Siden breddegraden til området ikke endres, følger det av endringer i solens høyde at dens deklinasjon endres. Breddegrad av området omtrentlig for en gitt bosetting kan bestemmes av geografisk kart(for Rostov 47° 13"), så fra målinger av høyde h kan man finne at om sommeren er den maksimale avstanden fra himmelekvator +23,5°, og i vintertid tilsvarer -23,5°. Det kan også fastslås at Sola befinner seg ved himmelekvator 21. mars og 23. september (jevndøgnsdager), på disse dagene er solens deklinasjon 0°.

For eksempel må du bestemme maksimum og minste høyde solens oppgang over horisonten for byen Kiev. Kyivs breddegrad: 50° 24"

H = 90° - 50,2° + 23,5° = 63,3° (på dager Sommersolverv);

H = 90° - 50,2° - 23,5° = 16,3° (på dager vintersolverv).

Under vår- og høstjevndøgn er solens middagshøyde lik tillegget av stedets geografiske breddegrad til 90°, og under vinter- og sommersolverv er den mindre eller mer enn jevndøgn med en vinkel lik helning av ekliptikken til ekvator.

På dagene av jevndøgn, høyden av middagssolen (φ0) over horisonten for forskjellige breddegrader(φ1) bestemmes av formelen:
φ0 = 90° - φ1
Donetsk-koordinater: 48°00′32″ N. w. 37°48′15″ Ø. d.
I Donetsk, 21. mars og 23. september ved middagstid, er solen i høyden:
φ0 = 90° - 48°= 42°
Om sommeren, når solen er over tropene på hver halvkule, øker høyden ved middagstid med 23° 27", dvs.
φ0 = 90° - φ1 + 23° 27"
φ0 = 90°- 48° +23° 27"= 65° 27"
I Donetsk 21. juni er solens høyde 65°27"

Om vinteren, når solen beveger seg til den motsatte halvkule, reduseres høyden tilsvarende og når et minimum på dagene av solverv, da den bør reduseres med 23°27", dvs.
φ0 = 90° - φ1- 23° 27"
φ0 = 90°- 48° - 23° 27"= 18° 33"

Oppgave 31

Z - senitpunkt * - Polaris

Vinkelen som Polaris er synlig for området i horisonten
vinkelen mellom senitpunktet og nordstjernen.
På dagene av jevndøgn bestemmes høyden på middagssolen over horisonten for forskjellige breddegrader av formelen:

Så, for eksempel, i Kiev 21. mars og 23. september ved middagstid er solen i høyden:

Om sommeren, når solen er over tropene på hver halvkule, øker høyden ved middagstid med 23° 27", dvs.

Således, for byen Kiev den 21. juni, er solens høyde 61°27". Om vinteren, når solen beveger seg til den motsatte halvkule, reduseres høyden tilsvarende og når et minimum på dagene for solverv, når den bør reduseres med 23°27", dvs. .

Så for Kiev den 22. desember er solen på sitt høydepunkt

Oppgave 33
Solens høyde over horisonten ble målt fra skipet 20. februar. Det var 50°. Sola stod i sør. På hvilken geografisk breddegrad befinner skipet seg hvis solen den dagen var på sitt senit på breddegrad 1105" S?

Svar:
Skipet lå på 28°55"N.

Oppgave 32
St. Petersburg og Kiev ligger nesten på samme meridian. 22. juni ved middagstid stiger solen i St. Petersburg over horisonten med 53°30, og i Kiev i dette øyeblikk med 61,5°. Hva er avstanden mellom byer i grader og kilometer?

Svar:

Avstanden mellom Kiev og St. Petersburg er 8°, og i kilometer -890,4 km.

Oppgave 34
På den nordlige halvkule, hvor turister er, er solen ved middagstid over horisonten i en vinkel på 53030". Samme dag er middagssolen på sitt senit ved 12°20" N. På hvilken breddegrad befinner turistene seg?

Svar:
Turister befinner seg på 48°50"N breddegrad.

- Høyden til Polar er ALLTID lik breddegraden til observasjonsstedet (dette er for den nordlige halvkule) = og når som helst på døgnet!

©2015-2019 nettsted
Alle rettigheter tilhører deres forfattere. Dette nettstedet krever ikke forfatterskap, men tilbyr gratis bruk.
Opprettelsesdato for siden: 2017-10-25

Lysbilde 2

1. Bestemmelse av solens høyde over horisonten på punkter som ligger på samme parallell

Middagsmeridian (12 timer - Greenwich-meridiantid) * 15º - hvis meridianen er på den østlige halvkule; (Greenwich-meridiantiden er 12 timer) * 15º - hvis meridianen er på den vestlige halvkule. Jo nærmere meridianene som er foreslått i oppgaven er middagsmeridianen, jo høyere vil solen være i dem; jo lenger unna, jo lavere.

Lysbilde 3

Bestem hvilke av punktene som er angitt med bokstaver på kartet over Australia, den 21. mars, vil solen være høyest over horisonten kl. 05.00 solartid Greenwich-meridianen. Skriv ned begrunnelsen for svaret ditt.

Lysbilde 4

Bestem hvilke av bokstavene som er angitt på kartet Nord Amerika poeng Solen vil være lavest over horisonten kl. 18:00 Greenwich-meridiantid. Skriv ned resonnementet ditt.

Lysbilde 5

2. Bestemmelse av solens høyde over horisonten på ulike punkter som ikke er på samme parallell, og når det er en indikasjon på vinter- (22. desember) eller sommer (22. juni) solverv

du må huske at jorden beveger seg mot klokken og jo lenger øst punktet er, jo tidligere vil solen stige over horisonten.; analyser posisjonen til punktene spesifisert i oppgaven i forhold til polarsirklene og tropene. For eksempel, hvis spørsmålet angir dagen - 20. desember, betyr dette en dag nær vintersolverv, når polarnatten observeres i territoriet nord for polarsirkelen. Dette betyr at jo lenger nord punktet er plassert, jo senere vil solen stige over horisonten, jo lenger sør, jo tidligere.

