高地沙漠的夜空地图：世界屋脊上的天文台

从智利帕瑞纳天文台看到的星空，VLT望远镜上方是银河 — 从智利阿塔卡马沙漠帕瑞纳天文台（海拔2,635米）看到的夜空。甚大望远镜（VLT）的四台望远镜在银河背景下显现，其银河系中心清晰可见。阿塔卡马是世界上最干燥、最高的沙漠之一，提供无与伦比的观测条件。
图片来源：astronoo.com（新窗口） — AI生成图像，公有领域。

科学摘要

位于海拔2,000至5,000米之间的高地沙漠（阿塔卡马、莫纳克亚、加那利群岛、喜马拉雅、美国西部）提供最佳的天文观测条件：稀薄而稳定的大气、极度干燥、无光污染，每年超过300个可观测夜晚。本实用指南介绍用于定向的季节性天体标志：南半球的南十字座，北半球通过大熊座的北极星。银河、银河系中心、麦哲伦云和遥远星系在那里以肉眼可见，细节非凡。

如何在高地沙漠的星空中定位？

位于海拔2,000至5,000米之间的高地沙漠（阿塔卡马、莫纳克亚、加那利群岛、喜马拉雅、美国西部）提供世界上最佳的观测条件：稀薄而稳定的大气、几乎完全没有光污染、极度干燥，每年超过300个可观测夜晚。为了定向，观测者使用根据半球的天体标志：在南方（阿塔卡马、安第斯），南十字座和麦哲伦云是基本指南；在北方（夏威夷、加那利群岛、喜马拉雅、美国西部），大熊座通向北极星。银河、银河系中心和遥远星系（仙女座、麦哲伦云）在那里以肉眼可见，细节非凡。

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为什么高地沙漠是世界天文学的圣殿？

高地沙漠代表地球上最非凡的天文观测站点。位于海拔2,000至5,000米之间，在天空永远清朗的干旱地区，它们集中了世界上最大的天文台。从智利阿塔卡马到喜马拉雅山顶，经过阿根廷安第斯、夏威夷火山和加那利群岛的高原，这些站点提供独特的条件：稀薄而稳定的大气、几乎完全没有光污染、低水汽含量，以及品质非凡的夜晚。

地球自转使天球在23小时56分钟内从东向西旋转（一个恒星日 （地球相对于固定恒星的旋转周期，略短于24小时的太阳日））。在高地沙漠中，大气如此稳定，以至于“视宁度”（大气湍流）通常小于一角秒，允许异常清晰度的观测。

与温带纬度不同，高地沙漠分布在两个半球，提供对整个天空的互补观测窗口。它们的共同特征包括：

高海拔：减少穿越的大气厚度，因此吸收和湍流更少
极度干燥：极低的水汽含量，对红外和亚毫米波观测至关重要
远离城市中心：几乎完全没有光污染
大气稳定性：弱风、逆温、天空永远清朗
优质夜晚：最佳站点每年超过300个可观测夜晚

