Видимое движение звёзд на различных географических широтах

1.

Видимое
движение
звёзд на
различных
Практические основы
географических
астрономии

2.

Сегодня на уроке
1
Узнаем, какова высота полюса
мира над горизонтом
2
Выясним, что такое
кульминация светила.
3
Узнаем, что называется точками
восхода и захода светил.
4
Научимся определять
географическую широту
местности по астрономическим
наблюдениям.

3.

Небесные
координаты
Звёздные карты представляют
собой проекции небесной сферы
на плоскость с нанесёнными на
неё объектами в определённой
системе координат.

4.

Небесные
координаты
PN
Экваториальная система
координат —
это система небесных
координат, основной
плоскостью в которой является
плоскость небесного экватора.
М
δ
Q
O
α
Q’
PS

5.

Полярная звезда
(α Малой Медведицы)
Видимое
вращение
звёздного неба

6.

Полярная звезда
(α Малой Медведицы)
Видимое
вращение
звёздного неба

7.

Полярная звезда
(α Малой Медведицы)
Видимое
вращение
звёздного неба

8.

Полярная звезда
(α Малой
Медведицы)
Видимое
вращение
звёздного неба

9.

Небесные
координаты
Значит, должна
существовать
зависимость между
высотой полюса мира и
географической широтой
места наблюдения.

10.

Видимое движение
звёзд
Z
Угол при центре Земли: 
Так как  
 
,
.
Следовательн
о,
h =
 
а
 
,
Q
.
т
о
Ос
ьм
Наблюдатель из точки О
видит полюс мира на высоте
.
 
ир
а
P
Не
б
эк есн
ва ы
то й
р
Ось
вращения
Земли
hP
S
Горизонт
Q
Ге1
о
O
N
 
гр
а
O’
эк фи
ч
ва
то еск
р ий
Q2

11.

Видимое движение
звёзд
Z
h =
Q
Ос
ьм
Угловая высота полюса мира
над горизонтом равна
географической широте места
наблюдения:
ир
а
P
Не
б
эк есн
ва ы
то й
р
δZ
 
 
∠
=  ¿  ¿ h
S
Горизонт
Ось
вращения
Земли
Q
Ге1
о
O
N
 
гр
а
O’
эк фи
ч
ва
то еск
р ий
Q2

12.

Видимое движение
звёзд
Суточные пути светил на
небесной сфере —
окружности, плоскости которых
параллельны небесному
экватору.

13.

Видимое движение
звёзд
Z PN
Полюс —
это такое место на земном
шаре, где ось мира совпадает с
отвесной линией, а небесный
экватор — с горизонтом.
Z’ PS

14.

Видимое движение
звёзд
На Северном полюсе над
горизонтом будут видны все
звёзды, склонение которых
положительно,
а их высота в течение суток не
будет изменяться.
Z PN
Небесный экватор
Горизонт
Z’ PS

15.

Видимое движение
звёзд
Z
PN
На средних широтах наблюдатель
сможет наблюдать восходящие и
заходящие звёзды.
PS
Z’

16.

Видимое движение
звёзд
Z
Не
з
а
зв ход
ёз ящ
ды и
е
Под восходом понимается
явление пересечения светилом
восточной части истинного
горизонта, а под заходом —
западной части этого горизонта.
PS
Не
во
с
зв ход
ёз я
ды щи
е
Z’
PN

17.

Видимое движение
звёзд
Находясь на экваторе,
наблюдатель сможет увидеть
все звёзды, которые в течение
суток восходят и заходят.
Z
PN
PS
Z’

18.

Видимое движение
звёзд
Z
Не
з
а
зв ход
ёз ящ
ды и
е
Условия видимости звёзд:
 
Если
, то звезда является
восходящей и заходящей.
 
Если
, то звезда в Северном
полушарии является
незаходящей.
 
Если
, то звезда в Северном
полушарии является
невосходящей.
PS
Не
во
с
зв ход
ёз я
ды щи
е
Z’
PN

19.