Lysbilde 6

Bestem på hvilke av punktene som er angitt med bokstaver på kartet over Nord-Amerika, den 20. desember, vil solen stige over horisonten tidligere enn Greenwich-meridianen. Skriv ned resonnementet ditt.

Lysbilde 7

3. Oppgaver for å bestemme lengden på dagen (natten) i forbindelse med endringer i helningsvinkelen til jordaksen til baneplanet

du må huske - gradmålet på helningsvinkelen til jordens akse til planet for jordens bane bestemmer parallellen som polarsirkelen vil ligge på. Deretter analyseres situasjonen foreslått i oppgaven. For eksempel, hvis et territorium er i forhold med langt dagslys (i juni på den nordlige halvkule), så jo nærmere territoriet er polarsirkelen, jo lengre er dagen; jo lenger unna, jo kortere.

Lysbilde 8

Bestem hvilken av parallellene: 20° N, 10° N, på ekvator, 10° S eller 20° S. – maksimal daglengde vil bli observert 20. mai

Lysbilde 9

På hvilken av parallellene angitt med bokstaver i figuren er 22. desember varighet dagslys minste?

Lysbilde 10

4. Bestemmelse av geografisk breddegrad for et område

Definere geografiske koordinater punkt, hvis det er kjent at på dagene av jevndøgn står middagssolen der over horisonten i en høyde på 40º (skyggen av objektet faller mot nord), og lokal tid er 3 timer foran Greenwich-meridianen. Registrer dine beregninger og resonnementer

Lysbilde 11

Equinox dager

(21. mars og 23. september), når solens stråler faller vertikalt på ekvator 90º - innfallsvinkelen til solstrålene = breddegraden til området (nord eller sør bestemmes av skyggen som kastes av objekter).

Lysbilde 12

Solverv dager

(22. juni og 22. desember) faller solstrålene vertikalt (i en vinkel på 90º) på tropene (23,5º N og 23,5º S). Derfor, for å bestemme breddegraden til området i den opplyste halvkule (for eksempel 22. juni på den nordlige halvkule), brukes formelen: 90º- (innfallsvinkel for solstrålene - 23,5º) = breddegraden til området

Lysbilde 13

For å bestemme breddegraden til et område på den ubelyste halvkule (for eksempel 22. desember på den nordlige halvkule), brukes formelen: 90º - (innfallsvinkel for solens stråler + 23,5º) = breddegraden til området

Lysbilde 14

Bestem de geografiske koordinatene til et punkt hvis det er kjent at på dagene av jevndøgn står middagssolen der over horisonten i en høyde av 40º (skyggen av objektet faller mot nord), og den lokale tiden er 3 timer foran Greenwich-meridianen. Skriv ned dine beregninger og begrunnelse Svar. 50º N, 60º E 90º - 40º = 50º (N, fordi skyggen av objekter faller mot nord på den nordlige halvkule) (12-9)x15 = 60º (E, fordi lokal tid er foran Greenwich, som betyr punktet som ligger mot øst)

Solen er den viktigste varmekilden og vår eneste stjerne solsystemet, som, som en magnet, tiltrekker seg alle planeter, satellitter, asteroider, kometer og andre "innbyggere" i verdensrommet.

Avstanden fra solen til jorden er mer enn 149 millioner kilometer. Det er denne avstanden til planeten vår fra solen som vanligvis kalles den astronomiske enheten.

Til tross for sin betydelige avstand, har denne stjernen en enorm innvirkning på planeten vår. Avhengig av solens posisjon på jorden, viker dag til natt, sommeren kommer for å erstatte vinteren, og magnetiske stormer og de mest fantastiske nordlys blir dannet. Og viktigst av alt, uten solens deltagelse, ville prosessen med fotosyntese, hovedkilden til oksygen, ikke vært mulig på jorden.

Solens posisjon på forskjellige tider av året

Planeten vår beveger seg rundt en himmelsk kilde av lys og varme i en lukket bane. Denne banen kan skjematisk representeres som en langstrakt ellipse. Selve solen er ikke plassert i midten av ellipsen, men litt til siden.

Jorden vekselvis nærmer seg og beveger seg bort fra solen, og fullfører en full bane på 365 dager. Planeten vår er nærmest solen i januar. På dette tidspunktet er avstanden redusert til 147 millioner km. Punktet i jordens bane nærmest Solen kalles "perihelion".

Jo nærmere Jorden er Solen, jo mer er Sydpolen opplyst, og sommeren begynner i landene på den sørlige halvkule.

Nærmere juli beveger planeten vår seg bort så langt som mulig fra hovedstjerne Solsystemet. I løpet av denne perioden er avstanden mer enn 152 millioner km. Punktet i jordens bane lengst fra solen kalles aphelion. Jo lenger jordkloden er fra solen, jo mer lys og varme mottar land nordlige halvkule. Så kommer sommeren hit, og for eksempel i Australia og Young America hersker vinteren.

Hvordan solen lyser opp jorden på forskjellige tider av året

Jordens belysning av solen i annen tidår avhenger direkte av avstanden til planeten vår i et gitt tidsrom og på hvilken "side" jorden er vendt mot solen i det øyeblikket.

Den viktigste faktoren som påvirker årstidene er jordens akse. Planeten vår, som kretser rundt solen, klarer samtidig å rotere rundt sin egen imaginære akse. Denne aksen er plassert i en vinkel på 23,5 grader til himmelsk kropp og viser seg alltid å være rettet mot Nordstjernen. Full sving rundt jordens akse tar 24 timer. Aksial rotasjon sikrer også endring av dag og natt.

