آشنايى با فرهنگ و اصطلاحات رؤيت هلال ماه تأليف: سيد قاسم رستمى عضو هيئت علمى گروه مهندسى نقشه بردارى دانشگاه آزاد اسلامى و عضو گروه غير حرفه اى رؤيت هلال مقدمه يکى از رصدهاى نجومى سخت اما پرشور و هيجان، رصد رؤيت هلال شب اول يا صبح آخر ماه قمرى است. مقدمات اين رصد با پيش محاسباتى همراه است که اگر نتايج آنها دقيق و کافى نباشند، در رصد هلال دچار مشکل خواهيم شد. هدف از پيش محاسبات رصد هلال، بدست آوردت مقادير پارامترهاى مهم براى رؤيت هلال بوده و از روى آن پارامترها مى توان مکان و زمان رصدى مناسب را بر اساس معيارهاى مختلف رؤيت پذيرى هلال پيدا کرد. از جمله اين پارامترها مى توان به ارتفاع و اختلاف آزيموت (يا سمت) ماه از خورشيد در لحظه غروب خورشيد، مکث ماه، ضخامت بخش ميانى ماه، جدايى زاويه اى ماه وخورشيد، درصد سطح روشن ماه يا فاز ماه و ... اشاره کرد. هر يک از اين اصطلاحات مستقيماً يا بطور غيرمستقيم در رؤيت پذيرى هلال تأثيرگذار است. اما اين اثرات با همديگر فرق دارد و براى مقايسه هر يک از آنها، بايد با يک ديد فضايى وارد شد تا بتوان از ديد يک ناظر مسقر بر روى کره زمين، کليه مسائل رؤيت هلال را بررسى کرد. براى کسانى که در ابتداى اين راه قرار دارند، مسلح شدن به اطلاعات کافى در اين زمينه و آشنايى با فرهنگ و اصطلاحات رؤيت هلال، اهميت به سزايى دارد و مى تواند راهگشاى بسيارى از مشکلات و همچنين ادامه کار آموزش با ابزارها و نرم افزارهاى تخصصى وابسته به آن باشد. در اين دوره آموزشى سعى شده است تا با اهم اين اصطلاحات همراه با آموزش گام به گام رؤيت هلال ماه آشنا شويم. اميد که اين قليل برای علاقه مندان رؤيت هلال ماه مؤثر واقع شود. با تشکر از مسئولين مرکز نجومی آستان مقدس حضرت عبد العظيم و عوامل اجرايى اين دوره آموزش رؤيت هلال. سيد قاسم رستمى 24 مرداد 1386- مشهد مقدس 1- مشخصات سيستم ماه، زمين و خورشيد يک سيستم جاذبى دورانى بين سه جرم فضايى خورشيد، زمين و ماه باعث شده است تا حالتهاى مختلفى براى رؤيت هلال ماه پديد آيد. در ابتدا لازم است با مشخصات ظاهرى اين سه جرم بيشتر آشنا شويم تا از روى مقايسه بعضى پارامترهاى آن، بتوان پارامترهاى رؤيت هلال را مورد مطالعه قرار داد. 2- حرکت ماه در آسمان همانطور که مى دانيم، ماه به دور زمين و زمين به دور خورشيد گردش مى کند. آنچه که ظاهراً يک ناظر از حرکت ماه در آسمان مشاهده مى کند، حرکت از غرب به شرق ماه در آسمان مى باشد. در اين حرکت، در هر ساعت ماه حدود 0.5 درجه و در هر روز حدود 12درجه از غرب به سوى شرق حرکت مى کند. همچنين با اين حرکت در چهارده روز اول ماه قمرى، به طور متوسط زمان غروب ماه، حدود 50 دقيقه به تأخير مى افتد. در اين مدت، ماه در ابتداى شب در آسمان است. اما بعد از حدود 14 روز از اول ماه قمرى، زمان طلوع ماه در هر روز به طور متوسط حدود 50 دقيقه به تأخير مى افتد. در اين مدت، ماه بيشتر در نيمه دوم شب و در سحرگاه ديده مى شود. در پشت اين حرکت ظاهرى، حرکت واقعى ماه در آسمان و در فضا قرار دارد که اين حرکت ناشى از جاذبه اصلى زمين و اثرات گرانشى و تأثيرات مغناطيسى خورشيد و ديگر سيارات مى باشد. به لحاظ جرم ناچيز ماه در منظومه شمسى، حرکت مدارى ماه در فضا بسيار پيچيده بوده و مدار آن بسيار متغير است. لذا تکرار مدار و وجود ماه در يک نقطه از آن به ندرت اتفاق مى افتد. تنها پريود نسبتاً دقيق بدست آمده از اين حرکت 18.61 سال مى باشد که ناشى از حرکت ترقّصى (نوتيشن) محور دورانى زمين مى باشد. در اثر اين حرکت، خط نودال (خط فصل مشترک دو مدار ماه و مدار زمين) با پريود 18.61 سال دوران کرده و بعد از