用Excel绘制真平太阳时差曲线图

由于地球轨道偏心率和黄赤交角的存在，平太阳时和真太阳时会存在时差。使用日晷测量时间时，需要把晷面显示的真太阳时转换为平太阳时，就需要借助时差表。为了使用方便，可以在日晷上加刻一个时差曲线图，虽然读数不甚精确，但比时差表要直观的多。

我们可以查询每年的天文历，获取时差表，然后生成时差曲线图。也可以用公式近似计算出时差表，然后再生成时差曲线图。

本文提供一种利用Excel计算时差表，并同时生成时差曲线图的方法。

首先给出计算公式（注1）：

Δt=0.0028−1.9857sinθ+9.9059sin2θ−7.0924cosθ−0.6882cos2θ

式中，θ是日角,即按照平太阳时计算的地球公转过的角度，计算公式为：

θ=2π（day−N0）/365.2422

式中，day为积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366。

N0 是年校正系数，计算公式为：

N0=79.6764+0.2422*(year-1985)-int((year-1985)/4)

式中，year是年份，int为取整函数。

明确了计算公式，我们就可以用Excel计算出365天每天的时差，然后借助Excel的图表功能，设置好图表数据区域，选择“折线图”类型，即可生成时差曲线图。如下图：

需要注意的是闰年为366天，需要计算366天的时差。

另外，上面的公式适合于1901-2099年间，但实际上，每年的时差都差不多，在不刻意追求精度的情况下，可以选择其中一年的时差曲线图刻在日晷上，每年都只用这一个曲线图，结果也不会差很多。

注1：参考文献：王炳忠,刘庚山.日射观测中常用天文参数的再计算[J].太阳能学报,1991(01):27-32.