Что такое восходящие и заходящие светила

Траектория суточного движения Солнца. С достаточной степенью точности можно считать, что видимое перемещение Солнца отражает движение небесной сферы. Таким образом, наблюдая за Солнцем, мы можем делать общие выводы о видимом движении звезд. Чтобы наблюдать за движением Солнца, мы построим примитивную астрономическую обсерваторию, представляющую собой горизонтальную площадку, в центре которой установлен гномон. После обустройства обсерватории приступим к наблюдениям и обобщению полученной информации.

Путь Солнца по небу называется траекторией суточного движения Солнца. По аналогии с движением Солнца, мы можем утверждать, что любое небесное светило имеет свою траекторию. Мы можем сделать первое заключение:

1.Траектория может быть ЗАМКНУТОЙ или РАЗОМКНУТОЙ.

Характеристика светила, в зависимости от наблюдаемых траекторий их суточного движения.

Понаблюдав за движением Солнца, мы можем поделить светила на ряд типов:

Момент пересечения светилом плоскости меридиана. В своем движении светила пересекают плоскость меридиана. Этот момент называется КУЛЬМИНАЦИЕЙ. Виды кульминаций.

Не трудно догадаться, что незаходящие светила пересекают плоскость меридиана ДВА РАЗА. В этом случае различают два вида кульминаций:

1.Верхнюю, когда светило имеет наибольшую высоту (h)

2.Нижнюю, когда светило имеет наименьшую высоту (h)

Восходящие светила пересекают плоскость меридиана только ОДИН раз и, следовательно, могут иметь только верхнюю кульминацию (см. рисунок слева).

Источник

Восход и заход светил

Все светила можно разделить на три группы:

1) Восходящие (заходящие) светила
2) Незаходящие светила
3) Невосходящие светила

Восходящие светила — те, которые заходят и восходят, то есть верхняя кульминация их происходит над горизонтом, а нижняя — под горизонтом.
К примеру, на рисунке светило, чья суточная параллель выделена фиолетовым цветом, является восходящим на данной широте.

Незаходящие светила — те, чья суточная параллель на протяжении звёздных суток находится всегда выше плоскости горизонта. Очевидно, что высота в нижней кульминации у этих светил больше нуля, то есть

φ + δ – 90° > 0,

все светила, чьё склонение удовлетворяет этому условию δ > 90° – φ, являются незаходящими.

Снова проводя аналогию с рисунком понимаем, что незаходящими на данной широте являются светила с оранжевой и красной суточными параллелями.

Невосходящие светила — те, чья суточная параллель на протяжении звёздных суток находится всегда ниже плоскости горизонта. Очевидно, что высота в верхней кульминации у этих светил не больше нуля, то есть

90° – φ + δ ⩾ 0,

все светила, чьё склонение удовлетворяет условию δ ⩾ φ – 90°, являются невосходящими.

Этому условию на рисунке удовлетворяет светило с суточной параллелью голубого цвета.

Отсюда вытекает условие того, что светило является восходящим (заходящим):

Источник

Как сказал.

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Я учу детей тому, как надо учиться

Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.

Урок 02. Звезды и созвездия. Небесные координаты и звездные карты.

2.1.5. Высота светила в кульминации

При своем суточном движении светило, вращаясь вокруг оси мира, за сутки дважды пересекает меридиан — над точками юга и севера. При этом оно один раз занимает самое высокое положение — верхняя кульминация, другой раз — самое низкое положение — нижняя кульминация.

В момент верхней кульминации над точкой юга светило достигает наибольшей высоты над горизонтом.

Кульминация — это явление прохождения светила через меридиан, момент пересечения небесного меридиана.

Светило М в течение суток описывает суточную параллель – малый круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и проходит через глаз наблюдателя.

По суточному движению светила делятся на:

На рисунке 2.8 показано положение светила в момент верхней кульминации.

Таким образом, мы получаем следующую формулу, связывающую высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения:

Зная склонение светила и определив из наблюдений его высоту в кульминации, можно узнать географическую широту места наблюдения.

На рисунке изображена небесная сфера. Рассчитаем зенитное расстояние светила в данном пункте в момент верхней кульминации, если его склонение известно.

Вместо высоты h часто употребляют зенитное расстояние Z, равное 90°—h.

Зенитное расстояние — угловое расстояние точки М от зенита.

