Файл: Рачков, Анатолий Антонович. Практическая мореходная астрономия.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Г. Высоты светил изменяются у первого вертикала равномерно'

и быстрее, у меридиана наблюдателя — медленнее и неравно­ мерно; изменение Д/г характеризуется формулой

Д/г = — cos ср sin АД/,

где Д/ — изменение вестового часового угла.

Для облегчения работы судоводителя в «Мореходных табли­

цах» изд.

1953 г. (в дальнейшем сокращенно называемых МТ-53)

имеются табл. 15а и

156, где приводится изменение высоты соот­

ветственно за 1 мин.

и 10 сек., и табл.

15в для определения про­

межутка времени, соответствующего

изменению высоты на Г.

2. Азимуты светил изменя­

 

ются

равномерно и

медленнее

 

у первого вертикала и в мо­

 

менты восхода—захода светил.

 

При нахождении светил вблизи

 

меридиана

наблюдателя ази­

 

муты

изменяются быстрее и не­

 

равномерно. Изменение ази­ мута (ДА) характеризуется фор­ мулой

ДА =—(sin ср—cos ср 1§/гсоэА)Д/,

где Д/ — изменение вестового часового угла.

3.Часовые углы светил не­ прерывно и равномерно увели­ чиваются в пределах от Одо 360°.

4.Прямые восхождения и склонения светил вследствие су­ точного движения не изменяются.

Из

рис.

5,

изображающего

картину суточного

движения

светил

для

ср

— 70°

N, можно заключить:

< 90° — ср

а)

светило

будет

восходить

и заходить, если 8

(параллель светила аа' или гг') вне зависимости от того, разно-

именны <р и 8

или нет;

б) светило

не будет заходить, если 8 > 90° — ср при 8 и ср

одноименных (параллель светила бб'); если же 3 и ср разноименны,

то светило не будет восходить (параллель светила вв'У

в) светило будет проходить надгоризонтную часть первого-

вертикала,

если склонение светила

одноименно с

<р и

8< <р

(параллель светила аа' или бб');

надгоризонтную часть

первого-

г)

светило не будет пересекать

вертикала,

если 8 > ср,

причем 8

и

ср одноименны;

если

8 = ср

д)

светило пройдет

через зенит

наблюдателя,

и одноименны.

Из рисунка видно, что при пересечении полуденной части меридиана наблюдателя высота светила достигает своего макси­

9


мального значения. Это положение светила называется верх­ ней кульминацией светила. Момент пересечения

полуночной части меридиана наблюдателя светилом в своем суточ­ ном движении носит название нижней кульминации

светила. Как видим, в момент нижней кульминации высота светила будет наименьшей.

§ 6. ВИДИМОЕ ГОДОВОЕ ДВИЖЕНИЕ СОЛНЦА

Участвуя со сферой в суточном движении, Солнце имеет еще и видимое годовое движение (рис. 6).

Видимое годовое, или собственное, движение Солнца — кажу­ щееся перемещение Солнца по небесной сфере с запада на восток по большому кругу, называемому эклиптикой (рис. 6).

Движение Солнца по эклиптике происходит неравномерно (это подробно объясняется законами Кеплера и всемирного тяготения);

в среднем за сутки Солнце перемещается по дуге эклиптики на величину около 1° (табл. 1).

Рис. 6. Видимое годовое движение

Рис. 7. Наступление полярного

Солнца.

дня и ночи.

Для приближенных расчетов 3° можно считать, что суточное изменение его определяется следующими величинами:

— в последний месяц перед днем равноденствий й в первый месяц после дней равноденствия 0°,4 в сутки;

во второй месяц до и после равноденствий 0°,3 в сутки;

— в

последний месяц перед днем солнцестояний и в первый

месяц после дней солнцестояний 0°,1 в сутки.

Суточное изменение а° можно принять в среднем равным 1°. Применяя эти приближенные расчеты, можно решить целый ряд

задач: определить дату наступления и дату окончания полярного

дня и ночи, даты прохождения Солнца через зенит и т. д. Например, определить даты начала и конца полярного дня и ночи для наблю­ дателя, находящегося в ср = 78°:

10

Северное полушарие

Южное полушарие

Солнечная система

Рачков, Зак. 5бв

Рве. 8. Солнечная система и звездное небо.


a)

3n > 90° — <f > 12°;

 

 

 

 

 

 

 

6)

12° :

0,47день = 30 дней (около дней равноденствий суточ­

ное

изменение

8- = 0,4 в

день);

 

(Зо^=0°+30 дней-0,47день

в)

21 марта+30 дней = 20 апреля

ss 12°N);

аналогично:

23

сентября

■— 30

дней — 24

августа,

т. е. полярный день наступит 21 апреля,

а

окончится 24 августа,

так как 21 апреля и 24 августа Зо

12°N. Полярная ночь насту­

пит 23 октября и окончится 19 февраля,

так

как 23 октября —

19 февраля

Зэ

12°S (рис. 7).