يک دور گردش اين خط، مدار ماه مجدداً تکرار مى شود اما محل ماه در مدارش تغيير مى کند. در نتيجه بر خلاف محاسبات مختصات زمين و سيارت، محاسبه مختصات ماه در آسمان بسيار پيچيده تر و مشکل است. در کتب مرجع نجومى، روابط محاسبه مختصات ماه در آسمان به کمک بسط روابط به سرى هارمونيکهاى کروى به يک دنباله حدود 250 جمله مثلثاتى صورت می گيرد که خود نشان دهنده پيچيدگى محاسبه و آناليز مدار ماه مى باشد. 3- اهله ماه در مدار گردش ماه به دور زمين، حالتهاى مختلفى وجود دارد که شکل سطح روشن ماه، با توجه به محل ماه در مدار و وضعيت ديد ناظر تغيير مى کند. به عبارت ديگر درصد روشن سطح ماه تغيير مى کند. به کليه حالتهاى ممکن در رؤيت شکل ظاهرى ماه، اهله ماه مى گويند. با توجه به شکلهاى زير، مهمترين اين حالتها عبارتند از: - حالت محاق (مقارنه): در اين وضعيت تمام سطح مقابل به زمين تيره و تاريک مى باشد و ماه در صفحه عبور کننده از مراکز زمين و خورشيد، بين زمين و خورشيد قرار دارد. در اين حالت، اصطلاحاً ماه نو مىشود و از اين زمان به بعد، سن ماه را محاسبه مى کنند. حداکثر سن ماه 29.5 روز مى باشد و سپس مجدداً ماه نو مى شود. اگر ماه بر روى يکى از گرههاى مدارى خود باشد، در اين حالت خورشيد گرفتگى اتفاق مى افتد. - هلال رو به بدر : پس از حداقل 10 ساعت از مقارنه در بهترين حالت و 15 ساعت در بدترين وضعيت، و با حداقل 7 درجه جدايى زاويه اى ماه از خورشيد (از ديد ناظر روى سطح زمين)، اولين و نازکترين هلال تشکيل شده و کم کم هلال ضخيم تر مى شود. روز چهارم، هلال به حد وسط خود مى رسد و يک ضخامت متوسط را خواهد داشت. در اين وضعيت 25 درصد سطح ماه روشن و تحدب هلال به سمت غرب مى باشد و آنرا مىتوان در ابتداى شب رؤيت کرد. - تربيع اول : حدود روز هفتم، وضعيت ماه طورى است که 50 درصد سطح ماه روشن است و ماه بصورت نيمه ديده مى شود. از اين پس، سطح ماه روشنتر شده و بزرگتر ديده مى شود. در اين وضعيت تحدب ماه به سمت غرب مى باشد. - تحدب به سوى بدر : روز دهم، يک سطح برآمده و محدب از ماه ديده مى شود. در اين حالت 75 درصد سطح ماه روشن است و بازهم سطح ماه روشنتر خواهد شد. در اين وضعيت تحدب ماه به سمت غرب مى باشد. - بدر (ماه کامل) : در وسط عمر يک هلال و در حدود روز 14 ام، سطح ماه کاملاً روشن شده و فاز ماه 100 درصد خواهد بود. در اين حالت، ماه در طرف مقابل خورشيد نسبت به زمين قرار دارد. از اين پس از ميزان روشنايى سطح ماه کاسته مى شود. در حالت بدر همزمان با غروب خورشيد در غرب آسمان ناظر، ماه نيز از شرق طلوع مى کند و تا طلوع خورشيد در روز بعد، در آسمان خواهد بود. - تحدب به سوى محاق : در حدود روز 18 ام، مجدداً يک سطح برآمده و محدب از ماه ديده مى شود. در اين حالت 75 درصد سطح ماه روشن است. اما ميزان روشنايى سطح ماه در حال کاهش مى باشد. در اين وضعيت تحدب ماه به سمت شرق مى باشد و هلال در سحرگاه و در روز ديده می شود. - تربيع آخر : حدود روز 22 ام، وضعيت ماه طورى است که 50 درصد سطح ماه روشن است و مجدداً ماه بصورت نيمه ديده مى شود. از اين پس، روشنايى سطح ماه کمتر مى شود. در اين وضعيت تحدب ماه به سمت شرق مى باشد. - هلال به سوى محاق : در روزهاى پايانى ماه قمرى و در حدود روز 26 ام از سن ماه، يک هلال با ضخامت متوسط (25 درصد روشنايى) در سحرگاه قابل رؤيت است. رفته رفته از ضخامت هلال کاسته شده و اصطلاحاً زمان مرگ ماه و تولد جديد آن فرا مى رسد. نکته: همواره تحدب هلال به سوى خورشيد بوده و اگر خورشيد در آسمان نباشد، به سوى محل غروب يا طلوع خورشيد مى باشد. معمولاً به غير از چند روز ابتدا و انتهاى ماه( مجموعاً 2 تا 4 روز که هلال قابل رؤيت نيست)، اهله ماه در زمان حضور ماه بر بالاى افق ناظر، چه در روز و چه در شب قابل رؤيت مى باشند. 