Forresten, hvis dette avviket ikke eksisterte, ville ikke årstidene erstatte hverandre, men forbli konstante. Det vil si, et sted ville konstant sommer regjere, i andre områder ville det være konstant vår, en tredjedel av jorden ville alltid bli vannet av høstregn.

Jordens ekvator er under solens direkte stråler på dagene av jevndøgn, mens på dagene for solverv vil solen i senit være på en breddegrad på 23,5 grader, og gradvis nærme seg null breddegrad resten av året, dvs. til ekvator. Solens stråler som faller vertikalt gir mer lys og varme, de er ikke spredt i atmosfæren. Derfor kjenner innbyggere i land som ligger på ekvator aldri kulden.

Poler kloden vekselvis befinner seg i solens stråler. Derfor, ved polene, varer dagen halve året, og natten varer halve året. Når Nordpolen er opplyst, begynner våren på den nordlige halvkule, og viker for sommeren.

I løpet av de neste seks månedene endres bildet. Sydpolen viser seg å vende mot solen. Nå begynner sommeren på den sørlige halvkule, og vinteren hersker i landene på den nordlige halvkule.

To ganger i året befinner planeten vår seg i en posisjon der solstrålene like mye lyser opp overflaten fra nord til sydpolen. Disse dagene kalles jevndøgnsdager. Våren feires 21. mars, høsten 23. september.

Ytterligere to dager i året kalles solverv. På dette tidspunktet er solen enten så høyt som mulig over horisonten, eller så lavt som mulig.

På den nordlige halvkule markerer 21. eller 22. desember årets lengste natt – vintersolverv. Og 20. eller 21. juni, tvert imot, er dagen den lengste og natten er den korteste - dette er dagen for sommersolverv. På den sørlige halvkule skjer det motsatte. Der i desember lange dager, og i juni er det lange netter.

φ = 90° - Nordpolen

Bare på polet varer dag og natt i seks måneder. På en dag vårjevndøgn Solen gjør en hel sirkel langs horisonten, så stiger den hver dag høyere i en spiral, men ikke høyere enn 23°27 (på dagen for sommersolverv). Etter dette, sving for tur, synker solen igjen til horisonten. Lyset reflekteres mange ganger fra is og pukler. På en dag høstjevndøgn Solen sirkler igjen hele horisonten, og dens neste svinger går veldig gradvis dypere og dypere under horisonten. Daggryet varer i uker, til og med måneder, og beveger seg hele 360°. hvit natt Det blir gradvis mørkt, og først nær vintersolverv blir det mørkt. Det er midt på polarnatten. Men Solen faller ikke under horisonten under 23°27. Polarnatten lyser gradvis opp og morgengryet lyser opp.

φ = 80° - en av de arktiske breddegrader

Solens bevegelse ved breddegrad φ = 80° er typisk for områder som ligger nord for polarsirkelen, men sør for polen. Etter vårjevndøgn vokser dagene veldig raskt, og nettene forkortes, den første perioden med hvite netter begynner - fra 15. mars til 15. april (1 måned). Da berører solen, i stedet for å gå utover horisonten, den ved nordpunktet og stiger opp igjen, går rundt himmelen og beveger seg hele 360°. Den daglige parallellen er plassert i en liten vinkel mot horisonten, solen kulminerer over punktet i sør og går ned mot nord, men går ikke utover horisonten og berører den ikke engang, men passerer over punktet i nord og gjør igjen en ny daglig revolusjon over himmelen. Så solen står opp i en spiral høyere og høyere frem til sommersolverv, som markerer midten av polardagen. Deretter synker svingene i den daglige bevegelsen til solen lavere og lavere. Når Solen berører horisonten ved nordpunktet, vil polardagen avsluttes, som varte i 4,5 måneder (fra 16. april til 27. august), og den andre perioden med hvite netter vil begynne fra 27. august til 28. september. Da øker lengden på nettene fort, dagene blir kortere og kortere, fordi... punktene for soloppgang og solnedgang skifter raskt mot sør, og buen til den daglige parallellen over horisonten forkortes. En av dagene før vintersolverv stiger ikke solen over horisonten ved middagstid, og polarnatten begynner. Solen beveger seg i en spiral og går dypere og dypere under horisonten. Midt på polarnatten er vintersolverv. Etter den spirerer solen igjen mot ekvator. I forhold til horisonten er svingene i spiralen skråstilt, så når Solen stiger opp til den sørlige delen av horisonten, blir den lys, så mørk igjen, og det oppstår en kamp mellom lys og mørke. For hver omdreining blir skumringen på dagtid lysere, og til slutt dukker solen opp et øyeblikk over den sørlige (!) horisonten. Denne lenge etterlengtede strålen markerer slutten på polarnatten, som varte i 4,2 måneder fra 10. oktober til 23. februar. Hver dag henger solen lenger og lenger over horisonten, og beskriver en stadig større bue. Jo større breddegrad, jo lengre polardager og polare netter, og jo kortere er perioden med daglig veksling av dager og netter mellom dem. På disse breddegradene er det en lang skumring, fordi... Solen går under horisonten i en liten vinkel. I Arktis kan solen stå opp når som helst på den østlige horisonten fra nord til sør, og også gå ned når som helst på den vestlige horisonten. Derfor risikerer en navigatør som tror at solen alltid står opp på punktet i øst og går ned på punktet å være 90° ute av kurs.

