Географические координаты

1.

Географические координаты

2.

Широта
Астрономической широтой называется угол OT1q
между плоскостью земного экватора и отвесной
линией в данной точке.
Геоцентрической широтой называется угол OTq
между плоскостью земного экватора и радиусомвектором данной точки О.
Геодезической широтой называется угол OT2q
между плоскостью земного экватора и нормалью к
сфероиду в данной точке.

3.

Экватор (лат. aequator← лат. aequo «выравнивать, уравнивать») — условная линия
сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через центр Земли,
перпендикулярно оси её вращения.
(Длина окружности по экватору Земли 40 075,017 км)
Географический полюс — точка пересечения оси вращения Земли или другого
небесного тела с её поверхностью.
Меридиан (лат. meridianus — полуденный, от meridies — полдень) — линия
сечения поверхности плоскостью, проходящей через ось вращения Земли вокруг
своей оси.
(Длина окружности по меридиану 40 007,863 км)
Паралле́ль — линия сечения поверхности планеты плоскостью, параллельной
плоскости экватора.

4.

Одно из самых первых (и первое, ставшее
эталоном) определение метра:
1 метр = одна десятимиллионная расстояния от
полюса до экватора по парижскому меридиану
(1790-е годы, до 1960 года)

5.

Гринвичский меридиан = Prime meridian (Greenwich)

6.

Долгота
Географической долготой λ точки О называется двугранный угол G'TO' между
плоскостями начального меридиана и меридиана, проходящего через точку О.

7.

Отличие геоида (черная сплошная линия) от эллипсоида (зеленая пунктирная линия)
Мировой океан (1), Земной эллипсоид (2), Отвесные линии (3), Суша (4), Геоид (5)

8.

Гео́ид (от др.-греч. γῆ — Земля и др.-греч. εἶδος — вид, буквально — «нечто подобное Земле») — эквипотенциальная
поверхность земного поля тяжести
=> астрономическая широта связана с геоидом, хотя строго говоря, все же не совсем к нему привязана, так как точка
наблюдения находится в каком-то месте, которое может быть выше него (и даже иметь слегка другое направление линии
отвеса)
Параметры земного эллипсоида: сплюснутый эллипсоид
полярный радиус 6356.8 км
экваториальный радиус 6378,1 км
средний радиус 6371 км
максимальная высота (Эверест = Джомолунгма) 8848 м, максимальная глубина (бездна Челленджера в Марианской впадине)
около 10-11 км (разные замеры!)
В обоих случаях разница составляет около 20 км
Земля шар? Нет, если нужен точный ответ. Да, если требуется точность ответа не лучше, чем примерно 0.35%, с этой точностью
(и точность ниже) Землю можно считать идеальным шаром. Именно в рамках данной модели (Земля — идеальный шар со
сферически симметричным распределением вещества) мы будем рассматривать почти все вопросы по астрономии на школьном
уровне. Важно только не забывать, что это именно модель.

9.

Горизонтальные координаты на небесной сфере
Небесная сфера - воображаемая сфера произвольного радиуса с центром в
произвольной точке пространства, на поверхности которой расположены светила .

10.

Линия зенит — надир: отвесная линия (вертикальная линия) —
это прямая, проходящая через центр небесной сферы и
совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения
Зенит — направление, противоположное направлению действия
силы гравитации в данной точке.
Надир — направление, совпадающее с действием силы
гравитации в данной точке.
(Зенит и надир также могут быть геодезическими и
геоцентрическими)
Математический горизонт = истинный горизонт =
астрономический горизонт: большой круг небесной сферы,
плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии; делит
небесную сферу на видимую и невидимую части

11.

Полюсы мира - точки пересечения оси вращения Земли с небесной сферой.
Полюс мира - точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения
Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а
на Южный полюс мира — с направлением на географический юг.

12.

Небесный меридиан — большой круг небесной сферы,
плоскость которого проходит через отвесную линию и ось
мира.
Небесный экватор — большой круг небесной сферы,
плоскость которого перпендикулярна оси мира и проходит
через центр небесной сферы.
Вертикал светила — большой круг небесной сферы,
проходящий через отвесную линию и светило.

13.

Горизонтальная система координат
h (высота) - дуга вертикала светила от плоскости математического горизонта до
направления на светило
z (зенитное расстояние) - дуга вертикала светила от зенита до светила
A (Азимут) - дуга математического горизонта от точки юга до вертикала светила

14.

Суточное движение светил на разных широтах

15.

Кульминация — прохождение центра светила через небесный
меридиан в процессе его суточного движения
Верхняя кульминация - высота светила наибольшая
Нижняя кульминация - высота светила наименьшая

16.

Видимое годичное движение Солнца по небесной сфере

17.

18.

Рефракция

19.

r = 60”,25 tg z'. (0С, 760 мм ртутного столба)
Угол M1OM2 называется углом рефракции или рефракцией r . Угол ZOM1
называется видимым зенитным расстоянием светила z', а угол ZOM2 — истинным
зенитным расстоянием z.
z — z' = r или z = z' + r
истинное зенитное расстояние светила больше видимого на величину рефракции r
(Бакулин, Кононович, Мороз, «Курс общей астрономии»)

20.

Видимая (искажённая рефракцией)
высота, градусы
Величина рефракции, минуты дуги
90
0
70
0.4
50
0.8
30
1.7
20
2.6
10
5.3
5
9.9
4
11.8
3
14.4
2
18.4
1
24.7
0
35.4
Аллен, справочник «Астрофизические величины», 10С, 760 мм рт ст

21.

22.

Задачи
1. Проснувшись 21 марта, вы неожиданно обнаружили, что каким-то чудом
перенеслись на необитаемый атолл. Светит Солнце, на вас - только
купальный костюм. Сможете ли вы через час--другой сказать, в каком
полушарии находитесь - северном или южном?
2. Проснувшись от летаргического сна, вы обнаружили, что находитесь на
необитаемом атолле, лежащем точно на экваторе. Светит Солнце, на вас только купальный костюм. Сможете ли вы через час--другой сказать, что
сейчас у вас дома (где-то в России) - зима или лето?
3. Найти высоту полюса мира над горизонтом.