4- مدار ماه و زمين در فضا زمين در مدار بيضى شکل با فاصله متوسط 149.6 ميليون کيلومتر، به دور خورشيد مى چرخد. در حال حاضر بيشترين فاصله زمين تا خورشيد در 13 تير ماه (4 ژولاى) به اندازه 152099 هزار کيلومتر و کمترين فاصله زمين تا خورشيد در 13 ديماه (3 ژانويه) به اندازه 147097 هزار کيلومتر واقع شده است. هر چند همانطور که در شکل زير ديده مى شود، به دليل زاويه ميل 23.5 درجه محور دورانى زمين و مدت طول همزمان با حضيض مدارى زمين، ساکنان در زمستان نيم کره شمالى و تابستان نيم کره جنوبى به سر مى برند. بر عکس همزمان با اوج مدارى زمين، ساکنان در تابستان نيم کره شمالى و زمستان نيم کره جنوبى به سر مى برند. ماه نيز تنها قمر زمين است که در يک مدار بيضى شکل با فاصله متوسط 184400 کيلومتر به دور زمين مى چرخد. با توجه به تغيير مدار ماه و ثابت نبودن پارمترهاى مدارى آن، مقدار کمترين و بيشترين فاصله ماه تا زمين ثابت نبوده و در هر بار گردش ماه به دور زمين، اين مقادير عوض مى شوند. کمترين حضيض مدارى حدود351 هزار کيلومتر و بيشترين اوج مدارى تا حدود 411 هزار کيلومتر مى رسد. مدار ماه نسبت به مدار زمين، زاويه حدود 5 درجه را مى سازد. لذا صفحات مدارى زمين و ماه، بر هم منطبق نيستند و در نتيجه در زمان مقارنه سه حالت ممکن است پديد آيد. در 20 درصد مقارنه هاى يک سال، ماه دقيقاً از مقابل خورشيد مى گذرد و يکى از انواع کسوفها رخ مى دهد. در 40 درصد مقارنه هاى يک سال، ماه از بالاى خورشيد و در 40 درصد باقيمانده، ماه از پائين خورشيد از صفحه شامل مراکز زمين و خورشيد عبور مى کند. 5- نقاط و پارامترهاى شش گانه مدار ماه براى بررسى مدار ماه و محاسبات مورد نياز در تعيين مختصات ماه، لازم است مدار ماه دقيقاٌ مورد بررسى قرار گيرد و نقاط و پارامترهاى اثر گذار شناسايى شوند. در ابتدا به شش نقطه مهم مدار ماه اشاره مى کنيم: - گره صعودى : در روى کره سماوى، به محل تلاقى صفحه مدار ماه و صفحه دايره البروج (تصوير مدار زمين بر روى کره سماوى)، نقاط گره اى مى گويند. نقطه اى که در آن ماه از نيم کره جنوبى دايره البروجى به نيم کره شمالى دايره البروجى وارد مى شود، گره صعودى نام دارد. اين نقطه مشابه با نقطه اعتدال بهارى در مدار زمين مى باشد. - گره نزولى : در روى کره سماوى، به محل تلاقى صفحه مدار ماه و صفحه دايره البروج (تصوير مدار زمين بر روى کره سماوى)، نقاط گره اى مى گويند. نقطه اى که در آن ماه از نيم کره شمالى دايره البروجى به نيم کره جنوبى دايره البروجى وارد مى شود، گره نزولى نام دارد. اين نقطه مشابه با نقطه اعتدال پائيزى در مدار زمين مى باشد. - ماکزيمم عرض دايره البروجى: نقطه اى به فاصله 90 درجه از نقاط گره اى که ماه به بيشترين ارتفاع از دايره البروج در نيمکره شمالى مى رسد. اين نقطه مشابه با نقطه انقلاب تابستانى در مدار زمين مى باشد. - مينيمم عرض دايره البروجى: نقطه اى به فاصله 90 درجه از نقاط گره اى که ماه به کمترين ارتفاع از دايره البروج در نيم کره جنوبى مى رسد. اين نقطه مشابه با نقطه انقلاب زمستانى در مدار زمين مى باشد. - حضيض : نقطهاى از مدار ماه به دور زمين که در نزديکترين فاصله با زمين قرار دارد. - اوج : نقطهاى از مدار ماه به دور زمين که در دورترين فاصله با زمين قرار دارد. با توجه به اينکه مدار ماه ثابت نيست و پارامترهاى آن مرتب در حال تغيير مى باشند، لذا نمى توان گفت شش نقطه فوق نيز ثابت بوده و در زمان و مکان خاصى قرار