φ = 66°33" - Polarsirkelen

Breddegrad φ = 66°33" er den maksimale breddegraden som skiller områdene der solen står opp og går ned hver dag fra områdene der det observeres sammenslåtte polare dager og sammenslåtte polare netter. På denne breddegraden om sommeren er soloppgangspunktene og solnedgangen skifter i "brede trinn" fra punktene øst og vest med 90° mot nord, slik at de på sommersolvervsdagen møtes i punktet nord. Derfor har solen gått ned til den nordlige horisonten, stiger umiddelbart igjen, slik at to dager går over i en sammenhengende polardag (21. og 22. juni Før og etter polardagen er det perioder med hvite netter. Den første er fra 20. april til 20. juni (67 hvite netter), den andre er fra 23. juni til 23. august (62 hvite netter). På dagen for vintersolverv møtes soloppgangs- og solnedgangspunktene i punktet sør. Det er ingen dag mellom to netter. Polarnatten varer i to dager (22. desember, 23) Mellom polardagen og polarnatten står solen opp og går ned hver dag, men lengden på dager og netter endres raskt.

φ = 60° - St. Petersburgs breddegrad

De berømte hvite nettene observeres før og etter sommersolverv, når «en daggry skynder seg å erstatte en annen», dvs. Om natten går solen grunt ned under horisonten, så strålene lyser opp atmosfæren. Men innbyggerne i St. Petersburg er tause om sine "regnværsdager", når solen på dagen for vintersolverv står opp ved middagstid bare 6°33" over horisonten. Hvite netter (navigasjonsskumring) i St. Petersburg er spesielt gode i kombinasjon med arkitekturen og Neva. De begynner rundt 11. mai og varer i 83 dager til 1. august. Den letteste tiden er midt i intervallet - rundt 21. juni. I løpet av året skifter soloppgangs- og solnedgangspunktene langs horisont med 106 °. Men hvite netter observeres ikke bare i St. Petersburg, og langs hele parallellen φ = 60 ° og mot nord opp til φ = 90 °, sør for φ = 60 ° blir de hvite nettene kortere og mørkere. Lignende hvite netter er observert på den sørlige halvkule, men på motsatt tid av året.

φ = 54°19" - Ulyanovsk breddegrad

Dette er breddegraden til Ulyanovsk. Solens bevegelse i Ulyanovsk er typisk for alle mellombreddegrader. Radiusen til kulen vist på figuren er så stor at i sammenligning med den ser jorden ut som et punkt (symbolisert av observatøren). Geografisk breddegrad φ er gitt av høyden på polen over horisonten, dvs. vinkel Pol (P) - Observatør - Punkt nord (N) i horisonten. På dagen for vårjevndøgn (21.03) står solen opp nøyaktig i øst, stiger opp over himmelen og beveger seg mot sør. Over punktet i sør - høyeste posisjon Solen på en gitt dag er den øvre kulminasjonen, d.v.s. midt på dagen, så går den nedover og setter seg nøyaktig i vest. Solens videre bevegelse fortsetter under horisonten, men observatøren ser ikke dette. Ved midnatt når solen sitt laveste punkt under nordpunktet, og stiger deretter opp igjen til den østlige horisonten. På dagen for jevndøgn er halvparten av solens daglige parallell over horisonten (dag), halvparten er under horisonten (natt). Neste dag stiger ikke solen nøyaktig på østsiden, men på et punkt litt forskjøvet mot nord, den daglige parallellen passerer over den forrige, solens høyde ved middagstid er større enn på den forrige. dag forskyves også settpunktet mot nord. Dermed er den daglige parallellen til Solen ikke lenger delt i to av horisonten: det meste er over horisonten, den mindre delen er under horisonten. Sommerhalvåret kommer. Punktene for soloppgang og solnedgang skifter i økende grad mot nord, en økende del av parallellen er over horisonten, solens middagshøyde øker og på dagen for sommersolverv (21.07 -22.07) i Ulyanovsk når 59°08 ". Samtidig forskyves punktene for soloppgang og solnedgang i forhold til punktene fra øst og vest til nord med 43,5°. Etter sommersolverv går de daglige parallellene til solen ned til ekvator. høstjevndøgn (23.09) står solen igjen opp og går ned i punktene øst og vest, passerer langs ekvator. Deretter synker solen gradvis dag etter dag under ekvator, med soloppgangs- og solnedgangspunkter som skifter sørover til vinteren solverv (23. desember) også med 43,5°. Mest av paralleller om vinteren er plassert under horisonten. Solens middagshøyde synker til 12°14". Solens videre bevegelse langs ekliptikken skjer langs paralleller, igjen nærmer seg ekvator, soloppgangs- og solnedgangspunktene går tilbake til punktene i øst og vest, dagene øker, våren kommer igjen! Det er interessant at i Ulyanovsk skifter soloppgangspunktene langs den østlige horisonten med 87°. Solnedgangspunkter "vandrer" følgelig langs den vestlige horisonten. Solen står opp nøyaktig i øst og går ned nøyaktig i vest bare to ganger i året - på dagene for jevndøgn. Det siste gjelder på hele jordens overflate, bortsett fra polene.

φ = 0° - Jordens ekvator

Solens bevegelse over horisonten til forskjellige tider av året for en observatør som befinner seg i midtbreddegrader (venstre) og ved jordens ekvator (høyre).

Ved ekvator går Sola gjennom senit to ganger i året, på dagene med vår- og høstjevndøgn, d.v.s. Det er to «sommere» ved ekvator, når vi har vår og høst. Dag ved ekvator er alltid lik natt (12 timer hver). Punktene for soloppgang og solnedgang skifter litt fra punktene øst og vest, ikke mer enn 23°27" mot sør og like mye mot nord. Det er praktisk talt ingen skumring, en varm lys dag gir brått vei til svart natt .