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экваториальные координаты Солнца в дни равноденствия и солнцестояния

 

День

 

Точка сферы

 

Дата

 

а©

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весеннего

равноден­

 

 

 

 

 

 

 

 

ствия .................................

Овна (Y)

21

марта

 

Летнего

солнцестоя­

Рака

(Q)

22

июня

 

23°27'N

90

ния .................................

 

Осеннего

 

равноден­

Весов (~п~)

23 сентября

180

ствия .................................

Зимнего

солнцестоя­

.................................Козерога (X) 22 декабря

23°27'S

270

 

 

 

 

ния

В «Морском астрономическом ежегоднике» (в дальнейшем сокращенно обозначаемом МАЕ) приводятся точные значения 3° и ае на каждый день.

Собственное, или годовое, движение Солнца является след­ ствием движения Земли вокруг Солнца (рис. 8).

§ 7. ЭКЛИПТИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ СВЕТИЛ. ПРЕЦЕССИЯ И НУТАЦИЯ

Кроме горизонтной и экваториальной систем координат, в сферической астрономии применяют эклиптическую систему координат, в которой за основные круги приняты эклиптика

и большой круг, проходящий через полюсы эклиптики и точки Т и Положение светила на небесной сфере в этой системе опре­ деляется двумя координатами: широтой р и долготой светила L (рис. 9).

Круг широты светила — большой круг, проходя­ щий через полюсы эклиптики и место светила на небесной сфере. Если этот круг проходит через точку Т, то принимается за основ­

ной круг, от которого производится отсчет долгот светила.

Широта светила Р — угол между плоскостью эклиптики и на­ правлением из центра сферы на светило. Угол р измеряется дугой круга широты светила от эклиптики до положения светила на сфере в пределах от 0 до 90°. Широте присваивается северное или южное

наименование

в

зависимости от того, расположено ли светило

ют эклиптики

в

направлении к Северному или Южному полюсу.

11


Долгота светила L — дуга эклиптики от точки Овна до круга широты светила, отсчитываемая в сторону годового движения

Солнца от 0 до 360°.

называется большой

Колюром

солнцестояний

круг PNBQM'PSB’EM, проходящий через

полюсы мира PNPS,

полюсы эклиптики ММ' и точки солнцестояний ВВ'.

Колюром

равноденствий

называется большой

круг X Ps

, проходящий через полюсы мира PNPS и точки

равноденствий Y

 

Для Солнца,

перемещающегося по эклиптике, широта р всегда

равна 0°, a LG непрерывно увеличивается в среднем на 1° в сутки. Зная экваториальные коор­ динаты светила, можно рассчи­ тать широту и долготу того же

светила.

 

 

 

Вследствие

возмущающего*

 

 

 

действия Солнца и Луны на

 

 

 

вращательное движение Земли,

 

 

 

имеющей

форму

эллипсоида

 

 

 

вращения, ось мира PNPS и свя­

 

 

 

занный с ней небесный экватор

 

 

 

не остаются в пространстве не­

 

 

 

подвижными, а непрерывно пе­

 

 

 

ремещаются в

направлении с

 

 

 

востока на запад, т. е. ось

 

 

 

мира PNPS, составляя с

осью

 

 

 

эклиптики ММ' угол 23°27',

Рис. 9. Эклиптическая система

медленно

описывает около

не­

подвижной оси эклиптики кони­

координат.

 

 

 

 

ческую поверхность. В резуль-

тате точка у будет

непрерывно

еремещаться по эклиптике

на-

встречу собственному годовому

щижению Солнца

на величину

AZ. = 50",3 в год. Полный оборот оси мира вокруг оси эклиптики

произойдет через

360°

25 800

лет.

 

 

 

 

5(J„ у =

 

 

 

 

Прецессией, или предварением, равноденствия

называется перемещение

точки Y по эклиптике

навстречу

соб­

ственному годовому движению Солнца, вследствие чего Солнце придет в точку у раньше, чем совершит полный оборот по эклип­

тике в 360°.

Тропическим годом называется промежуток вре­ мени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку У; продолжительность тропического года

365,2422 средних суток или 365Д5Ч49“.

Звездным годом называется промежуток времени, за который Солнце совершает свой путь по эклиптике относительно меридиана какой-либо неподвижной звезды, и продолжительность

звездного года 365,2564 средних суток.

12