بررسی نرخ تاریک شدن آسمان و مدل‌سازی تعیین زمان انتظار رؤیت هلال ماه

چکیده مقاله

هدف از این تحقیق، بررسی نرخ تاریک شدن آسمان در مناطق مختلف و تأثیر آن در مدل‌سازی بهینه پارامترهای رصد رؤیت هلال ماه و تعیین بهترین زمان رؤیت آن است. برای این منظور، از 268 گزارش رصدی معتبر نجومی 20 سال اخیر (از 1379 تا 1400 خورشیدی) از نقاط مختلف ایران، برای مدل‌سازی پیش‌بینی بهترین زمان رؤیت هلال ماه استفاده گردید. مدل‌های پیشنهادی، علاوه بر اینکه داده‌های 20 ساله را برای تأمین کلیه فرکانس‌های مؤثر جزر و مدی ماه (حداقل دوره تناوب حرکت نوتیشن ماه برابر با 18/61 سال) مورد بررسی قرار داده است، بلکه برای بهبود تعیین زمان انتظار، در کنار استفاده از پارامترهای تغییر روشنایی آسمان (نظیر مدت زمان اختفاء محلی خورشید و نرخ تاریک شدن محل)، اثر فاصله ماه تا زمین و زاویه ارتفاعی ماه از خورشید را نیز دخالت داده است. عامل تاریک شدن محلی آسمان ناشی از عوامل مختلف نظیر تغییرات عرض ژئودتیک، به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، مدل‌های پیشنهادی با استفاده از گزارشات رصدی طبقه‌بندی شده، با کمترین خطا مدل‌سازی گردیده که می‌تواند برخلاف تحقیقات قبلی، زمان رؤیت هلال ماه را در حضور خورشید (در زمان روزگاه) نیز پیش‌بینی نماید. در گام اول، همبستگی آماری بین مدت زمان انتظار هر رصد با پارامترهای مؤثر در رؤیت‌پذیری هلال ماه مورد بررسی قرار گرفت. سپس، پارامترهایی با بالاترین وابستگی به‌عنوان کمیت‌های اصلی، برای مدل‌سازی زمان بهینه انتظار انتخاب شدند. در ادامه، 17 مدل خطی چندجمله‌ای مختلف با تعداد 2، 3، 4 و 5 پارامتر طراحی و مورد بررسی قرار گرفتند و ضرایب دو مدل نهایی )مدل دو و پنج پارامتری( به‌عنوان مدل پیشنهادی، با استفاده از روش برآورد کمترین مربعات حاصل شدند. مدل‌ها، به‌ترتیب برای رصدهایی با فواصل حضیض مدار ماه (فاصله کمتر از 375 هزار کیلومتر) و برای رصدهایی با فواصل اوج مدار ماه (فاصله بیشتر از 390 هزار کیلومتر) به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل 5 پارامتری نشان داد در این دو حالت به‌ترتیب، دارای خطای مربعی متوسط 3/6 دقیقه و 4/0 دقیقه برای پیش‌بینی بهترین زمان رؤیت هلال ماه هستند. همچنین نتایج نشان داد، با توجه به تغییرات جدایی زاویه‌ای ماه از خورشید (10 تا 20 درجه) و اختلاف ارتفاع ماه از خورشید (5 تا 20 درجه)، مدت زمان انتظار رؤیت هلال ماه از 32 دقیقه بعد از غروب خورشید تا 12 دقیقه زودتر از غروب خورشید، به‌دست آمده است. نتایج بیانگر این بود که با افزایش نرخ تاریک شدن آسمان، مدت زمان انتظار رؤیت هلال ماه کاهش می‌یابد. به عبارتی، هلال ماه در نیمه شمالی کشور زودتر از نیمه جنوبی کشور دیده می‌شود.