- Изменение полуденной высоты Солнца: Наблюдения показывают, что в течение года полуденная высота Солнца меняется, что также влияет на видимые созвездия. Это связано с видимым перемещением Солнца по небу, которое происходит из-за годичного обращения Земли вокруг Солнца.
- Эклиптика и зодиакальные созвездия: Путь, по которому Солнце перемещается, называется эклиптикой. Созвездия, расположенные вдоль эклиптики, называются зодиакальными. Солнце пересекает каждое зодиакальное созвездие примерно за месяц.
- Год и его продолжительность: Земля проходит около 1/365 своей орбиты за сутки, что приводит к смещению Солнца на 1° в день относительно звезд. Полный оборот Солнца по небесной сфере определяет продолжительность года.
- Наклон оси Земли и сезонные изменения: Ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты, что приводит к изменениям в высоте Солнца над горизонтом и длительности дня в течение года. Это объясняет сезонные изменения и явления, такие как полярный день и ночь.
- Определение географической широты: Измеряя полуденную высоту Солнца и зная его склонение, можно вычислить географическую широту места наблюдения, что использовалось мореплавателями для навигации.
Вопросы
Почему полуденная высота Солнца в течение года меняется?
Полуденная высота Солнца меняется из-за наклона оси Земли и ее орбитального движения вокруг Солнца. Это приводит к изменению угла падения солнечных лучей в разные времена года.
В каком направлении происходит видимое годичное движение Солнца относительно звезд?
Видимое годичное движение Солнца относительно звезд происходит с запада на восток по эклиптике.
Упражнение №5
На какой высоте Солнце бывает 22 июня на Северном полюсе?
22 июня, в день летнего солнцестояния, Солнце на Северном полюсе не заходит за горизонт, оставаясь на видимой высоте 23°30′ над горизонтом в течение суток.
На какой географической широте Солнце бывает в полдень в зените 21 марта? 22 июня?
21 марта, в день весеннего равноденствия, Солнце в зените бывает на экваторе (0° широты). 22 июня, в день летнего солнцестояния, Солнце в зените бывает на широте Тропика Рака (примерно 23°30′ северной широты).
3. В какой день года проводились наблюдения, если полуденная высота Солнца на географической широте 49° была равна 17°30′?
Для определения дня года по полуденной высоте Солнца, необходимо знать склонение Солнца в этот день. Склонение меняется в течение года от -23°30′ до +23°30′. Используя формулу для вычисления высоты Солнца в полдень (H = 90° — (широта местности — склонение Солнца)), можно определить склонение Солнца в день наблюдения, а затем, используя астрономические таблицы, найти соответствующую дату.
4. Полуденная высота Солнца равна 30°, а его склонение равно -19°. Определите географическую широту места наблюдения.
Используя ту же формулу (H = 90° — (широта местности — склонение Солнца)), можно выразить широту местности: широта местности = 90° — H + склонение Солнца. Подставляя значения, получаем: широта местности = 90° — 30° + (-19°) = 41°. Таким образом, географическая широта места наблюдения равна 41°.
5. Определите полуденную высоту Солнца в Архангельске (географическая широта 65°) и Ашхабаде (географическая широта 38°) в дни летнего и зимнего солнцестояния.
Для Архангельска в день летнего солнцестояния (склонение Солнца +23°30′): H = 90° — (65° — 23°30′) = 48°30′. В день зимнего солнцестояния (склонение Солнца -23°30′): H = 90° — (65° + 23°30′) = 1°30′. Для Ашхабада в день летнего солнцестояния: H = 90° — (38° — 23°30′) = 75°30′. В день зимнего солнцестояния: H = 90° — (38° + 23°30′) = 28°30′.
Различия высоты Солнца:
- В один и тот же день в этих городах различие составит разницу между высотами Солнца в этих двух городах.
- В каждом из городов в дни солнцестояний различие будет в высоте Солнца между летним и зимним солнцестоянием.
Из полученных результатов можно сделать вывод о значительном влиянии широты местности на угол подъема Солнца над горизонтом и, соответственно, на продолжительность светового дня.
Задание №8
Текст задания: Составьте в тетради таблицу, в которую запишите координаты Солнца в дни равноденствий и солнцестояний.
Для составления таблицы с координатами Солнца в дни равноденствий и солнцестояний, нам нужно знать две основные координаты: прямое восхождение (RA) и склонение (Dec). Эти координаты меняются в течение года из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца.
В дни равноденствий и солнцестояний координаты Солнца имеют следующие характерные значения:
Весеннее равноденствие (около 21 марта):
- Прямое восхождение: примерно 0 часов (так как это начало астрономического года, когда Солнце пересекает небесный экватор).
- Склонение: 0° (Солнце находится на небесном экваторе).
Летнее солнцестояние (около 21 июня):
- Прямое восхождение: примерно 6 часов.
- Склонение: +23°30′ (Солнце достигает максимального северного склонения).
Осеннее равноденствие (около 23 сентября):
- Прямое восхождение: примерно 12 часов.
- Склонение: 0° (Солнце снова пересекает небесный экватор).
Зимнее солнцестояние (около 21 декабря):
- Прямое восхождение: примерно 18 часов.
- Склонение: -23°30′ (Солнце достигает максимального южного склонения).
На основе этих данных таблица координат Солнца будет выглядеть следующим образом:
| Событие | Дата | Прямое восхождение | Склонение |
|---|---|---|---|
| Весеннее равноденствие | 21 марта | 0 часов | 0° |
| Летнее солнцестояние | 21 июня | 6 часов | +23°30′ |
| Осеннее равноденствие | 23 сентября | 12 часов | 0° |
| Зимнее солнцестояние | 21 декабря | 18 часов | -23°30′ |
Задание №9
Текст задания: Определите положение Солнца на эклиптике и его экваториальные координаты на сегодняшний день. Для этого достаточно мысленно провести прямую от полюса мира к соответствующей дате на краю карты (приложить линейку). Солнце должно располагаться на эклиптике в точке ее пересечения с этой прямой.
Информация выше обновляется ежедневно по времени UTC. Она всегда актуальна на текущий день.
Задание №10
Текст задания: Установите звездную карту на полночь того числа, когда выполняется это задание. Запишите несколько созвездий, которые будут видны в это время в южной, западной, северной и восточной стороне над горизонтом. Затем установите звездную карту на полночь той даты, которая отличается от первой ровно на полгода. Снова запишите созвездия, видимые в различных сторонах горизонта. Сравнивая эти две записи, укажите, какие изменения произошли в положении созвездий. Чем можно объяснить эти изменения?
Созвездия, видимые сегодня:
Созвездия, видимые через полгода:
Информация выше обновляется ежедневно по времени UTC. Она всегда актуальна на текущий день.