主要的天文高地沙漠

此表列出世界上主要的高地沙漠和高山天文站点，及其海拔和主要天文台。

世界主要高地天文站点
地区 / 沙漠	国家 / 地区	海拔	主要天文台	特征
阿塔卡马沙漠世界上最佳站点	智利	1) 2,635 m（帕瑞纳） 2) 2,400 m（拉西拉） 3) 5,000 m（ALMA） 4) 2,380 m（拉斯坎帕纳斯） 5) 2,200 m（托洛洛山） 6) 2,700 m（帕琼山）	1) 帕瑞纳：VLT（ESO）— 4台8.2米望远镜 + 4台1.8米辅助望远镜 2) 拉西拉：ESO在智利的第一个天文台，约二十台望远镜 3) ALMA：阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列，世界最大射电望远镜 4) 拉斯坎帕纳斯：麦哲伦望远镜（2 x 6.5 m）+ 未来的GMT（25 m） 5) 托洛洛山：维克托·布兰科望远镜（4 m）+ 暗能量相机（DECam） 6) 帕琼山：SOAR望远镜 + 双子南座（8.1 m）	世界上最干燥的沙漠，非凡的天空，每年超过300个可观测夜晚
夏威夷火山莫纳克亚和莫纳罗亚	美国（夏威夷）	1) 4,207 m（莫纳克亚） 2) 3,397 m（莫纳罗亚）	1) 莫纳克亚天文台群：凯克（2 x 10 m）、斯巴鲁（8.2 m）、双子北座（8.1 m）、CFHT（3.6 m）、JCMT（亚毫米波） 2) 莫纳罗亚天文台：大气研究（CO₂）和太阳天文学	海洋隔离、稳定大气、逆温
阿根廷和玻利维亚安第斯	阿根廷阿根廷玻利维亚	1)（科尔多瓦） 2) 2,550 m（CASLEO） 3) 5,200 m（查卡尔塔亚）	1) 科尔多瓦国立大学天文台：历史天文台 2) 埃尔莱昂西托天文综合设施（CASLEO）：豪尔赫·萨哈德望远镜（2.15 m） 3) 查卡尔塔亚天文台：世界最高之一，宇宙射线研究	极高海拔站点，通常超过4,000 m
加那利群岛	西班牙	1) 2,396 m（拉帕尔马） 2) 2,390 m（特内里费）	1) 罗克德洛斯穆查乔斯天文台：加那利大型望远镜（GTC）10.4 m（最大光学望远镜）、WHT（4.2 m）、NOT（2.5 m）、MAGIC（伽马射线） 2) 泰德天文台：THEMIS太阳望远镜和其他仪器	信风产生的逆温，非凡的天空质量
喜马拉雅和西藏高原世界屋脊	印度（拉达克）西藏西藏西藏	1) 4,500 m（IAO） 2) 4,300 m（LP山） 3) 5,100 m（阿里） 4) 4,800 m（东部高原）	1) 印度天文台（IAO）：喜马拉雅钱德拉望远镜（2 m） 2) LP山天文台：宇宙射线研究和伽马天文学 3) 阿里天文台：建设中，光学和红外天文学 4) 东部高原天文台：中日亚毫米波天文台	极高海拔站点，非凡潜力，仍在开发中
美国西部沙漠	亚利桑那德克萨斯亚利桑那加利福尼亚加利福尼亚	1) 2,096 m（基特峰） 2) 2,070 m（麦克唐纳） 3) 2,210 m（洛厄尔） 4) 1,742 m（威尔逊山） 5) 1,713 m（帕洛马）	1) 基特峰天文台：世界最大望远镜群（约二十台仪器） 2) 麦克唐纳天文台：霍比-埃伯利望远镜（9.2 m） 3) 洛厄尔天文台：冥王星发现地 4) 威尔逊山天文台：历史性，哈勃在此发现宇宙膨胀 5) 帕洛马天文台：海耳望远镜（5 m）	中等海拔沙漠（1,500-2,500 m），历史性和活跃站点

从高地沙漠肉眼可见的天体

从高地沙漠进行的肉眼观测与在温带纬度或平原所经历的完全不同。无光污染、大气透明度和天空稳定性使人能够感知其他地方看不见的细节。

高地沙漠肉眼可见天体（按半球选择）
半球	天体	常用名	类型	星座	高海拔特殊性
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	银河	银河系中心	星系	人马座/天蝎座	作为强烈发光隆起可见，肉眼可区分星云
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	大麦哲伦云	LMC	矮星系	剑鱼座	最佳条件下肉眼可感知螺旋结构
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	小麦哲伦云	SMC	矮星系	杜鹃座	作为明确定义的斑块可见，较小但清晰
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	船底座星云	NGC 3372	发射星云	船底座	作为大乳白色斑块肉眼可见，比其他地方更亮
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	半人马座ω	NGC 5139	球状星团	半人马座	最佳条件下肉眼部分分解
南半球（阿塔卡马、安第斯、南喜马拉雅）	南十字座	Crux	星座	南十字座	异常清晰，煤袋非常明显
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	银河	猎户臂和天鹅臂	星系	天鹅座/仙后座	作为穿越天顶的密集带可见
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	仙女座星系	M31	螺旋星系	仙女座	作为延伸椭圆可见，中央核球明显
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	昴星团	M45	疏散星团	金牛座	暗空中肉眼可辨别10颗以上恒星
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	猎户座星云	M42	发射星云	猎户座	作为结构化发光斑块可见，有时带绿色调
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	英仙座双星团	h和χ Persei	疏散星团	英仙座	优质天空中肉眼可见两个不同斑块
北半球（夏威夷、加那利群岛、北喜马拉雅、美国西部）	北极星	Polaris	恒星	小熊座	伴随一圈稀有清晰度的拱极星

高地沙漠的观测季节

与温带地区不同，高地沙漠的季节主要由太阳位置和当地天气条件决定。最佳观测期因半球和纬度而异。

阿塔卡马沙漠（智利）— 南半球，南纬24°

理想季节：4月至9月（南半球冬季和春季）

南半球冬季（6月至8月）提供最长和最稳定的夜晚。银河系中心高悬天空，麦哲伦云位置完美。夜间气温降至-10°C，但空气极为干燥。夏季（12月至2月）以阿尔蒂普拉诺冬季（高原降雨）的到来为标志，偶尔可能影响山顶。