Пусть в момент верхней кульминации светило находится в точке М, тогда дуга QМ есть склонение δ светила, так как AQ — небесный экватор, перпендикулярный оси мира РР’. Дуга QZ равна дуге NP и равна географиче­ской широте местности φ. Очевидно, зенитное расстояние, изображаемое дугой ZM, равно z = φ — δ.

Если бы светило кульминировало к северу от зенита Z (т. е. точка М оказалась бы между Z и P), то z = δ— φ. По этим формулам можно рассчитать зенитное расстояние светила с известным склонением в момент верхней кульминации в пункте с известной географической широтой φ.

Источник

Видимое движение звёзд на различных географических широтах

Урок 6. Астрономия 11 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Видимое движение звёзд на различных географических широтах»

На прошлых уроках мы с вами познакомились с картой звёздного неба. Напомним, что так называют проекцию небесной сферы на плоскость с нанесёнными на неё объектами в определённой системе координат.

Для построения звёздных карт за основной круг небесной сферы обычно принимают круг небесного экватора. В этом случае небесные координаты называются экваториальной системой координат. А координатами в ней служат склонение и прямое восхождение.

Также мы с вами выяснили, что при суточном вращении звёздного неба, Полярная звезда, располагающаяся вблизи Северного полюса мира, на данной широте остаётся почти на одной высоте над горизонтом. Однако, если наблюдатель начнёт перемещаться с севера на юг, где географическая широта меньше, то Полярная звезда начнёт опускаться к горизонту.

Тогда логично предположить, что должна существовать некая зависимость между высотой полюса мира и географической широтой места наблюдения. Чтобы найти эту зависимость, давайте рассмотрим часть небесной сферы и земной шар в проекции на плоскость небесного меридиана.

Пусть ОР — это часть оси мира, параллельная оси вращения Земли; OQ — проекция части небесного экватора, параллельного экватору Земли; OZ — отвесная линия. Тогда наблюдатель, находящийся в точке О будет видеть полюс мира на высоте, численно равной углу NOP.

Угол при центре Земли, образованный отвесной линией и географическим экватором, соответствует географической широте места наблюдения.

Так как радиус Земли в точке наблюдения перпендикулярен плоскости истинного горизонта, а ось мира перпендикулярна плоскости географического экватора, то эти два угла равны между собой как углы со взаимно перпендикулярными сторонами.

Таким образом получаем, что угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения.

Иными словами, измерив высоту полюса мира над горизонтом, мы легко сможем определить географическую широту места, с которого производится наблюдение.

Теперь обратите внимание на угол QOZ. Из рисунка видно, что это есть ни что иное, как склонение зенита, которое равно географической широте места наблюдения, а, следовательно, и высоте полюса мира над горизонтом.

Полученное нами равенство характеризует зависимость между географической широтой места наблюдения и соответствующими горизонтальной и экваториальной координатами светила.

Как мы с вами говорили на прошлом уроке, суточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору. А в зависимости от места наблюдения, характер суточного движения звёзд, как и вид звёздного неба, меняется.

Проще всего разобраться в том, что и как происходит, на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом. Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит. Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем .

Если , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Для примера, давайте с вами по условиям восхода и захода, определим, какой является звезда дельта Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55 о 15’.

При суточном вращении все звёзды два раза пересекают небесный меридиан. Это явление в астрономии получило название кульминацией светил.

Принято различать верхнюю и нижнюю кульминации. В момент верхней кульминации светило достигает наивысшей точки над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация происходит через двенадцать часов после верхней кульминации.

Теперь найдём формулу, по которой можно рассчитать высоту светила в момент его верхней и нижней кульминаций. Для этого воспользуемся небесной сферой и некоторыми её основными линиями.

Аналогичными рассуждениями можно получить формулу, определяющую высоту светила в момент его верхней кульминации к северу от зенита:

Сравнив две формулы, не трудно найти и общую формулу высоты светила в момент его верхней кульминации:

Здесь важно запомнить, что знак «плюс» перед скобками берётся тогда, когда светило кульминирует к югу от зенита (то есть его склонение меньше широты места наблюдения), а «минус», — когда к северу от зенита.

Предлагаем вам самостоятельно получить формулу для определения высоты светила в момент его нижней кульминации.

Обратите внимание на то, что, измерив склонение светила и его высоту в моменты кульминации, легко определить географическую широту, на которой находится наблюдатель.

Для закрепления материала, давайте с вами решим такую задачу.

Источник

Что такое восходящие и заходящие светила