Сегодня мы узнаем, как
связаны высота полюса
мира hP над горизонтом и географическая
широта места наблюдения, получим формулу, связывающую
величины из разных систем координат
Актуализация опорных
знаний
Что
называют географической широтой? Географической
долготой?
Как
определяют географические координаты пункта на Земле? (работа с
глобусом)
Проведите аналогию между экваториальными
координатами звезд и географическими координатами пункта на Земле
(географической широте соответствует склонение, долготе- прямое
восхождение)
Изучение нового
материала
1. Зависимость высоты полюса мира от
географической широты места наблюдения
Вращение небесного свода — явление кажущееся и
представляет собой следствие действительного вращения Земли вокруг
оси в направлении, противоположном суточному вращению неба, т.е. с
запада на восток. Поэтому в какой бы точке на поверхности Земли
наблюдатель ни находился, он всегда видит вращение небесной сферы
происходящим вокруг оси мира — прямой, параллельной оси вращения
Земли.
Направление же отвесной линии меняется при
перемещении наблюдателя по земной поверхности и составляет
различные углы с осью вращения. Взаимное расположение кругов и
точек небесной сферы, связанных с осью мира и с отвесной линией,
зависит, следовательно, от направления последней, т.е. от положения
наблюдателя на поверхности Земли.
Эта
зависимость формулируется в виде следующей
теоремы: «высота полюса
мира hP над горизонтом всегда равна
географической широте ср места
наблюдения».
Доказательство теоремы следует непосредственно из
чертежа (рис. 6), где PON = hP и OTq = — углы с взаимно перпендикулярными сторонами.
Как следствие этой теоремы, астрономической широте места
наблюдения равны также (рис.
7):
1)
склонение зенита Z = ;
2)
полярное расстояние точки
севера рN = ;
3)
зенитное расстояние верхней точки
экватора zQ = .
На
основании соотношения (1.1) зенитное расстояние полюса
мира zP = 90° — hP = 90°
— .
Следовательно, величине (90°
— ) равны также:
1)
полярное расстояние зенита pZ = 90°
— ;
2)
склонение точки севера hQ = 90°
— ;
3)
высота верхней точки
экватора hQ = 90°
— .
Высота светила в
кульминации
Вследствие суточного вращения небесной сферы все
светила описывают круги, плоскости которых параллельны плоскости
небесного экватора, т.е. они движутся по суточным параллелям. В
общем случае светило часть времени находится под плоскостью
горизонта и не видно для наблюдателя.
Точка пересечения суточной параллели светила и
восточной части горизонта
называется точкой восхода
светила, а
точка пересечения с западной частью
горизонта точкой захода
светила.
Суточная параллель пересекает небесный меридиан в двух точках.
Явление пересечения светилом небесного меридиана
называется кульминацией светила. Кульминация
называется верхней, если светило пересекает верхнюю часть меридиана
PZQSP', в которой находится точка зенита Z,
и нижней, если светило пересекает небесный меридиан в его
нижней части PNQ'Z'P', содержащей точку надира Z'. В том случае,
когда нижняя кульминация происходит над горизонтом (h > 0),
такое светило называется незаходящим, а если даже во время верхней кульминации
светило находится под горизонтом (h < 0), то оно
называется невосходящим. Таким образом, все светила на небесной
сфере разбиваются на три большие группы - незаходящие, невосходящие
и светила, которые восходят и заходят (рис. 8). Принадлежность
светила к той или иной группе определяется его
склонением и широтой места
наблюдения .
Изменение координат светил при суточном
движении
Горизонтальные
координаты
Для звезд с :
Верхняя кульминация (см. рис.
9): A=0o,
Нижняя
кульминация: A=180o,
Восход и заход:
A зависит от , z=90o h=0o.
Для звезд с :
Верхняя кульминация (см. рис.
10): A=180o,
|