دارند. بلکه اين شش نقطه نيز در مدار گردش مى کنند و محلشان عوض مى شود. مثلاً خط واصل نقاط گره صعودى و گره نزولى مدار ماه (خط نودال) در هر سال حدود 19.3 درجه در جهت عقربه هاى ساعت حرکت مى کند. براى درک اين موضوع لازم است با پارامترهاى مدارى يک جسم در فضا بيشتر آشنا شويم. در اينجا به شش پارامتر کپلرى مدار بيضى شکل ماه اشاره مى کنيم: - نيم قطر بزرگ بيضى مدار: هر بيضى داراى دو محور تقارن در جهت قطر کوچک و قطر بزرگ مىباشد که ابعاد بيضى را مى توان با مقادير نصف طول هر يک از اقطار مشخص نمود (a, b). - خروج ازمرکزيت مدار : به ميزان خارج شدن کانونهاى بيضى از مرکز بيضى، خروج از مرکزيت گفته مى شود. طبق تعريف اين پارامتر از رابطه زير بدست مى آيد: - آنومالى حقيقى : مبدآ حرکت ماه در مدار را نقطه حضيضيا کمترين فاصله در نظرمى گيرند. زاويهاى که در هر لحظه بين ماه و نقطه حضيض قرار دارد را آنومالى حقيقى مى گويند. اين پارامتر در هر روز حدود 13.2 درجه افزايش مى يابد. در شکل قبل اين پارامتر را با f نمايش داده ايم. - ميل مدارى: زاويه بين صفحه مدار ماه و صفحه دايره البروج يا اکلپتيک که با i نشان مى دهيم. مقدار اين زاويه در حدود 5 درجه مى باشد. - آرگومان حضيض: زاويه بين نقطه گره صعودى و نقطه حضيض مدار را آرگومان حضيض مى گويند. در شکل فوق اين پارامتر را با نشان مى دهيم. - بُعد گره صعودى: زاويه بين نقطه اعتدال بهارى و گره صعودى مدار ماه، بُعد گره صعودى مى گويند. در شکل اين پارامتر را با نشان داده ايم. بسته به اينکه اين نقاط نسبت به همديگر در چه وضعيتى باشند، حالتهاى مختلفى براى رؤيت هلال پديد مىآيد. به عنوان نمونه به چند مثال اشاره مى کنيم: 1- اگر زاويه آرگومان حضيض صفر باشد و مقارنه در نقطه گره صعودى واقع شود، در اين صورت هلال در کمترين فاصله شکل مى گيرد و سريع از خورشيد دور مى شود. در نتيجه يک هلال نسبتاً جوان شکل مى گيرد. 2- اگر آرگومان حضيض 90 درجه (يا 270 درجه باشد) و مقارنه در نقطه حضيض واقع شود، در اينصورت جوان ترين هلال ممکن شکل مى گيرد. زيرا بيشترين عرض دايره البروجى و حضيض مدارى با يکديگر اتفاق مى افتد. 3- اگر زواياى بُعد گره صعودى و آرگومان حضيض همزمان صفر شوند و مقارنه در محل گره صعودى واقع شود، در اين صورت هلال در اول فروردين قابل رؤيت خواهد بود. مشابه با اين وضعيت، هلال ربيع الاول 1428 (29 اسفند 1385) را مى توان مثال زد. در اين وضعيت خورشيد نيز مى گيرد. چرا؟ به همين صورت مى توان حالتهاى بسيار زيادى را مثال زد و با يک ديد فضايى هر يک را مورد بررسى قرار داد. مسأله بسيار مهم در اين زمينه اين است که پارامترهاى کپلرى فوق براى مدار ماه متغير بوده و ثابت نمى باشند. بعنوان نمونه به بعضى از اين تغييرات در زير اشاره مى کنيم: 1- ابعاد بيضى مدار در حال تغيير بوده و در نتيجه مقدار خروج از مرکزيت مدار بين مقادير 0435/0 تا 0714/0 تغيير مى کند. يعنى فواصل اوج و حضيض مدار نيز در حال تغيير مى باشند. 2- زاويه ميل مدارى بين مقادير 98/4 درجه تا 28/5 درجه تغيير مى کند. يعنى صفحه مدار ماه در فضا تغيير مى کند. 3- نقاط گره صعودى و گره نزولى (خط واصل بين آنها يا خط نودال) در هر سال حدود 19.3 درجه در جهت عقربه هاى ساعت حرکت مى کند و هر 18.61 سال يک دور کامل دوران مى کنند. در نتيجه بُعد گره صعودى مرتباً در حال کاهش مى باشد. 4- خط اوج- حضيض مدار نيز نسبت به خط نودال ثابت نيست و حرکت اين خط، باعث جابجا شدن نقاط حضيض و اوج مى شوند. لذا زاويه آرگومان حضيض نيز تغيير مى کند. اين خط تقريباً هر 5.3 سال يک دور کامل مى چرخد (هر سال حدو 68 درجه). 