ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ ЗА АСТРОНОМИЧЕСКИМИ НАБЛЮДЕНИЯМИ

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ ЗА АСТРОНОМИЧЕСКИМИ НАБЛЮДЕНИЯМИ

1. Высота полюса мира над горизонтом. Обратимся к рисунку 12. Мы видим, что высота полюса мира над горизонтом hр =  РС, а географическая широта места  = СО. Эти два угла (РС и СО.) равняют друг другу как кути со взаимно перпендикулярными сторонами: [ОС][СN], [ОR]  [СР]. Равенство этих углов дает простейший способ определения географической широты местности : угловое расстояние полюса мира от горизонта , равняется географической широте местности. Чтобы определить географическую широту местности, довольно измерить высоту полюса мира над горизонтом, поскольку

hp = .

2. Суточное движение светил на разных широтах. Теперь нам известно, что с изменением географической широты места наблюдения изменяется ориентация оси обращения небесной сферы относительно горизонта. Рассмотрим, которыми будут видимые перемещения небесных светил в районе Северного полюса, на экваторе и на средних широтах Земли.

На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды двигаются по кругам, параллельным горизонту (рис. 14, а). Здесь звезды не заходят и не сходят, их высота над горизонтом неизменная.

На средних географических широтах звезды сходят и заходят, но есть и те, которые никогда не опускаются под горизонт (рис. 14, б). Например, навколополярні созвездие (см. рис. 10) на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездие, расположенные дальше от Северного полюса мира, ненадолго показываются над горизонтом, а созвездие, которые лежат возле Южного полюса мира, не сходят.

И чем дальше на юг продвигается наблюдатель, тем более южных созвездий он может видеть. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, через сутки можно было бы увидеть созвездие всего звездного неба (рис. 14, в).

Для наблюдателя на экваторе все звезды сходят и заходят перпендикулярно к плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира совпадает для наблюдателя с точкой севера, а Южный полюс мира - с точкой юга. Ось мира лежит в плоскости горизонта (см. рис. 14, в).

3. Высота светил в кульминации. Полюс мира при кажущемся обращении неба, которое отображает обращение Земли вокруг осы, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте (см. рис. 12). Звезды через сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круга, параллельные небесному экватору. При этому каждое светило через сутки дважды пересекает небесный меридиан (рис. 15).

Явления прохождения светил через небесный меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации высота светила максимальная, в нижний:- минимальная. Промежуток времени между к \ л ь,м і н а щям_ид суданліе» Одсішши-а 66 к.

У светила M1, которое на данной широте ф не заходит (см. рис. 15), видно (над горизонтом) обе кульминации, у зрение, которые сходят и заходят (M1, М2, М3), нижняя кульминация происходит под горизонтом, ниже от точки севера. У светила М4. которое находится далеко на юг от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимые (светило, что не сходит) .

Момент верхней кульминации центра Солнца называется настоящим полднем, а момент нижней кульминации - настоящим севером.

Найдем зависимость между высотой h светила М у верхней кульминации, его склонением 6 и широтой местности . Для этого воспользуемся рисунком 16, на котором изображена отвесная линия ZZ',- ось мира РР' и проекции небесного экватора

Мы знаем, что высота полюса мира над горизонтом равняется географической широте местности, т.е. hр = . Итак, угол между полуденной линией NS и осью мира РР' равняется широте местности , т.е. РО = hp = . Очевидно, что наклон плоскости небесного экватора к горизонту, который измеряется QOS, будет равнять 90° — , поскольку QOZ. = РО как кути со взаимно перпендикулярными сторонами (см. рис. 16). Тогда звезда М со склонением бы, которая кульмінує на юг от зенита, имеет в верхней кульминации высоту

h = 90° -  + 6 (1)