φ = 23°27" - Northern Tropic

Solen stiger bratt over horisonten, veldig varmt om dagen, og synker så bratt under horisonten. Skumringen er kort, nettene er veldig mørke. Det meste karakteristisk trekk er at Solen når sitt senit en gang i året, på sommersolverv, ved middagstid.

φ = -54°19" - breddegrad som tilsvarer Ulyanovsk på den sørlige halvkule

Akkurat som over hele den sørlige halvkule, står solen opp på den østlige horisonten og går ned på den vestlige horisonten. Etter soloppgang stiger solen over nordlige delen horisont ved middagstid, ved midnatt går den under den sørlige horisonten. Ellers ligner solens bevegelse på breddegraden til Ulyanovsk. Solens bevegelse på den sørlige halvkule ligner på solens bevegelse på tilsvarende breddegrader på den nordlige halvkule. Den eneste forskjellen er at fra øst beveger solen seg mot den nordlige horisonten i stedet for den sørlige, kulminerer over nordpunktet ved middagstid og går deretter ned i den vestlige horisonten. Årstider i den nordlige og sørlige halvkuler motsatte.

φ = 10° - en av breddegradene til den varme sonen

Solens bevegelse på en gitt breddegrad er typisk for alle steder som ligger mellom de nordlige og sørlige tropene på jorden. Her passerer sola gjennom senit to ganger i året: 16. april og 27. august, med et intervall på 4,5 måneder. Dagene er veldig varme, nettene er mørke og stjerneklare. Dager og netter varierer lite i varighet, det er praktisk talt ingen skumring, solen går ned under horisonten og det blir umiddelbart mørkt.

Solens tilsynelatende årlige bevegelse

På grunn av jordens årlige revolusjon rundt solen i retning fra vest til øst, ser det ut til at solen beveger seg blant stjernene fra vest til øst langs en stor sirkel av himmelsfæren, som kalles ekliptikk, med en periode på 1 år . Ekliptikkens plan (planet for jordens bane) er skråstilt til planet til den himmelske (så vel som jordens) ekvator i en vinkel. Denne vinkelen kalles ekliptisk tilbøyelighet.

Posisjonen til ekliptikken på himmelsfære, det vil si at ekvatorialkoordinatene til begge punktene i ekliptikken og dens helning til himmelekvator bestemmes fra daglige observasjoner av solen. Ved å måle senitavstanden (eller høyden) til solen i øyeblikket for dens øvre kulminasjon på samme geografiske breddegrad,

,	(6.1)
,	(6.2)

Det kan fastslås at solens deklinasjon gjennom året varierer fra til . I dette tilfellet varierer solens direkte oppstigning gjennom året fra til, eller fra til.

La oss se nærmere på endringen i koordinatene til solen.

På punktet vårjevndøgn^, som Solen passerer årlig den 21. mars, er den rette oppstigningen og deklinasjonen av Solen null. Deretter øker den rette oppstigningen og deklinasjonen av solen hver dag.

På punktet Sommersolverv a, der solen faller den 22. juni, er dens høyre oppstigning 6 h, og deklinasjonen når maksimal verdi+ . Etter dette avtar solens deklinasjon, men den høyre oppstigningen fortsetter å øke.

Når solen kommer til punkt 23. september høstjevndøgn d, dens høyre oppstigning vil bli lik , og dens deklinasjon vil igjen bli null.

Videre høyre ascension, fortsetter å øke, på punktet vintersolverv g, hvor solen treffer 22. desember, blir lik, og deklinasjonen når sin minimumsverdi - . Etter dette øker deklinasjonen, og etter tre måneder kommer solen igjen til punktet for vårjevndøgn.

La oss vurdere endringen i solens plassering på himmelen gjennom året for observatører som befinner seg forskjellige steder på jordens overflate.

Jordens nordpol, på dagen for vårjevndøgn (21.03) går solen rundt horisonten. (Husk at på jordens nordpol er det ingen fenomener med stigning og innstilling av armaturer, det vil si at ethvert lys beveger seg parallelt med horisonten uten å krysse den). Dette markerer begynnelsen på polardagen på Nordpolen. Dagen etter vil solen, etter å ha steget litt langs ekliptikken, beskrive en sirkel parallelt med horisonten i litt høyere høyde. Hver dag vil den stige høyere og høyere. Maksimal høyde Solen vil nå på dagen for sommersolverv (22/06) - . Etter dette vil en sakte nedgang i høyden begynne. På dagen for høstjevndøgn (23. september) vil solen igjen stå på himmelekvator, som faller sammen med horisonten på Nordpolen. Etter å ha laget en avskjedssirkel langs horisonten denne dagen, går solen ned under horisonten (under himmelekvator) i seks måneder. Polardagen, som varte i seks måneder, er over. Polarnatten begynner.

For en observatør plassert på Polarsirkelen største høyde Solen når ved middagstid på sommersolverv - . Midnattshøyden til solen på denne dagen er 0°, det vil si at solen ikke går ned denne dagen. Dette fenomenet kalles vanligvis polardagen.

På dagen for vintersolverv er middagshøyden minimal - det vil si at solen ikke står opp. Det kalles polarnatten. Polarsirkelens breddegrad er den minste på jordens nordlige halvkule, hvor fenomenene polar dag og natt observeres.

For en observatør plassert på nordlige tropene, Solen står opp og går ned hver dag. Solen når sin maksimale middagshøyde over horisonten på dagen for sommersolverv - på denne dagen passerer den zenitpunktet (). Tropic of the North er den nordligste parallellen der solen er i senit. Minimum middagshøyde, , forekommer på vintersolverv.

For en observatør plassert på ekvator, absolutt alle armaturene setter og stiger. Dessuten tilbringer enhver lyskilde, inkludert solen, nøyaktig 12 timer over horisonten og 12 timer under horisonten. Dette betyr at lengden på dagen alltid er lik lengden på natten – 12 timer hver. To ganger i året - på dagene av jevndøgn - blir solens middagshøyde 90°, det vil si at den passerer gjennom senitpunktet.

