Визначення географічної широти за астрономічними спостереженнями

Визначення географічної широти за астрономічними спостереженнями.

.

.

1. Висота полюса світу над горизонтом. Звернемося до малюнка 12. Ми бачимо, що висота полюса світу над горизонтом hр = Ð РСN, а географічна широта місця j = ÐСОR. Ці два кути (ÐРСN і ÐСОR.) дорівнюють один одному як кути із взаємно перпендикулярними сторонами: [ОС]^[СN], [ОR] ^ [СР]. Рівність цих кутів дає найпростіший спосіб визначення географічної широти місцевості j: кутова відстань полюса світу від горизонту, дорівнює географічній широті місцевості. Щоб визначити географічну широту місцевості, досить виміряти висоту полюса світу над горизонтом, оскільки.

hp = j.

2. Добовий рух світил на різних широтах. Тепер нам відомо, що із зміною географічної широти місця спостереження змінюється орієнтація осі обертання небесної сфери відносно горизонту. Розглянемо, якими будуть видимі переміщення небесних світил у районі Північного полюса, на екваторі й на середніх широтах Землі.

На полюсі Землі полюс світу знаходиться в зеніті, і зорі рухаються по колах, паралельних горизонту (мал. 14, а). Тут зорі не заходять і не сходять, їх висота над горизонтом незмінна.

На середніх географічних широтах зорі сходять і заходять, але є й такі, що ніколи не опускаються під горизонт (мал. 14, б). Наприклад, навколополярні сузір «я (див. мал. 10) на географічних широтах СРСР ніколи не заходять. Сузір «я, розташовані далі від Північного полюса світу, ненадовго показуються над горизонтом, а сузір «я, які лежать біля Південного полюса світу, не сходять.

Та чим далі на південь просувається спостерігач, тим більше південних сузір «їв він може бачити. На земному екваторі, якби вдень не заважало Сонце, за добу можна було б побачити сузір «я всього зоряного неба (мал. 14, в).

Для спостерігача на екваторі всі зорі сходять і заходять перпендикулярно до площини горизонту. Кожна зоря тут проходить над горизонтом рівно половину свого шляху. Північний полюс світу збігається для спостерігача з точкою півночі, а Південний полюс світу — з точкою півдня. Вісь світу лежить у площині горизонту (див. мал. 14, в).

3. Висота світил у кульмінації. Полюс світу при позірному обертанні неба, що відображає обертання Землі навколо осі, займає незмінне положення над горизонтом на даній широті (див. мал. 12). Зорі за добу описують над горизонтом навколо осі світу кола, паралельні небесному екватору. При цьому кожне світило за добу двічі перетинає небесний меридіан (мал. 15).

Явища проходження світил через небесний меридіан називаються кульмінаціями. У верхній кульмінації висота світила максимальна, у нижній: — мінімальна. Проміжок часу між к л ь, м і н, а щям_и^д суданлІЕ" Одсішши-а 66 к.

.

У світила M1, яке на даній широті ф не заходить (див. мал. 15), видно (над горизонтом) обидві кульмінації, у зір, які сходять і заходять (M1, М2, М3), нижня кульмінація відбувається під горизонтом, нижче від точки півночі. У світила М4. яке знаходиться далеко на південь від небесного екватора, обидві кульмінації можуть бути невидимі (світило, що не сходить) .

Момент верхньої кульмінації центра Сонця називається справжнім полуднем, а момент нижньої кульмінації — справжньою північчю.

Знайдемо залежність між висотою h світила М у верхній кульмінації, його схиленням 6 і широтою місцевості j. Для цього скористаємося малюнком 16, на якому зображено прямовисну лінію ZZ " , — вісь світу РР «і проекції небесного екватора.

.

.

_.

.