莫纳克亚（夏威夷）— 北半球，北纬20°

理想季节：全年，4月至10月为高峰

夏威夷享有异常稳定的高地热带气候。旱季（5月至10月）提供最佳条件。热带风暴罕见，仅偶尔影响山顶。

加那利群岛（西班牙）— 北半球，北纬28°

理想季节：6月至9月，以及12月至2月

信风产生的逆温全年保证异常的大气稳定性。夏夜较短，但提供极佳的透明度。冬季带来更长的夜晚和通常最佳的条件。

喜马拉雅和西藏高原 — 北半球，北纬30-35°

理想季节：10月至4月

喜马拉雅冬季（12月至2月）提供最佳条件：干燥天空、无季风、极寒气温（-20°C至-30°C）。季风（6月至9月）使观测不可能。

美国西部沙漠 — 北半球，北纬30-35°

理想季节：4月至6月，9月至11月

春季和秋季提供夜晚长度与大气稳定性之间的最佳折衷。夏季以亚利桑那季风（7月至8月降雨）为标志，降低天空质量。冬季可能给最高站点带来降雪。

高地沙漠的业余观测

对于业余天文学家，高地沙漠提供独特的机会，但需要特定的准备。

业余爱好者可进入的站点

阿塔卡马（智利）：几个天文旅馆接待游客和爱好者（圣佩德罗·德·阿塔卡马、埃尔基谷）
加那利群岛（西班牙）：专业天文台周围存在业余观测点
夏威夷（美国）：莫纳克亚游客中心提供观测，但山顶通道受管制
美国西南部沙漠：许多业余站点（亚利桑那、新墨西哥、加利福尼亚）
喜马拉雅（印度、尼泊尔、西藏）：进入更困难，但天文旅馆开始发展

注意事项和建议

适应海拔：急性高山病（AMS）可从2,500米开始发生。观测前计划几天适应。
防晒：紫外线在高海拔强得多。即使在夜间也需要防晒霜、防护眼镜、帽子（月球反射）。
保暖衣物：即使在炎热的沙漠中，高海拔夜间气温也常降至0°C以下。计划多层衣物。
补水：空气极为干燥，脱水迅速。定期饮水，避免酒精。
设备：望远镜和相机必须适应。准备备用电池（寒冷降低其续航能力）。
尊重站点：许多专业天文台位于保护区内。遵守进入规则和为业余爱好者保留的观测区。

高地沙漠的独特大气现象

高地沙漠的极度干燥和大气纯度使得能够观察罕见的大气现象：

绿闪：日落时观察到的光学现象，在阿塔卡马尤为明显
夜光云：在高纬度的夏季观察到，但有时从高地沙漠可见
晕和幻日：太阳周围的光环，在高原寒冷干燥的空气中频繁
气辉：自然大气发射，在最暗的天空中常可见为微弱的绿色辉光
黄道光：沿黄道的漫射光锥，在无光污染的天空中可见

高地沙漠中的行星

行星观测特别受益于高地沙漠的大气稳定性。异常的视宁度（通常小于0.5角秒）使能够辨别其他地方无法看到的细节。

木星：赤道带、大红斑和伽利略卫星的阴影在业余望远镜中清晰可见。土星：环中的卡西尼缝常被分解，行星本身的细节显现。火星：在有利的冲日期间，极冠和表面反照率变化可感知。金星：相位异常清晰。

冲日（外行星位于太阳对面的天文现象）从高地沙漠特别有利，因为大气稳定性允许充分利用仪器的分辨率。下表给出下一次主要冲日。

下一次主要行星冲日（2026-2029）
行星	大致日期	星座	有利半球	可观测细节
木星	2026年1月	双子座	北和南	带、大红斑
土星	2026年9月	宝瓶座	北和南	环、卡西尼缝
木星	2027年2月	巨蟹座	北和南	带、大红斑
火星	2027年2月	狮子座	北和南（南方最佳）	极冠、表面细节
土星	2027年10月	双鱼座	北和南	广泛开放的环
火星	2029年3月	室女座	北和南（南方最佳）	有利冲日、视直径大

短暂现象：流星雨、日食和卫星

高地沙漠提供观察短暂天体现象的异常条件。无光污染和大气透明度使能够在最佳条件下欣赏这些事件。

流星雨

流星雨 （地球穿越流星体流的彗星碎片期间的周期现象）是最壮观的现象之一。从高地沙漠，可观测的小时率通常高于标准预测。

主要流星雨
流星雨	峰值最大	辐射点	ZHR（最大）
象限仪座流星雨	1月3-4日	牧夫座	60-120
宝瓶座η流星雨	5月5-6日	宝瓶座	30-60
英仙座流星雨	8月12-13日	英仙座	60-100
猎户座流星雨	10月21-22日	猎户座	15-25
双子座流星雨	12月13-14日	双子座	80-120
半人马座α流星雨	2月8日	半人马座	5-10

