- •Небесная сфера. Отвесная линия. Ось мира. Меридиан наблюдателя. Система сферических координат и полярных координат.
- •1.2.2. Формулы для решения на калькуляторе
- •1.2.3. Таблицы для вычисления высот и азимутов тва-52
- •Графическое решение задач.
- •5. Видимое суточное движение светил. Измерения координат светил, анализ измерений.
- •Изменение координат в суточном движении светил
- •6. Видимое годовое движение солнца и его годовые периоды.
- •7. Эклиптическая система координат. (рис. 12).
- •8.Приближенное решение задач на годовое и суточное движение Солнца.
- •9. Орбитальное движение Луны измен-е экватор-х коорд. Луны .
- •Фазы и возраст Луны
- •10.Навигационные планеты, орбитальное и видимое движение планет . Законы Кеплера.
- •11. Периодические процессы и основные измерения времени.
- •12.Звездное время. Ед измер. Осн. Формула времени.
- •13. Служба времени на судах. Судовое время линия смены дат. Судовая служба времени.
- •Судовое время. Линия смены дат
- •14. Виды времени. Соотношение между временами на разных меридианах.
- •Местное и гринвичское время. Правило времени.
- •15. Эталонные системы времени. Эталонные системы счета времени
- •16. Измерение экватор-х координат звезд. Прецессия, нутация, годичная абберация.
- •17. Мае. Расчет координат светил. Судового времени. Явлений Солнца и Луны. Схемы
- •Определение времени видимого восхода (захода) Солнца, Луны и времени сумерек
- •Обоснование расчета времени явлений Солнца и Луны в мае.
- •19. Звездный глобус. Опознание светил.Нанесение планет и снятие координат.
- •21. Основные теории секстана. Выверки. Опр. Поправки индекса.
- •22,23. Испр. Высот, приведение высот к одному месту.
- •2.5.4. Приведение высот к одному месту (зениту) и одному моменту
- •Приведение высот светил к одному месту (зениту).
- •2.5.5. Измерение высот светил
- •24. 25 .Опр попр компаса определение поправки компаса Основы астрономического определения поправки компаса
- •Влияние погрешности в счислимых координатах судна на истинный пеленг светила
- •Частные способы определения поправки компаса
- •Пеленгование светил. Точность поправки компаса
- •26.27. Основы астр омс.
- •Астрономические изолинии. Круг равных высот
- •3.2.3. Высотная линия положения
- •Определение места по Солнцу (разновременные наблюдения)
- •Определение места по звездам (одновременные наблюдения)
- •Определение места по звездам методом перемещенного места
6. Видимое годовое движение солнца и его годовые периоды.
Движение светил солнечной системы (планеты и Луна) подчиняются закону всемирного тяготения Ньютона: две материальные частицы взаимно притягиваются с силой F, прямо пропорциональной произведению их масс (М и m) и обратно пропорциональной квадрату расстояния (r) между ними, т. е.
, (29)
где f – постоянная тяготения.
Движение планет и Луны происходит по эллиптическим орбитам и в первом приближении (учитывается только сила тяготения двух тел) характеризуется законами Кеплера (рис. 11).
Рис. 11 |
Из закона следует, что расстояние r обращающего тела в точке П наименьшее, а точке А – наибольшее. Положение обращающего тела на орбите задается радиус-вектором r.
Второй закон. Площади, описываемые радиус-вектором в равные промежутки времени, равны рис. 11.
Из закона следует, что скорость движения планеты на орбите неравномерная, ближе к Солнцу – быстрее, дальше – медленнее.
Третий закон. Квадраты звездных периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит.
Из закона следует, что планеты расположенные ближе к Солнцу имеют большую среднюю скорость на орбите: например для Меркурия – υ=48 км/cек, Земли – υ=30 км/cек, Венеры – υ=35 км/cек.
Движение Земли по орбите и видимое годовое движение Солнца
Рис. 12 |
В соответствии 1-ым и 2-ым законами Кеплера с наибольшей скоростью υ =30,3 км/сек Земля движется в точке П– перигелии, который она проходит около 4 января. В противоположной точке А – афелии скорость наименьшая υ = =29,2 км/сек, которую она проходит около 4 июля.
Рассмотрим как изменяется место Солнца на сфере в течении года (оборот Земли вокруг Солнца) и связанные с этим явления на Земле.
Проекцию орбиты Земли на небесную сферу (видимое с Земли положение Солнца на сфере) называют видимым годовым движением Солнца.
Годовые периоды в движении Солнца. Различают два периода: тропический и звездный год.
Тропическим годом называется промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку Овна. Его продолжительность равна 365,2422д. Он является основой календарного года, продолжительность которого равна 365,25д.
Точка Овна, как будет показано далее (см. разд. 2.4.), за год смещается навстречу движения Солнца около 1.
Звездным годом называется полный оборот (360°) Солнца по эклиптике относительно звезды. Звездный год приблизительно на 20м больше тропического.
7. Эклиптическая система координат. (рис. 12).
Эклиптикой называется большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годовое движение Солнца.
Диаметр сферы, перпендикулярный плоскости эклиптики, является осью эклиптики с полюсами: северный Рэк и южный Р'эк. Угол между осью мира и осью эклиптики приближенно остается постоянным и его называют углом наклона эклиптики (ε). На 2007 г. ε = 23°26' ≈ 23,5°.
Из характерных точек I, II, III и IV на орбите Земли Солнце наблюдается на сфере в точках I, II, III и IV с координатами (,) в определенные даты, приведенных в табл.1.
Таблица 1.
Дата |
Точка эклиптики |
Знак |
Название |
|
|
21.03 |
Весеннее равноденствие |
|
Овна |
0° |
0° |
22.06. |
Летнее солнцестояние |
|
Рака |
23,5°N |
90° |
23.09 |
Осеннее равноденствие |
|
Весов |
0° |
180° |
22.12. |
Зимнее солнцестояние |
Козерога |
23,5°S |
270° |
В дни равноденствий =0° на всей Земле (кроме полюсов) день равен ночи. В дни солнцестояний =23,5°N или S полуденная высота почти не меняется и как бы стоит, причем суточные параллели называются тропиками: северный – тропиком Рака, южный – тропиком Козерога. В соответствии с этим земные параллели, на которых Солнце проходит через зенит в дни солнцестояния, носят те же названия.
Эклиптическая система координат
Основным направлением является ось эклиптики.
Основными кругами являются: эклиптика и круг широты точки Овна.
Вспомогательным кругом является круг широт.
Кругом широт называется половина большого круга, проходящего через полюса эклиптики и светило.
Координаты – эклиптическая широта и эклиптическая долгота.
Эклиптической широтой (β) называется дуга круга широт от эклиптики до места светила в пределах от 0° до 90° со знаком «+» к северу и «–» к югу.
Эклиптической долготой (λэ) называется дуга эклиптики от точки Овна до круга широты светила в пределах от 0° до 360° в сторону счета координаты прямого восхождения ().
Долгота Солнца в характерные даты совпадает с его значениями прямого восхождения, т.е. 0°; 90°; 180°; 270°.