For en observatør plassert på Sterlitamak breddegrad, det vil si at i den tempererte sonen er solen aldri i senit. Den når sin største høyde ved middagstid 22. juni, på dagen for sommersolverv. På dagen for vintersolverv, 22. desember, er høyden minimal - .

Så la oss formulere følgende astronomiske tegn på termiske belter:

1. I kalde soner (fra polarsirklene til jordens poler) kan solen være både en ikke-nedsettende og ikke-stigende lyskilde. Polardagen og polarnatten kan vare fra 24 timer (i de nordlige og sørlige polarsirklene) til seks måneder (i de nordlige og sørlige polarsirklene). sørpolene Jord).

2. B tempererte soner(fra de nordlige og sørlige tropene til de nordlige og sørlige polarsirklene) Solen står opp og går ned hver dag, men er aldri i senit. Sommerdag lengre enn natten, og om vinteren - omvendt.

3. I den varme sonen (fra den nordlige tropen til den sørlige tropen) står solen alltid opp og går ned. Solen er på sitt senit fra én gang - i de nordlige og sørlige tropene, til to ganger - på andre breddegrader i beltet.

Den regelmessige endringen av årstider på jorden er en konsekvens av tre årsaker: Jordens årlige revolusjon rundt solen, helningen av jordaksen til planet for jordens bane (det ekliptiske planet) og bevaring jordens akse dens retning i rommet over lange tidsperioder. Takket være den kombinerte virkningen av disse tre årsakene, skjer den tilsynelatende årlige bevegelsen av solen langs ekliptikken, skrånende til himmelekvator, og derfor posisjonen til solens daglige bane over horisonten ulike steder jordens overflate endringer gjennom året, og følgelig endres betingelsene for deres belysning og oppvarming av solen.

Den ulik oppvarming av solen av områder på jordoverflaten med forskjellige geografiske breddegrader (eller de samme områdene til forskjellige tider av året) bestemmes enkelt ved enkel beregning. La oss betegne med mengden varme som overføres til en enhetsareal av jordens overflate av vertikalt fallende solstråler (Sol i senit). Så, ved en annen senitavstand fra Solen, vil den samme arealenheten motta mengden varme

(6.3)

Ved å erstatte verdiene til solen ved sann middag på forskjellige dager i året i denne formelen og dele de resulterende likhetene med hverandre, kan du finne forholdet mellom mengden varme mottatt fra solen ved middagstid på disse dagene av året.

Oppgaver:

1. Beregn helningen til ekliptikken og bestem de ekvatoriale og ekliptiske koordinatene til hovedpunktene fra den målte senitavstanden. Solen på sin høyeste kulminasjon på dagene av solverv:

№	22. juni	22. desember
1)	29〫48ʹ sør	76〫42ʹ sør
№	22. juni	22. desember
2)	19〫23ʹ sør	66〫17 yu
3)	34〫57ʹ sør	81〫51ʹ sør
4)	32〫21ʹ sør	79〫15ʹ sør
5)	14〫18ʹ sør	61〫12ʹ sør
6)	28〫12ʹ sør	75〫06ʹ sør
7)	17〫51ʹ sør	64〫45ʹ sør
8)	26〫44ʹ sør	73〫38ʹ sør

2. Bestem helningen til den tilsynelatende årlige banen til Solen til himmelekvator på planetene Mars, Jupiter og Uranus.

3. Bestem helningen til ekliptikken for rundt 3000 år siden, hvis, ifølge observasjoner på den tiden et sted på den nordlige halvkule av jorden, solens midthøyde på dagen for sommersolverv var +63〫48ʹ , og på dagen for vintersolverv +16〫00ʹ sør for senit.

4. I følge kartene over stjerneatlaset til akademiker A.A. Mikhailov for å etablere navn og grenser for dyrekretsen konstellasjoner, indikere de av dem der hovedpunktene i ekliptikken er lokalisert, og bestemme gjennomsnittlig varighet Solens bevegelser mot bakgrunnen til hver dyrekretskonstellasjon.

5. Bruk et bevegelig kart over stjernehimmelen til å bestemme asimutene til punktene og tidspunktene for soloppgang og solnedgang, samt den omtrentlige varigheten av dag og natt på den geografiske breddegraden til Sterlitamak på dagene for jevndøgn og solverv.

6. Beregn solens middags- og midnattshøyder for dagene for jevndøgn og solverv i: 1) Moskva; 2) Tver; 3) Kazan; 4) Omsk; 5) Novosibirsk; 6) Smolensk; 7) Krasnojarsk; 8) Volgograd.

7. Beregn forholdet mellom mengdene varme mottatt ved middagstid fra Solen på dagene av solverv av identiske steder på to punkter på jordoverflaten som ligger ved breddegrad: 1) +60〫30ʹ og i Maykop; 2) +70〫00ʹ og i Grozny; 3) +66〫30ʹ og i Makhachkala; 4) +69〫30ʹ og i Vladivostok; 5) +67〫30ʹ og i Makhachkala; 6) +67〫00ʹ og i Yuzhno-Kurilsk; 7) +68〫00ʹ og i Yuzhno-Sakhalinsk; 8) +69〫00ʹ og i Rostov-na-Don.

Keplers lover og planetariske konfigurasjoner

Under påvirkning av gravitasjonstiltrekning til solen, roterer planetene rundt den i lett langstrakte elliptiske baner. Solen befinner seg i en av brennpunktene i planetens elliptiske bane. Denne bevegelsen følger Keplers lover.