日食

高地沙漠是观察日食的特权站点。低云量和大气透明度提供最佳条件。

下一次值得注意的日全食

2026年8月12日：西班牙全食（加那利群岛附近）
2027年8月2日：北非、阿拉伯半岛全食
2030年11月25日：博茨瓦纳、南非（卡拉哈里沙漠）全食

下一次月全食

2026年8月28日、2027年1月20-21日、2027年7月17-18日

可见的人造卫星

ISS（国际空间站）：最壮观，亮度可超过木星（星等-3至-5），2-5分钟通过
Starlink（SpaceX）：卫星星座，发射后不久可见为“列车”
OneWeb、铱星（闪光）、科学卫星（哈勃等）

观测：查阅应用（Heavens-Above、ISS Detector）了解通过。卫星以其规则、无声的运动和缺乏闪烁而区别于其他天体。

卫星星座的增加对专业天文学构成挑战。与运营商的协议使影响得以减少（防反射涂层、主要天文台周围的无线电静默区）。

参考文献

FAQ：关于高地沙漠中天体定位你需要知道的一切

为什么高地沙漠是世界上最佳的天文站点？

位于海拔2,000至5,000米之间，这些站点（阿塔卡马、莫纳克亚、加那利群岛、喜马拉雅、美国西部）提供独特的条件：稀薄而稳定的大气减少湍流（视宁度通常小于1角秒）、极度干燥（低水汽含量，对红外至关重要）、几乎完全没有光污染，每年超过300个可观测夜晚。

主要的天文高地沙漠有哪些？

主要站点包括：阿塔卡马沙漠（智利，2,400-5,000米）与VLT和ALMA，世界上最佳站点；莫纳克亚（夏威夷，4,207米）与凯克和斯巴鲁望远镜；加那利群岛（拉帕尔马和特内里费，2,400米）与加那利大型望远镜；喜马拉雅和西藏高原（4,500-5,200米）开发中；以及美国西部沙漠（基特峰、麦克唐纳、帕洛马）。

如何在南半球的高地沙漠中找到南方？

在南半球（阿塔卡马、安第斯），使用南十字座（Crux）。将其长轴延长约十字长度的4.5倍距离以定位天南极。麦哲伦云（银河的矮卫星星系）也是宝贵的标志，可见为两个不同的乳白色斑块。

如何在北半球的高地沙漠中找到北方？

对于北半球（夏威夷、加那利群岛、喜马拉雅、美国西部），使用大熊座（Ursa Major）。“锅”边缘的两颗星（杜伯和梅拉克）形成“守卫”：将它们绘制的线延长约其间距的五倍，直接落在北极星上。

从高地沙漠肉眼可见哪些天体？

南半球：银河系中心作为强烈发光隆起、麦哲伦云（LMC和SMC）、船底座星云、半人马座ω，以及煤袋非常明显的南十字座。北半球：银河作为密集带、仙女座星系（M31）作为延伸椭圆、昴星团（M45）有10颗以上可辨别恒星、猎户座星云（M42），以及英仙座双星团。

每个高地沙漠中观测的最佳季节是什么？

阿塔卡马：4月至9月（南半球冬季）— 银河系中心高、夜晚长。莫纳克亚：全年，4月至10月为高峰（旱季）。加那利群岛：6月至9月和12月至2月 — 逆温保证非凡稳定性。喜马拉雅：10月至4月（冬季）— 干燥天空、无季风。美国西部：4月至6月、9月至11月 — 春季和秋季。

为什么从高地沙漠进行行星观测是异常的？

异常的大气稳定性（视宁度通常小于0.5角秒）允许在其他地方不可能的细节：木星显示其赤道带、大红斑和伽利略卫星的阴影；土星揭示环中的卡西尼缝；火星在有利冲日期间呈现其极冠和表面反照率变化。

从高地沙漠观测应采取哪些预防措施？

适应海拔（急性高山病可从2,500米开始发生）：观测前计划几天。防晒：紫外线强得多，即使在夜间（月球反射）。保暖衣物：夜间气温常降至0°C以下。补水：空气极为干燥，定期饮水。设备：备用电池（寒冷降低其续航能力）。

在高地沙漠中观察到哪些独特的大气现象？

日落时的绿闪（在阿塔卡马尤为明显）、晕和幻日（太阳周围的光环）、气辉（最暗天空中的自然绿色大气发射），以及黄道光（沿黄道的漫射光锥）。

业余爱好者可进入哪些观测站点？

阿塔卡马：圣佩德罗·德·阿塔卡马和埃尔基谷的天文旅馆。加那利群岛：专业天文台周围的业余观测点。夏威夷：莫纳克亚游客中心（山顶通道受管制）。美国西部：亚利桑那、新墨西哥和加利福尼亚的许多业余站点。喜马拉雅：天文旅馆开始发展。