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我的问题是 PyEphem 为至日和春分以及太阳几何的日期提供准确结果的时间跨度是多少。

到目前为止，我在 GitHub https://github.com/brandon-rhodes/pyephem/issues/61上的这篇内容非常丰富的帖子中发现了 BC 9998-03-20 到 AD 9999-12-31 的限制， 并总体表明结果在当前任一地点移动超过 +/- 20,000 年时变得不稳定。

我想澄清这一点，因为我试图在更长的时间内获得太阳的位置 - 通常可以追溯到 10,000 年 BP - 为了计算在给定的太阳高度和方位角的入射太阳辐射地点。PyEphem 似乎为 Berger, 1978 (J. Atmosph. Sc., 35: 2362-2367) 提供的功能提供了一个很好的替代方案。对我来说，PyEphem 相对于这些算法的一个重要优势是它还可以跟踪时间，而在上述算法中地球轨道通常固定在某个特定时刻（例如，3 月 21 日的春分）。

通常，使用 Berger 和其他人的算法在地球轨道上的变化是在末次冰期的规模上评估的（高达 126,000 年 BP）。在该范围内评估 PyEphem 时，当日期远在今天之前，我发现了一些关于至日日期的奇怪行为：

import ephem
date= ephem.date((-59000,1,1))

orbitPoints= ['vernal_equinox_start','summer_solstice',\
  'autumnal_equinox','winter_solstice','vernal_equinox_end']

dates= {}
dates['vernal_equinox_start']= ephem.next_vernal_equinox(date)
dates['summer_solstice']= ephem.next_summer_solstice(dates['vernal_equinox_start'])
dates['autumnal_equinox']= ephem.next_autumnal_equinox(dates['vernal_equinox_start'])
dates['winter_solstice']= ephem.next_winter_solstice(dates['vernal_equinox_start'])
dates['vernal_equinox_end']= ephem.next_vernal_equinox(dates['winter_solstice'])

for orbitPoint in orbitPoints:
  date= dates[orbitPoint]
  distance= body_distance(sun, date)
  hlon, hlat= body_hpos(sun, date)
  print '%-20s %30s %8.4f %12s %12s' %\
    (orbitPoint, date, distance, hlon, hlat)

print 'days between between equinoxes: %.1f, year length (vernal equinox): %.1f' %\
  (dates['autumnal_equinox']-dates['vernal_equinox_start'],\
   dates['vernal_equinox_end']-dates['vernal_equinox_start'])

给出：

vernal_equinox_start          -59001/12/20 01:33:21   1.6255  180:01:53.6    0:00:01.7
summer_solstice                -59000/2/19 04:16:18   1.3380  180:03:56.7    0:00:09.6
autumnal_equinox                -59000/7/1 09:20:58   0.3704    0:00:42.2    0:00:09.6
winter_solstice                -59000/10/9 07:35:39   1.1335  179:56:59.4   -0:00:12.4
vernal_equinox_end            -58999/10/10 07:40:47   1.1348  180:00:52.7    0:00:16.2
days between between equinoxes: 193.3, year length (vernal equinox): 659.3

当我将日期设置为date= ephem.date((-25000,1,1)).

如果 PyEphem 确实在我感兴趣的时期（10,000 年 BP）内给出了准确的结果，那将符合我的目的。但是，我想澄清这一点，并愿意提出扩大这个范围的建议，即使它只是为了验证。我将 SkyField 视为替代方案，但它似乎没有提供扩展范围。

对 PyEphem 有效性范围的清晰描述以及任何建议将不胜感激。

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你得到的结果是合理的，尽管我不能说出它们的具体准确性。只是简单地说，地球的自转速度与今天相似。就在几百年前，日子更短，未来它们会越来越长（随着误差的累积，我们有闰秒），历史上每一年的累积差异使得我们现在的公历越来越接近到每千年你向后跳跃的季节。看：

https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEcat5/deltat.html

我还没有坐下来计算累积的差异是否真的解释了您在上面看到的差异，或者是否还有另一种影响在起作用，但是如果发现我们当前的公历天数与我们的天数完全相同，我当然不会感到惊讶，当推算到公元前 59,000 年时，它会在季节完全降落到其他地方，而不是今天。

于 2019-11-15T02:46:19.863 回答