Видимое годовое движение Солнца. Тропический и звездный год

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - Видимое годовое движение Солнца. Тропический и звездный год

Вследствие прецессии сетка небесных координат беспрерывно, хотя и очень медленно, смещается относительно звезд, поэтому й условия их видимости в определенном пункте изменяются со временем. Так, через 12 000 лет большей части созвездия Ориона на территории Украины не будет видно.

4. Эффекты, обусловленные видимым годовым движением Солнца.

Поскольку Солнце, двигаясь по небесной сфере вдоль эклиптики, то отдаляется от линии небесного экватора, то приближается к ней, происходит беспрерывное изменение его экваториальных небесных координат - прямого подъема α⊙ и склонение δ⊙.

21 марта Солнце пересекает небесный экватор в точке весеннего равноденствия, переходя из южного полушария неба в северную. В этот момент склонения Солнца δ⊙ и прямой подъем α⊙ равняют 0°, в северном полушарии Земли начинается астрономическая весна.

Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия, то оно на всех широтах сходит в точке востока Е, а заходит в точке мероприятия W. Половина его суточного пути на небе находится над горизонтом, половина - под горизонтом. Итак, на всему земному шара (кроме приполярных областей) день и ночь становятся равными между собой. Этот день называется днем весеннего равноденствия.

22 июня, в день пожилого солнцестояния, Солнце пусть-дали отходит от линии небесного экватора в северное небесное полушарие; В северном полушарии Земли начинается астрономическое лето. В настоящее время α⊙ = 6h, a δ⊙ = +23°26'. На протяжении нескольких дней склонения Солнца, а итак, и его высота над горизонтом в верхней кульминации не изменяется (отсюда и название явления - «солнцестояние»). При этом в северном полушарии продолжительность дня наибольшая, а ночи - наименьшая.

23 сентября Солнце снова пересекает небесный экватор в точке осеннего равноденствия, переходя из северной в южное небесное полушарие; в северном полушарии Земли наступает астрономическая осень. В этот момент склонения Солнца δ⊙ снова, как и в день весеннего равноденствия, равняется 0°, а прямой подъем α⊙ = 12h. Снова на земном шаре день и ночь становятся равными между собой. Этот день называется днем осеннего равноденствия.

22 декабря, в день зимнего солнцестояния, Солнце снова наидальше отходит от линии небесного экватора, но уже в южное небесное полушарие. Это - начало астрономической зимы в северном полушарии. В этот день склонения Солнца δ⊙ = -23°26', а прямой подъем α⊙ = 18h. В северном полушарии Земли продолжительность дня становится наименьшей, а ночи - наибольшей в году.

Такое изменение склонения Солнца δ⊙ вдоль года обусловленная тем, что ось суточного обращения Земли не изменяет своего направления в просторные во время орбитального движения вокруг Солнца. В какой бы точке своей орбиты не находилась Земля, угол наклона ее осы обращения к плоскости эклиптики всегда представляет

90° - ε = 66°34'. Как следствие, луче Солнца в течение года падают на земную поверхность в одних и тех же широтах под разными углами. Именно этим обусловленное изменение пор года.

И посмотрев в календарь, мы увидим, что ни 21 марта, ни 23 сентября день и ночь не равные между собой. 21 марта на широте φ = 50° день длится 12 ч 10 мин, а не 12 ч 00 мин, равноденствие же наступает 17-18 марта. Осенью согласно календарю равноденствия наступает 26, а не 23 сентября. На это есть две причины.

Во-первых, мы считаем, что момент равноденствия настал, когда центр солнечного диска попадет в точку весеннего равноденствия. Но же мы определяем начало дня не за центром солнечного диска, а за тем моментом, когда верхний край Солнца затронет линию горизонта. Соответственно конец дня определяется моментом, когда верхний край Солнца исчезнет под горизонтом. Таким образом, Солнце в целом проводит на небе немного больше времени, чем центр его диска.,

Во-вторых, есть такое явление, как атмосферная рефракция - отклонение светового луча от прямолинейного направления при его прохождении через неоднородную атмосферу Земли. На горизонте рефракция достигает наибольшего значения 35', т.е., даже превышает угловые размеры Солнца и Луны (они близкие до 31'). За счет рефракции верхний край Солнца появится над горизонтом раньше, а зайдет позднее, чем Солнце сойдет и зайдет на самом деле.