5- به دليل بيضى بودن مسير ماه به دور زمين، آنومالى حقيقى به طور ثابت تغيير نمى کند. زيرا سرعت زاويه اى ماه بين 49/0 تا 64/0 درجه در هر ساعت به ترتيب از حالت اوج به حالت حضيض تغيير مىکند. 6- پارامترها و عوامل نجومى مؤثر در رؤيت هلال هلالهاى ماه در شرايط مختلف مدارى و شرايط مختلف مکان ناظر شکل گرفته و رؤيت پذيرى آنها به عوامل زيادى بستگى دارد. در زير ضمن آشنايى با بعضى پارامترهاى و اصطلاحات رؤيت هلال، به بررسى اين پارامترها مىپردازيم: - زمان مقارنه: مسير و مدار ماه دو بار صفحه شامل مراکز زمين و خورشيد را قطع مى کند. يک بار در بين زمين و خورشيد و بار ديگر در طرف ديگر زمين و خورشيد. همانطور که در شکل زير ديده مىشود، به لحظه رسيدن مرکز ماه به نقطه اول، زمان مقارنه مى گويند. در رؤيت پذيرى يک هلال، در ابتدا زمان مقارنه را محاسبه مى کنند تا ببينيم فاصله زمانى بين مقارنه تا اولين غروب (يا طلوع) خورشيد چقدر است. اکثر نرم افزار هاى نجومى، تاريخ و زمان دقيق اهله ماه را محاسبه و ارائه مىکنند. براى اين منظور کافى است زمان New Moon را بعنوان زمان مقارنه مورد بررسى قرار دهيم. بطور کلى دو نوع زمان مقارنه وجود دارد. يکى زمان مقارنه زمين مرکزى يا ژئوسنتريک و زمان مقارنه مکان مرکزى يا توپوسنتريک که به صورت زير تعريف مى شوند: مقارنه زمين مرکزى : زمانيکه مراکز ماه، زمين و خورشيد در يک صفحه قرار مى گيرند. مقارنه مکان مرکزى : زمانيکه مراکز ماه و خورشيد و چشم ناظر در يک صفحه قرار مى گيرند. امروزه محاسبات مقارنه مکان مرکزى تنها در محاسبه زمان کسوف و خسوف کاربرد دارد. هر چند به دلايل مختلف در رؤيت هلال ماه، از مقارنه زمين مرکزى استفاده مى شود، اما بعضاً مشاهده مى شود که بعضى رصدگران هلال، به دلايل شخصى از مقارنه مکان مرکزى استفاده مى کنند. - سن هلال : به مدت زمان سپرى شده بعد از زمان مقارنه، سن هلال مى گويند. سن هلال مى تواند بر حسب ساعت براى سن کمتر از روز و يا بر حسب روز بيان شود. اصولاً پائين بودن سن هلال مشاهده شده، مى تواند به نازک ترين هلال بيانجامد. اما هر هلال نازکى نمى تواند سن کمى داشته باشد. زيرا مقدار سن هلال قابل رؤيت به محل قرارگرفتن ماه در مدارش نسبت به نقاط حضيض و اوج بستگى دارد. زمانيکه ماه در نزديکى نقطه حضيض قرار دارد، مى تواند به سرعت از کنار خورشيد دور شود و فاصله بگيرد و وضعيت رؤيت پذيرى را بهتر نمايد. اما در حالت اوج بر عکس مى باشد. هلالها را مىتوان بر اساس پارامتر سن، به سه دسته جوان، ميان سال و پير دسته بندى کرد. هلالهاى جوان کمتر از 20 ساعت سن دارند در حاليکه هلالهاى پير بيشتر از 27 ساعت سن دارند. جوانترين هلال براى حالتى است که هلال در ماکزيمم عرض دايره البروجى شمالى يا جنوبى و در حالت حضيض در مقارنه قرار دارد. در اين وضعيت هلال حدود 10 ساعت سن دارد. آخرين حد هلال جوان را براى حالتى در نظر مى گيريم که هلال در عرض دايره البروجى صفر و در حالت حضيض در مقارنه قرار مى گيرد. اين نوع هلال حدود 20 ساعت سن دارد. اولين حد هلال پير مربوطبه زمانى است که هلال در عرض دايره البروجى صفر و در اوج مدارى در مقارنه قرار دارد. در اين وضعيت سن هلال به حدود 27 ساعت مى رسد. هلالهايى که سن آنها بين 20 تا 27 ساعت باشد را ميان سال و بيشتر از 27 ساعت را هلال پير مى ناميم. در بعضى حالتهاى خاص هلالهاى پير مى توانند در عرضهاى ميانى تا 60 ساعت و در عرضهاى بالا (نزديک قطبى) حداکثر تا 14 روز هم سن داشته باشد!. شکل زير مبين اين دسته بندى است: - جدايى زاويه اى : زاويه بين مراکز ماه و خورشيد که رأس آن چشم ناظر مى