Задача 1. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя,
находящего на широте 55о 15ʹ.
РЕШЕНИЕ
Склонение δ Стрельца: =−30
°.
 
Тогда−
  ( 90 ° − ¿ ) − ( 90 °−55 ° 15 ′ ) 
Следовательно,  
.
ОТВЕТ: на данной широте звезда и
восходит, и заходит.
.

20.

Видимое движение
звёзд
Явление прохождения светилом
небесного меридиана
называется кульминацией.
Z
PN
PS
Z’

21.

Видимое движение
звёзд
Z
PN
В верхней кульминации светило
при суточном движении
находится в наивысшей точке
над горизонтом, ближайшей к
зениту.
Нижняя кульминация
происходит через половину
суток после верхней
кульминации.
PS
Z’

22.

Кульминация светил
Z
М1
Высота полюса мира над
горизонтом:   .
Q
∠
1 =h в — высота светила над
 
δ 
горизонтом.
.
 
Угол наклона небесного
экватора к плоскости
горизонта:
.
 
Склонение звезды: 
Тогда
 
.
.
PN
 
90
  ° −
S
N
O
Q’
PS
Z’

23.

Кульминация светил
Z
М2
М1
Высота звезды в верхней
кульминации слева от зенита:
Q
δ 
h в =( 90 ° − ) +
 
h в =( 90 ° + ) −
 
 
90
  ° −
S
Высота звезды в верхней
кульминации справа от
зенита:
PN
N
O
Q’
PS
М3
Z’

24.

Кульминация светил
Z
М2
М1
Высота звезды в верхней
кульминации:
h в =90 ° ± ( δ − )
PN
Q
δ 
 
 
90
  ° −
S
N
O
«+»
— светило кульминирует к югу
 
от зенита (.
«−»
— светило кульминирует к
 
северу от зенита (.
Q’
PS
М3
Z’

25.

Кульминация светил
Z
М1
PN
Q
Высота звезды в нижней
кульминации:
hн =δ − ( 90 ° − )
 
δ 
 
90
  ° −
S
N
O
Q’
PS
М2
Z’

26.

Кульминация светил
Z
М2
М1
Высота звезды в верхней
кульминации:
PN
Q
δ 
h в =90 ° ± ( δ − )
 
 
90
  ° −
S
O
Высота звезды в нижней
кульминации:
hн =δ − ( 90 ° − )
 
N
Q’
PS
М3
Z’

27.

Видимое движение
звёзд
Измерив склонение светила и
его высоту в моменты
кульминации, легко определить
географическую широту, на
которой находится
наблюдатель:
Z
М2
М1
PN
Q
δ 
 
90
  ° −
S
N
O
=δ ± ( 90 ° − hв )
 
Q’
PS
Z’

28.

′
  =+23 ° 26
Задача 2. Известно, что 22 июня склонение Солнца составляет
+23° 26'. Определите
⨀
′
 h Н =?
 hмоменты
  его широта
и нижней кульминаций Солнца в Санкт-Петербурге, если
=57
° 57
В = ?верхней
равна 57° 57'.
ДАНО
РЕШЕНИЕ
  =+23 ° 26′ Положение Солнца относительно зенита в верхней
⨀
 
=57
° 57 ′
 h В= ?
 h Н =?
кульминации:
  ⨀ < ,то Солнце кульминирует к югу от зенита.
так как
Высота Солнца в момент верхней
кульминации:
′
 )
h  в =90 ° + ( − ¿ ) 90 ° + ( 23 ° 26′ − 57 ° 57′¿+5
3° 29 .
Высота Солнца в момент верхней
кульминации:
  6 ° 37 ′ .
h  н = + − 90 °¿  23 ° 26′ +57 ° 57′ −90 °¿+
 
ОТВЕТ:

29.

Белые ночи в СанктПетербурге

30.

Выводы