天职是勇于探索。”


参考文献：
[1]徐品新，欧阳天晶，探索流星暴雨之迷， 武汉： 武汉大学出版社， 2001.7
[2]齐锐 ， 流星雨观测初阶，  北京天文学会、北京天文馆网站， 2001.10
[3]洪韵芳， 天文爱好者手册， 成都：四川辞书出版社， 1999.9
[4]刘学富，李志安， 我爱天文观测，  北京：地震出版社， 1999.7
[5]吴光节，怎样做好流星目视观测， 《天文爱好者》，1999.第4期
[6]朱进, 如何通过流星的目视观测得到有价值的结果, 《星光快讯》，2000.No.7,vol.5
[7]齐锐，狮子座流星雨预报模型介绍, 《星光快讯》，1999.No72,vol.4
[8]何民胜，天文破译，南京：江苏科学技术出版社，1999.1
[9]南京大学天文系，天文知识，上海：上海人民出版社，1976.9
[10]吴光节，狮子座流星雨——我们期待着什么，《天文爱好者》，2000.第5期
[11]齐锐，误解与真相——揭开’98狮子座流星雨神秘面纱，《天文爱好者》，1999.第3期
[12]国际流星组织网站， http：//www．imo．net
[13]寇文，齐锐，2001年狮子座流星雨综述，《星光快讯》，2002.No.6~7,vol.6
[14]孟奂，御夫座ι流星群独立发现与分析，《星空观测者》，2002年第2期
[15]孟奂，关于“御夫—英仙”新辐射点，《星光快讯》，2001.No.2,vol.6
[16]Sky&Telescope, Cambridge(USA),2001.No.6,vol.102. Page 107

　　猎星会是一个几乎和北航天文协会同时建立的青少年爱好者组织．１９９８年出生在苏州．上面文章的作者与我既是猎星会曾经的成员，也是巡星会的顾问．可以这样说，北斗巡星会有着今天的成功，既是在组织器材上继承了北航天文协会的衣钵，也在忽然拿大程度上依靠着猎星会的精神和传统．可以说，北航天文协会与猎星会共同造就了今天的北斗巡星会．

　本文作于２００２年．作者当时均高二．要创作如此一篇论文是非常了不起的．可是说当时全国的大学协会中，能做到这样程度的都几乎没有．

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-21 11:04 编辑 ]

预感，此贴可能会曲高和寡，毕竟在烧钱烧器材成风的今天，能认真看完这么长一篇论文的人，可能不是那么多了

苏州？
现在这个组织还在不在了呢？？
没有听苏州的朋友说过啊？

原帖由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:29 发表

                               
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预感，此贴可能会曲高和寡，毕竟在烧钱烧器材成风的今天，能认真看完这么长一篇论文的人，可能不是那么多了

呵呵，挺能吹的。
别得先不管，先把自己的文章说成“曲高再说 ”

哈哈　不能吹咋拉那么多人入会．
其实也不是吹，毕竟这个文章看起来还是需要耐心的，有深度，也长啊。



我们来重温下当年大家在出高中时候的观测情景吧．老照片了，你们老会长以上基本都是这样熬过来的！
小朋友们要忆苦思甜，俺们就是知道学生玩天文不容易，才给大家创造那么好的条件，你们要珍惜呀！

继续忆苦思甜
大家看看当时用的什么望远镜．．．．．．口径只有我们现在用的四分之一，不过在当时，也很好了！

[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-20 19:49 编辑 ]

不愧是牛文！

那天晚上只是站在自己家阳台上看的
划过小半个天空的一颗火流星至今依然历历在目

呵呵 当时北航人虽然多,却也没有做出那么专业的报告(或许没有时间做),再赞!

这篇文章还是很初步的，LZ可以看看马小酝在高中时候做的狮子流星雨空间分布的研究，在记录观测上深化了一步。