Størrelsen på halvhovedaksen til en planets elliptiske bane er også den gjennomsnittlige avstanden fra planeten til solen. På grunn av mindre eksentrisiteter og små helninger i banene store planeter, når man løser mange problemer, er det mulig omtrentlig å anta at disse banene er sirkulære med en radius og ligger praktisk talt i samme plan - i ekliptikkplanet (planet for jordens bane).

I følge Keplers tredje lov, hvis og er henholdsvis sideriske revolusjonsperioder for en viss planet og jorden rundt solen, og og er de semi-hovedaksene til deres baner, da

.

(7.1)

Her kan revolusjonsperiodene til planeten og jorden uttrykkes i alle enheter, men dimensjonene må være de samme. Et lignende utsagn gjelder for semimajor-aksene og.

Hvis vi tar 1 tropisk år ( – jordens omdreiningsperiode rundt sola) som måleenhet for tid, og 1 astronomisk enhet () som måleenhet for avstand, så kan Keplers tredje lov (7.1) være omskrevet som

hvor er den sideriske perioden for planetens revolusjon rundt solen, uttrykt i gjennomsnittlige soldøgn.

Det er klart at den gjennomsnittlige vinkelhastigheten for jorden bestemmes av formelen

Hvis vi tar vinkelhastighetene til planeten og jorden som måleenhet, og omløpsperiodene måles i tropiske år, kan formel (7.5) skrives som

Den gjennomsnittlige lineære hastigheten til planeten i bane kan beregnes ved hjelp av formelen

Gjennomsnittsverdien av jordens banehastighet er kjent og er . Ved å dele (7.8) på (7.9) og bruke Keplers tredje lov (7.2), finner vi avhengigheten av

"-" tegnet tilsvarer innvendig eller de nedre planetene (Merkur, Venus) og "+" - utvendig eller øvre (Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun). I denne formelen er de uttrykt i år. Om nødvendig kan de funnet verdiene alltid uttrykkes i dager.

Den relative posisjonen til planetene bestemmes lett av deres heliosentriske ekliptiske sfæriske koordinater, hvis verdier for forskjellige dager av året er publisert i astronomiske årbøker, i en tabell kalt "heliosentriske lengdegrader til planetene."

Sentrum av dette koordinatsystemet (fig. 7.1) er sentrum av solen, og hovedsirkelen er ekliptikken, hvis poler er plassert 90º fra den.

Store sirkler trukket gjennom polene til ekliptikken kalles sirkler av ekliptisk breddegrad, ifølge dem er målt fra ekliptikken heliosentrisk ekliptisk breddegrad, som anses som positiv på den nordlige ekliptiske halvkule og negativ på den sørlige ekliptiske halvkule av himmelsfæren. Heliosentrisk ekliptisk lengdegrad måles langs ekliptikken fra punktet av vårjevndøgn ¡ mot klokken til bunnen av sirkelen av breddegraden til armaturet og har verdier fra 0º til 360º.

På grunn av den lille helningen av banene til store planeter til ekliptikkplanet, er disse banene alltid lokalisert i nærheten av ekliptikken, og som en første tilnærming kan deres heliosentriske lengdegrad vurderes, og bestemmer planetens posisjon i forhold til solen bare ved å dens heliosentriske ekliptiske lengdegrad.

Ris. 7.1. Ekliptisk himmelsk koordinatsystem

Tenk på banene til Jorden og en indre planet (fig. 7.2), vha heliosentrisk ekliptisk koordinatsystem. I den er hovedsirkelen ekliptikken, og nullpunktet er vårjevndøgnspunktet ^. Den ekliptiske heliosentriske lengdegraden til planeten telles fra retningen "Sol – vårjevndøgn ^" til retningen "Sol - planet" mot klokken. For enkelhets skyld vil vi anta at baneplanene til Jorden og planeten er sammenfallende, og at banene i seg selv er sirkulære. Posisjonen til planeten i sin bane er da gitt av dens ekliptiske heliosentriske lengdegrad.

Hvis sentrum av det ekliptiske koordinatsystemet er på linje med jordens sentrum, vil dette være geosentrisk ekliptisk koordinatsystem. Da kalles vinkelen mellom retningene "jordens midtpunkt - punktet for vårjevndøgn ^" og "jordens sentrum - planeten" ekliptisk geosentrisk lengdegrad planeter Heliosentrisk ekliptisk lengdegrad av jorden og geosentrisk ekliptisk lengdegrad av solen, som kan sees fra fig. 7.2 er relatert av relasjonen:

.

(7.12)

Vi ringer konfigurasjon planeter noen fast gjensidig ordning planeter, jord og sol.

La oss vurdere separat konfigurasjonene til de indre og ytre planetene.

Ris. 7.2. Helio- og geosentriske systemer
ekliptiske koordinater

Det er fire konfigurasjoner av de indre planetene: bunnforbindelse(n.s.), toppkobling(v.s.), største vestlige forlengelse(n.s.e.) og største østlige forlengelse(n.v.e.).

I inferior konjunksjon (NC) er den indre planeten på linjen som forbinder solen og jorden, mellom solen og jorden (fig. 7.3). For en jordisk observatør "kobler" den indre planeten seg til solen i dette øyeblikket, det vil si at den er synlig mot solens bakgrunn. I dette tilfellet er de ekliptiske geosentriske lengdegradene til Solen og den indre planeten like, det vil si: .

I nærheten av den underordnede konjunksjonen beveger planeten seg på himmelen i en retrograd bevegelse nær solen; den er over horisonten om dagen, nær solen, og det er umulig å observere den ved å se på noe på overflaten. Det er svært sjelden å se et unikt astronomisk fenomen - passasjen av den indre planeten (Merkur eller Venus) over solskiven.