باشد را جدايى زاويه اى مکان مرکزى ماه از خورشيد مى گويند. در زمان خورشيد گرفتگى، اين زاويه صفر و در زمان ماه گرفتگى، 180 درجه مى شود. اگر رأس اين زاويه را مرکز زمين در نظر بگيرند، جدايى زاويه اى، مبناى زمين مرکزى يا ژئوسنتريک خواهد داشت (شکل زير). در مسائل رؤيت هلال بيشتر جدايى مکان مرکزى را ملاک قرار مى دهند. به عنوان مثال شرط تشکيل اولين هلال که به حد دانژن معروف است، جدايى زاويه اى 7 درجه مکان مرکزى يا در حدود 8 درجه زمين مرکزى مى باشد. که اين اختلاف ناشى از اثر پارالاکس يا اختلاف منظر روزانه مورد بحث در نجوم مى باشد. کاملاً واضح است که با افزايش جدايى زاويه اى و دور شدن ماه از خورشيد، وضعيت رؤيت پذيرى هلال بهتر مى شود. - مکث هلال : فاصله زمانى بين غروب ماه و غروب خورشيد را مکث هلال مى گويند. براى هلال صبحگاهى، اين زمان، فاصله بين طلوع خورشيد و طلوع ماه خواهد بود. اغلب هر چه مدت زمان مکث هلال بيشتر باشد، فرصت بيشترى براى تاريک شدن آسمان و پيدا کردن هلال در تاريکى وجود دارد. در اينجا لازم است با انواع غروب هر يک از اجرام سماوى بزرگ نظير ماه و خورشيد آشنا شويم: طلوع و غروب هندسى : زمانيکه مرکز جسم به صفحه افق ناظر مى رسد و اصطلاحاً در ارتفاع صفر قرار مىگيرد. در نجوم اين نوع طلوع و عروب در محاسبات مورد استفاده قرار مى گيرد. طلوع و غروب حقيقى : زمانيکه بالاترين حد جسم بر افق ناظر مماس مى شود. به عبارت ديگر آخرين پرتوى جسم به چشم ناظر رسيده و بعد از آن کل جسم زير افق قرار مى گيرد. طلوع و غروب ظاهرى : در رصدگاه ها ممکن است به علت وجود موانعى همچون کوه و تپه، جرم سماوى زودتر غروب نمايد. اين نوع غروب که ظاهرى نام مى گيرد، در محاسبه مکث فايده اى ندارد. زيرا در بيشتر مواقع ممکن است موانع آنقدر دور نباشند تا بتوانند آسمان ناظر را تاريک نمايند. - بهترين زمان : محتمل ترين زمان رؤيت هلال ماه زمانى است که بخشى از محل حضور ماه تاريک شده باشد تا با اختلاف پيش آمده بين کانتراست آسمان و هلال، رؤيت پيذيرى ميسر شود. با توجه به پژوهش انجام شده در اين زمينه توسط دانشمندان مختلف از جمله پرفسور يالوپ، بهترين زمان را چهار نهم مدت زمان مکث هلال بعد از غروب خورشيد (يا قبل از طلوع خورشيد) بدست آورده است. - پهناى منطقه روشن هلال: طول کشيدگى منطقه روشن شده روى سطح ماه از ديد ناظر زمينى که با جدايى زاويه اى نسبت مستقيم دارد را پهناى منطقه روشن مى گويند. به دليل قرار گرفتن منطقه روشن در قسمت مايل سطح ماه، بايد با توجه به شکل زير از پهناى مؤثر منطقه روشن استفاده کرد: - ضخامت هلال : همانطور که در شکل بالا ديده مى شود، زاويه بين دو سر پهناى منطقه روشن هلال در وسط هلال (که بيشترين ضخامت را دارد) به رأس چشم ناظر، ضخامت هلال مى گوييم. در حال حاضر ضخامت 8 ثانيه براى ابزار و 15 ثانيه براى چشم، دو حد نهايى براى رؤيت پذيرى هلال باچشم مسلح و چشم غير مسلح مى باشند. - فاز هلال : درصد بخش روشن سطح ماه از ديد ناظر واقع در مرکز زمين را فاز ماه مى گويند. در زمان مقارنه، فاز ماه صفر درصد و براى هلالهاى جوان، فاز ماه، حدود 5/0 درصد مى باشد. هر چه فاز هلال بيشتر باشد، ضخامت و جدايى هلال بيشتر بوده و در نتيجه رؤيت پذيرى هلال ساده تر مى گردد. - طول کمان هلال: طبق بررسى علمى دانژن، در جدايى 7 درجه طول کمان هلال صفر درجه مى باشد. با افزايش جدايى زاويه اى، به سرعت طول کمان هلال افزايش يافته و در جدايى زاويه اى 40 درجه، طول کمان هلال به 180 درجه خواهد رسيد. طول کمان 180 درجه به معنى کشيدگى هلال از دو سر قطبين هلال به يکديگر است. هر چه طول کمان