СФЕРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ СВЕТИЛ - Основные понятия сферической геометрии

Горизонтная система координат.

Находящийся на Земле наблюдатель всегда может с помощью отвеса определить направление отвесной /вертикальной/ линии. Эта линия пересекает Н. С. в двух диаметрально противоположных точках - в Зените /Z/ - верхняя точка и в Надире /n/ - нижняя точка.

Плоскость, проходящая через центр Н. С. ( а центр Н. С. есть точка на земной поверхности, где находится наблюдатель) и проведенная перпендикулярно отвесной линии пересекает Н. С. по большому кругу, который называется истинным горизонтом (в отличие от видимого горизонта).

Плоскости истинного горизонта и меридиана наблюдателя пересекаются в точках Севера и Юга. Линия Север - Юг называется полуденной линией, в этом направлении отбрасывают тень предметы, освещаемые Солнцем в полдень, в северных широтах, Солнце будет кульминировать над южной частью полуденной линии, пеленг на Солнце будет 180 /Юг/; в южных широтах Солнце будет, кульминировать над северной частью полуденной линии, пеленг на Солнце в момент кульминации будет 000 /Север/.

Основные круги горизонтной системы координат: истинный горизонт и меридиан наблюдателя.

Горизонтную систему координат составляют высота и азимут.

Высота светила /h/ - угол при центре сферы между плоскостью истинного горизонта и направлением на светило, измеряется дугой вертикала светила от плоскости истинного горизонта до светила от 0 до 90.

Зенитное расстояние /z/ - дополнение высоты до 90. Измеряется дугой вертикала светила от 0 до 180 /т. к. высота светила может быть отрицательной, что означает, что светило находится под горизонтом / . (измеряется от z до светила).

Меридиональная высота /H/- максимальная высота светила в течении суток, когда светило кульминирует на меридиане наблюдателя.

Азимут светила /А/ - сферический угол при Зените, измеряется дугой истинного горизонта от меридиана наблюдателя /северной или южной половины меридиана наблюдателя/ до вертикала светила.

Полукруговой азимут /AП/ - измеряется от точки N или S /одноименной широтой/ к Е или W до вертикала светила. (AП = 0 360, AП = N100E).

Круговой азимут /АK/ - измеряется от N по часовой стрелке. (АK = 0 90, АK = 80SE).

Четвертной азимут /AЧ/ - измеряется от точки N или S до вертикала светила.

Горизонтная система координат удобна для определения мгновенного положения светила.

Первая экваториальная система координат.

Подобно тому как положение любой точки на земной поверхности однозначно фиксируется географическими координатами / широтой и долготой/, положение светил на Н. С. определяется экваториальными координатами - склонением и часовым углом светила/.

Координатные круги первой экваториальной системы - меридиан наблюдателя и небесный экватор

Примечание: координатные круги горизонтной системы -

    А) истинный горизонт Б) меридиан наблюдателя (связь с первой экваториальной системой)

Склонение светила // - угол при центре сферы между плоскостью небесного экватора и направлением на светило, измеряется дугой небесного меридиана между плоскостью небесного экватора и светилом.

Больное расстояние // - дополнение склонения до 90, измеряется от повышенного полюса мира.

Часовой угол светила /t/ - сферический угол при повышенном полюсе мира между полуденной частью меридиана наблюдателя и небесным меридианом светила, измеряется дугой небесного экватора от полуденной части меридиана наблюдателя в сторону W или E .

Круговой часовой угол измеряется в сторону W до 360.

Практический часовой угол измеряется в сторону Е или W до 180.

Вторая экваториальная система координат.

Вторую экваториальную систему координат составляют склонение // или полярное расстояние // и прямое восхождение светила.

Прямое восхождение светила // - сферический угол при повышенном полюсе мира между небесным меридианом точки Овна и небесным меридианом светила, измеряется дугой небесного экватора от меридиана точки Овна до меридиана светила в сторону обратную счета вестовых часовых углов /или в сторону годового движения Солнца/ до 360.

Звездное дополнение // - = 360 -

Отсчет долгот на земном шаре ведут от Гринвичского (начального) меридиана. По аналогии с долготой, отсчет прямого восхождения ведут от меридиана точки Овна. В этой точке небесного экватора центр Солнца бывает в день весеннего равноденствия (21 марта).

Прямое восхождение отсчитывается вдоль небесного экватора в сторону, противоположную видимому суточному вращению Н. С. Прямое восхождение (как и долгота) выражается либо в градусах, минутах, секундах, либо в часах, минутах, секундах дуги, либо в часах, минутах, секундах времени.

Рассмотрим вид Рис.№1 сверху - с РN, проектируя все точки на небесный экватор.

Ось мира РNPS Пересекает земную сферу в точке РN. Меридианы будут видны сверху как радиально расходящие прямые из РN . Проекция внешней границы земной сферы будет экватор, понятно, что направление от РN к экватору будет направление к Югу /S/ только для =N, т. к. для =S меридианы /если смотреть сверху на РN / начнут сходиться от экватора к Югу /т. к. полюса при проекции сверху будут совпадать//.

В пространстве Солнечной системы применительно к Земле, есть две основные фиксированные плоскости. Первая плоскость это плоскость орбиты годового движения Земли вокруг Солнца, т. к. ось Земли наклонена к плоскости орбиты Земли на 66 33' и плоскость этого угла будет взаимно перпендикулярна к плоскости орбиты /если посмотреть с боку /торца/ орбиты на боковую проекцию оси Земли/. Плоскость угла 66 33' будет второй основной фиксированной в пространстве плоскостью. От этих двух плоскостей /а точнее Больших кругов, плоскости которых совпадают с этими плоскостями/ идут дальше построения которые дают нам главные точки N, S, E, W.

На Земле в любой точке /за исключением полюсов/ можно определить точки

N, S /т. е. направление на полюса/, но точек E и W нет, есть только полушария E и W.

Б. К. небесного экватора пересекает центр Земли и оставляет след пересечения на поверхности Земли - земной экватор, т. е. плоскость земного экватора совпадает с плоскостью небесного экватора и Б. К. этих плоскостей имеют общий центр /центр Земли/, поэтому угловые величины земных долгот равны угловым величинам часовых углов, которые отсчитываются от Гринвичского меридиана гринвичские часовые углы/. Аналогично, угловые величины географических широт равны угловым величинам склонений.

На небесном экваторе нет точек N, S, E, W. Эти точки существуют условно, т. к. Н. С. не имеет определенного радиуса. Мы можем говорить о реально существующих точках только на поверхности сферы имеющей физическую границу. Так в астрономии есть только две конкретные точки - это полюс N и полюс S.

Похожие статьи




СФЕРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ СВЕТИЛ - Основные понятия сферической геометрии

Предыдущая | Следующая