Ris. 7.3. Konfigurasjoner av de indre planetene

Siden vinkelhastigheten til den indre planeten er større enn jordens vinkelhastighet, vil planeten etter en tid skifte til en posisjon der retningene "planet-sol" og "planet-jord" er forskjellige (fig. 7.3). For en observatør på jorden fjernes planeten fra solskiven i sin maksimale vinkel, eller de sier at planeten i dette øyeblikket er på sin største forlengelse (avstand fra solen). Det er to største forlengelser av den indre planeten - vestlig(n.s.e.) og østlig(n.v.e.). Ved største vestlige forlengelse (), setter planeten seg under horisonten og stiger tidligere enn solen. Dette betyr at det kan observeres om morgenen, før soloppgang, på den østlige himmelen. Det kalles morgensyn planeter.

Etter å ha passert gjennom den største vestlige forlengelsen, begynner skiven til planeten å nærme seg solskiven på himmelsfæren til planeten forsvinner bak solskiven. Denne konfigurasjonen, når jorden, solen og planeten ligger på samme rette linje, og planeten er bak solen, kalles toppkobling(v.s.) planeter. Observasjoner av den indre planeten kan ikke utføres for øyeblikket.

Etter overlegen konjunksjon begynner vinkelavstanden mellom planeten og solen å øke, og når sin maksimale verdi ved største østlige forlengelse (CE). Samtidig er den heliosentriske ekliptiske lengdegraden til planeten større enn solens (og den geosentriske tvert imot er mindre, altså). Planeten i denne konfigurasjonen stiger og går senere enn solen, noe som gjør det mulig å observere den om kvelden etter solnedgang ( kveldssyn).

På grunn av elliptisiteten til banene til planetene og jorden, er vinkelen mellom retningene til Solen og til planeten ved størst forlengelse ikke konstant, men varierer innenfor visse grenser, for Merkur - fra til , for Venus - fra til .

De største forlengelsene er de mest praktiske øyeblikkene for å observere de indre planetene. Men siden selv i disse konfigurasjonene Merkur og Venus ikke beveger seg langt fra solen på himmelsfæren, kan de ikke observeres hele natten. Varigheten av kvelds (og morgen) synlighet for Venus overstiger ikke 4 timer, og for Merkur - ikke mer enn 1,5 timer. Vi kan si at Merkur alltid "bades" i solens stråler - det må observeres enten rett før soloppgang eller umiddelbart etter solnedgang, på en lys himmel. Den tilsynelatende lysstyrken (størrelsen) til Merkur varierer over tid, fra til . Den tilsynelatende størrelsen på Venus varierer fra til . Venus er det lyseste objektet på himmelen etter sola og månen.

De ytre planetene har også fire konfigurasjoner (fig. 7.4): sammensatt(Med.), konfrontasjon(P.), østlig Og vestlig kvadratur(Z.Q. og Q.Q.).

Ris. 7.4. Ytre planetkonfigurasjoner

I konjunksjonskonfigurasjonen er den ytre planeten plassert på linjen som forbinder solen og jorden, bak solen. For øyeblikket kan det ikke observeres.

Siden vinkelhastigheten til den ytre planeten er mindre enn jordens, ytterligere relativ bevegelse planeter på himmelsfæren vil være retrograde. Samtidig vil den gradvis skifte vest for Solen. Når vinkelavstanden til den ytre planeten fra solen når , vil den falle inn i konfigurasjonen "vestlig kvadratur". I dette tilfellet vil planeten være synlig på den østlige himmelen gjennom andre halvdel av natten frem til soloppgang.

I "opposisjon"-konfigurasjonen, noen ganger også kalt "opposisjon", er planeten plassert på himmelen fra solen ved , da

Planeten som ligger i den østlige kvadraturen kan observeres fra kveld til midnatt.

De mest gunstige forholdene for å observere de ytre planetene er under opposisjonens epoke. På dette tidspunktet er planeten tilgjengelig for observasjon gjennom hele natten. Samtidig er den så nær Jorden som mulig og har størst vinkeldiameter og maksimal lysstyrke. Det er viktig for observatører at alle de øvre planetene når sin største høyde over horisonten under vintermotsetninger, når de beveger seg over himmelen i de samme stjernebildene der solen er om sommeren. Sommerkonfrontasjoner pågår nordlige breddegrader forekomme lavt over horisonten, noe som kan gjøre observasjoner svært vanskelig.

Når du beregner datoen for en bestemt konfigurasjon av en planet, er dens plassering i forhold til solen avbildet på en tegning, hvis plan er tatt for å være ekliptikkens plan. Retningen til vårjevndøgnspunktet ^ velges vilkårlig. Hvis det er gitt en dag i året der den heliosentriske ekliptiske lengdegraden til jorden har en viss verdi, bør plasseringen av jorden først noteres på tegningen.

Den omtrentlige verdien av jordens heliosentriske ekliptiske lengdegrad er veldig lett å finne fra observasjonsdatoen. Det er lett å se (fig. 7.5) at vi, for eksempel den 21. mars, ser fra jorden mot solen, ser på vårjevndøgnspunktet ^, det vil si at retningen «Sol - vårjevndøgn» er forskjellig fra retningen «Sol - Jord» med , som betyr at jordens heliosentriske ekliptiske lengdegrad er . Ser vi på Solen på høstjevndøgnsdagen (23. september), ser vi den i retning av høstjevndøgn (på tegningen er den diametralt motsatt av punktet ^). Samtidig er jordens ekliptiske lengdegrad . Fra fig. 7.5 er det klart at på dagen for vintersolverv (22. desember) er jordens ekliptiske lengdegrad , og på dagen for sommersolverv (22. juni) - .

Ris. 7.5. Jordens ekliptiske heliosentriske lengdegrader
V forskjellige dagerårets