هلال بيشتر باشد، رؤيت پذيرى هلال آسان تر خواهد بود. اصولاً طول کمان هلال بدون در نظر گرفتن هلال در حالت حضيض و اوج با اعداد ساعت قابل اندازه گيری و گزارش می باشند. اما بايد در نظر داشت که طول کمان 180 درجه ای يک هلال در حضيض و اوج با هم يکسان نيستند. زيرا قطر زاويه ماه در اين دو حالت حدود 5 دقيقه قوسی با يکديگر تفاوت دارد: - زاويه توجيه هلال با افق: براى رصد هلال لازم است مشخص شود که سمت تحدب هلال با افق چه زاويه اى را مى سازد. به اين زاويه، زاويه توجيه هلال با افق مى گوييم. در جدول زير زوياى مختلف توجيه هلال با افق را مشاهده مى کنيد: در ايران به پيشنهاد استاد محمد رضا صياد (پيشکسوت تقويم و رؤيت هلال در ايران)، هلال با زاويه توجيه 180 درجه را به نام هلال خجالتى مى شناسند. اکثر هلالهاى ايران در شامگاه زاويه توجيه 90 تا 240 درجه دارند. هلالهايى که تحدب به سمت چپ دارند (توجيه 240 درجه) فقط زمانى پيش مى آيد که ماه داراى عرض دايره البروجى ماکزيمم شمالى است. هلالهاى صبحگاهى ايران نيز زاويه توجيه شان بين 150 تا 270 درجه است - ارتفاع هلال: زاويه مرکز ماه تا افق ناظر برابر با ارتفاع ماه مى باشد. در هلالهاى خجالتى که زاويه توجيه هلال با افق 180 هلال درجه مى باشد، ارتفاع هلال حدود 25/0 درجه کمتر از مقدار ارتفاع ماه مى باشد. معمولاً ارتفاع هلال را در زمان طلوع يا غروب خورشيد و يا در بهترين زمان مورد بررسى قرار مى دهند. هر چه ارتفاع هلال کمتر مى شود، به علت افزايش غبار و اثر شکست جوّى، احتمال رؤيت هلال کمتر مى شود. لذا از قديم ارتفاع زياد را به عنوان يک پارامتر مهم و مناسب براى رؤيت پذيرى هلال در نظر مى گيرند. - اختلاف سمت هلال و خورشيد: همانطور که از عنوان پارامتر پيداست، اختلاف بين زواياى سمت يا آزيموت ماه و خورشيد، بعنوان پارمتر ديگرى براى رؤيت پذيرى هلال در نظر گرفته مى شود. هميشه براى يک جدايى زاويه اى مشخص هلال، از نيم کره جنوبى تا نيم کره شمالى زمين، ناظران با اختلاف سمتها و ارتفاع هاى مختلفى از هلال روبرو مى شوند. با کاهش ارتفاع، اختلاف سمت افزايش مى يابد و بالاعکس. در نتيجه مى توان يک هلال با ارتفاع کمتر را با اختلاف سمت زياد مشاهده کرد. ياد آورى مى شود که زاويه در جهت عقربه هاى ساعت از شمال نجومى (يا شمال حقيقى) تا امتداد دايره قائم يک جرم سماوى را که روى صفحه افق تعريف مى شود، سمت يا آزيموت مى نامند. نقاط اصلى شمال، شرق، جنوب و غرب ناظر، به ترتيب آزيموت يا سمت صفر، 90، 180 و 270 درجه را خواهند داشت. - زوال خورشيد: زاويه ارتفاعى منفى خورشيد که نشان دهنده ميزان تاريک شدن آسمان مى باشد، بعنوان پارامتر زوال خورشيد، در رؤيت پذيرى هلال اهميت پيدا مى کند. - موقعيت ناظر : به دليل ارتباط مسقيم کليه پارمترهاى رؤيت پذيرى فوق با محل و موقعيت ناظر، لذا مختصات جغرافيايى ناظر بعنوان پارامتر اساسى در محاسبات رؤيت هلال بکار مى رود. طول و عرض جغرافيايى و ارتفاع ناظر از سطح دريا، به عنوان موقعيت سه بعدى ناظر در محاسبات مورد استفاده قرار مى گيرند. طول جغرافيايى زاويه بين نصف النهار هر نقطه و نصف النهار گرينويچ نسبت به يک بيضوى رفرانس زمين تعريف مى شود. عرض جغرافيايى نيز زاويه بين امتداد عمود (بر بيضوى) در هر نقطه با استواى بيضوى (زمين) مى باشد. ارتفاع نيز نسبت به سطح ژئوئيد که به سطح متوسط آبهاى آزاد نزديک است، در نظر مى گيرند. - پارامترهاى ترکيبى معيارها : امروزه در معيارى هاى رؤيت پذيرى از يک پارامتر ترکيبى براى رؤيت پذيرى هلال استفاده مى کنند. اين پارامتر در اکثر معيار از روى حداقل دو پارامتر بدست مى آيد. مثلاً در معيار هاى يالوپ و عوده از پارامترهاى اختلاف ارتفاع و ضخامت هلال، به ترتيب پارامترهاى q و V محاسبه مىشوند. اما در معيار رصدخانه افريقاى جنوبى، دو پارامتر اختلاف ارتفاع و اختلاف سمت ماه و خورشيد مورد استفاده قرار مى گيرند. 