觀天入門：影像穩定度

依據恆星在不同的高度(仰角)的閃爍程度，以0~10的級距，為你的觀測地點的影像穩定度(Seeing)打分數？並觀察在那一種高度時，明亮的恆星的顏色不會變化。記錄影像穩定度的評分，並與氣象報告的資訊做交叉比較，例如上層大氣的高氣壓及低氣壓數據。記錄不同地點的影像穩定度的評分，如果你家附近或你常去的觀測地點附近的地形變化很大，可能在相距不遠的地方就有很大不同的影像穩定度。

影像穩定度是指影像經過地球大氣層之後的穩定程度。當大氣十分平靜時，影像穩定度就很好：在天文望遠鏡的鏡頭內，可以清楚看到行星表面特徵，或是將黏在一起的雙星分開來；對肉眼的觀測者而言，影像穩定度的主要指標就是恆星的閃爍程度。

「一閃一閃亮晶晶(Scintillation)」是很羅曼蒂克的景象，值得我們仔細研究。如果你能由星星的閃爍程度來評斷影像穩定度，可以讓你收事半功倍之效：在某一個晚上，你可以預料你的觀測目標在不同望遠鏡鏡頭內的影像，你可以選擇合適口徑(或種類)的望遠鏡，以及合適的配件及攝影器材，讓英雄有用武之地，不至於勞師動眾卻空手而歸。也希望你由這個觀天習題中能瞭解我們的大氣如何對影像品質產生影響。

還是同往常一樣，我們訂一個0~10的級距。觀察恆星每五秒(或每十秒)內明顯的閃爍次數，不要只觀察某一高度(仰角)的恆星，還要包括不同的高度，如果它們有不同的影像穩定度。(通常是通過大氣層的距離愈短，影像穩定度愈好)。或許在某一個高度，大氣透明度由閃爍不定轉換為幾乎不會閃動，請你記錄每天晚上，這個特別高度的變化。

顏色是由不同波長的光線混合而成的。而不同波長的光線在我們的大氣層的紊流中有不同的折射程度，所以恆星在閃爍的很厲害的時候也會顯現顏色變化，以及不同顏色的星芒。只要恆星的亮度不算太差，肉眼觀察者都可以看到這些現象。那麼比較暗的恆星呢？試著在較低的高度(仰角)觀察它們。記錄每個晚上，恆星不再產生顏色變化的最低高度。

距離觀測者多近，以及多高的大氣層，會決定影像穩定度？通常大氣的紊流愈高，其影響愈大。紊流若和當地小範圍的對流天氣有關(例如北美洲夏季常見的天氣)，其影響較小。在詳細氣象報告或氣象網站上，可以查到上層大氣的高氣壓及低氣壓數據，它們和地表大氣的高氣壓及低氣壓原理是一樣的，都決定了氣流的方向，你可以判斷不同的高度有沒有風、風的最大高度、風速的最大變化，紊流會有多大。而高空的噴射氣流(通常還會伴隨某一型式的雲層)通常造成不良的影像穩定度。

最後是你所附近的地理環境，如果有山脈或廣大水體也會對你的影像穩定度造成特別影響。記錄不同的觀測地點造成的影像穩定度變化；有時候不同的觀測時間的影像穩定度也會有很大的不同，甚至一、兩分鐘之內由很好變成很壞，或是由很壞轉成很好。

問題

一、依據恆星的閃爍程度，以0~10的級距，為今晚的影像穩定度打個分數。在某一預設的時間內，不同高度的恆星的閃爍次數分別為何？顏色變化的次數為何？是否有某一個高度，大氣透明度由星光閃爍不定轉換為幾乎不會閃動？是否有某一個高度，大氣透明度由顏色變化不定轉換為幾乎不會變色？你能看出顏色變化的最暗星等為何？

二、你能判斷出造成你的不良影像穩定度的紊流的最常發生原因嗎？你能連結你的影像穩定度、高空的噴射氣流、上層大氣的高氣壓及低氣壓數據的相對關係嗎？

三、是否明顯的地形變化會對影像穩定度造成影響？你曾觀察到什麼狀況，能在很短的時間內改變了影像穩定度？