Презентация на тему "Кульминация светил. Определение географической широты"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Кульминация светил. Определение географической широты

• 
  Слайд 2

  Высота полюса мира над горизонтом

  Мы уже знаем, что Полярная звезда, находящаяся вблизи северного полюса мира, остается почти на одной высоте над горизонтом на данной широте при суточном вращении звездного неба. При перемещении наблюдателя с севера на юг, где географическая широта меньше, Полярная звезда опускается к горизонту, т. е. существует зависимость между высотой полюса мира и географической широтой места наблюдения.

• 
  Слайд 3
  

  Земной шар и небесная сфера изображены в сечении плоскостью небесного меридиана места наблюдения. Наблюдатель из точки О видит полюс мира на высоте РОN = hP. Направление оси мира ОР параллельно земной оси. Угол при центре Земли ООq соответствует географической широте места наблюдения . Так как радиус Земли в точке наблюдения перпендикулярен плоскости истинного горизонта, а ось мира перпендикулярна плоскости географического экватора, то угол РОN и OOq равны между собой, как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Z P S N Q  q q’ O’ O hP экватор Земли математический горизонт небесный экватор ось мира ось вращения Земли Z'

• 
  Слайд 4

  Прецессия земной оси

  Ось Земли вращается относительно далеких звезд, делая полный оборот примерно за 26 тысяч лет (т.н. платонический год). При этом она описывает окружность радиусом 23,5° с центром в полюсе эклиптики, находящимся в созвездии Дракона. Прецессия впервые была обнаружена во II в. до н.э. Гиппархом, который нашел, что координаты звезд несколько изменились по сравнению с теми, что были сто лет назад. 13 тысяч лет назад полюс мира указывал на Вегу. На территории Восточно-европейской равнины можно было увидеть Центавр и Южный Крест. Дальше титул Полярной поочередно присваивался, звездам из созвездия Геркулеса. Римляне вовсе не имели Полярной звезды. α Малой Медведицы стала полярной звездой примерно в 1100 г., а ближе всего к ней полюс пройдет в 2100 г. Приблизительно в 3200 г. полярными станут звезды созвездия Цефей, затем они уступят первенство Денебу из созвездия Лебедя и Веге из созвездия Лира. Смещение полюса мира в результате прецессии. ГЕРКУЛЕС

• 
  Слайд 5

  Высота полюса мира над горизонтом

  Таким образом, угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения: hP = . С другой стороны, из рисунка следует, что угол QOZ определяет собой величину склонения зенита Z. Поэтому можно записать, что  = Z или  = hP = Z Z P S N Q  q q’ O’ O hP экватор Земли математический горизонт небесный экватор ось мира ось вращения Земли Z'

• 
  Слайд 6

  Восходящие и заходящие звезды

  На средних географических широтах ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту, суточные пути звезд также наклонены к горизонту. Поэтому наблюдаются восходящие и заходящие звезды. Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части горизонта, а под заходом — западной части горизонта. В средних широтах, например на территории Республики Беларусь, наблюдаются звезды северных околополярных созвездий, которые никогда не опускаются под горизонт. Они называются незаходящими. Звезды, расположенные около южного полюса мира, у нас никогда не восходят. Их называют незаходящими. На экваторе Земли ось мира совпадает с полуденной линией, а полюсы мира с точками севера и юга. Небесный экватор проходит через точки востока, запада и точку зенита. Суточные пути всех звезд перпендикулярны горизонту и каждая из них половину суток находится над горизонтом.

• 
  Слайд 7

  Кульминации звезд

  При своем суточном вращении вокруг оси мира светила два раза за сутки пересекают небесный меридиан. Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией. Различают верхнюю и нижнюю кульминации. В верхней кульминации М1 светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация М3 светила более удалена от точки зенита, чем верхняя кульминация, и происходит через половину суток после верхней кульминации. Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила М4, а с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила М2. М4 М3 М2 М1 Z Z’ P P’ C S N Суточная параллель светила горизонт

• 
  Слайд 8
  

  У восходящих и заходящих звезд верхняя кульминация проходит над горизонтом (М1), нижняя кульминация (М1) проходит под горизонтом. Незаходящие звезды видны в верхней (М2, М3) и нижней (М2, М3) кульминациях. У невосходящих звезд обе кульминации (М4), и (М4) невидимы, т. е. происходят под горизонтом. М4 М3’ М3 М2’ М2 М1 М1’ М4’ Z Z’ P P’ C S N

• 
  Слайд 9
  

  hВ = (90 – ) +  hН =  – (90 – ) hB = 90 +  –  — если обе кульминации незаходящей звезды находятся по одну сторону от зенита. По мере перемещения наблюдателя к Северному полюсу Земли северный полюс мира поднимается над горизонтом. На полюсе Земли полюс мира будет находиться в зените. Звезды здесь движутся по кругам, параллельным горизонту, который совпадает с небесным экватором. Становится неопределенным небесный меридиан, теряют смысл точки севера, юга, востока и запада. — формулы, для восходящего и заходящего светила

• 
  Слайд 10

  Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

  Первый способ. Определить географическую широту можно из наблюдения Полярной звезды. Если считать, что Полярная звезда указывает северный полюс мира, то приближенно высота Полярной звезды над горизонтом дает нам географическую широту места наблюдения. Если измерить высоту Полярной звезды в верхней и нижней кульминациях, то получим более точное значение широты места наблюдения Второй способ. Определить географическую широту можно из наблюдения верхней кульминации звезд. Получим, что  =  ± (90 – hB). Знак «+» ставится, если звезда кульминирует к югу от зенита, а знак «–» — при кульминации звезды к северу от зенита Третий способ. Определить географическую широту можно из наблюдения звезд, проходящих вблизи зенита:  = Z.