7- پارامترها و عوامل محيطى مؤثر در رؤيت هلال در قسمت قبل با پارامترها و عوامل مهم در رؤيت پذيرى هلال آشنا شديم. در انتها به ذکر عوامل محيطى و غير نجومى رؤيت پذيرى هلال اشاره مى کنيم. اين عوامل عبارتند از: - ابر و شرايط آب و هوايى: هميشه وجود ابر در محل حضور ماه در آسمان بعنوان يک مانع و عامل مزاحم تلقى مى شود. بيشتر رصدگران هلال بر اساس تجربه، در بيشتر از 50 درصد رصدها به ابر برخورده اند. وجود ابر به فصل خاصى ربط ندارد و حتى در تابستان هم به دليل گرماى زياد و اختلاف دما در مناطق کوهستانى و وجود رطوب، ابرهاى سر کوه به اتفاع1000 متر تشکيل مى شود. برايپشت سر گذاشتن اين ابرها و قرار گرفتن اين ابرها در زير افق ناظر، حداقل 107 کيلومتر فاصله لازم است تا در اثر کرويت زمين اين مهم، ميسر گردد. ابرهايى نيز وجود دارد که بصورت پراکنده و تکه تکه وجود دارند. رؤيت هلال در بين اين نوع ابرها نيز می تواند با برنامه ريزی صحيح و تجربه کافی ميسر باشد. اما اين نوع رصدها کار ساده ای نيست. - پارمترهاى جوى : پارامترهايى نظير دما، فشار و ميزان رطوبت در شفافيت آسمان و رؤيت پذيری هلال بسيار تأثير دارند. پژوهشهای هلالی در اين زمينه هنوز به نتيجه ای قطعی نرسيده است و امروزه تنها اين پارامترها را در رصدها اندازه گيری می کنند. از اين پارامترها در محاسبه اثر انکسار جوی نيز استفاده می شود. در اينجا درصد رطوبت هوا می تواند باعث جذب نور در جوّ زمين شده و رؤيت پذيری هلال را سخت تر نمايد. لذا انتخاب مکانهای غير شرجی برای رؤيت پذيری، مناسب می باشند. - غبار جوى و شفافيت آسمان: وجود ذرات معلق گرد و خاک در بين ملکولهای هوا ناشی از طوفان و باد، باعث کاهش شفافيت آسمان و کاهش ديد می شود. معمولاً در ارتفاعات پائين افق غبار زيادی وجود دارد. اما بارش برف و باران و هوای سرد که سنگين تر است، اگر در مسير رؤيت هلال ماه قرار داشته باشد، باعث کاهش غبار جوّی می گردد. - قدرت ابزار اپتيکى: در ابزار های اپتيکی اندازه گشودگی يا دهانه ابزار که می تواند قطر آينه در تلسکوپ بازتابی و قطر عدسی شيئی در تلسکوپ شکستی باشد، بعنوان يک عامل در قدرت ابزار نقش دارد. عامل دوم نيز بزرگنمايى ابزار است که بايد متناسب با اندازه گشودگی ابزار باشد. واضح است که ابزار قوی تر می تواند در رؤيت پذيری هلال نقش اساسی داشته باشد. - قدرت تفکيک چشم ناظر: ابزار قوی و شرايط مناسب جوّی به تنهايى برای رؤيتپذيری هلال کافی نيست. چشم ناظر هم يک عامل ديگری است که قدرت آن به حداکثر قطر مردمک آن بستگی دارد. مردمکهای معمولی بين 4 تا 7 ميلميتر گشاد می شوند. تيز بينها در رؤيت هلال کسانی هستند که بتواند تا يک سانتيمتر مردمک خود را بزرگ کنند. - اطمينان پذيرى حواس و چشم ناظر: در بسياری از رصدها اتفاق می افتد که بدليل حساس بودن رؤيت آن هلال، امکان تشخيص جرم مشاهده شده يا جرم تصور شده در ذهن با هلال واقعی وجود ندارد. در اينجا تنها تجربه و کارايى رصدگر است که با روشهای مختلف می تواند صحيح ترين تصميم را مبنی بر رؤيت يا عدم رؤيت بگيرد. با اين وجود، زمانيکه بررسی يک گزارش رؤيت صورت می گيرد، در هلالهای بحرانی فقط اعتماد پذيری به گفته رصدگر تنها عامل ارزيابی خواهد بود. وجود اشتباه و خطای چشم و حواس ناظر بر کسی پوشيده نيست. لذا نبايد هر رؤيتی را بلافاصله رؤيت هلال تلقی کرد.
