Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
На сярэдніх геаграфічных шыротах вось свету і нябесны эква-тар нахілены да гарызонта, сутачныя шляхі зорак таксама нахіле-ныя да гарызонта. Таму назіраюцца ўзыходзячыя і заходзячыя зоркі.
Пад усходам разумеюць з’яву перасячэння свяцілам усходняй часткі гарызонта, а пад захадам — заходняй часткі гарызонта. У сярэдніх шыротах, напрыклад на тэрыторыі Рэспублікі Беларусь, назіраюцца зоркі паўночных каляпалярных сузор’яў, якія ніколі не апускаюцца пад гарызонт. Яны называюцца незаходзячымі. Зоркі, размешчаныя каля паўднёвага полюса свету, у нас ніколі не ўзы-ходзяць. Іх называюць неўзыходзячымі.
На экватары Зямлі вось свету супадае з паўдзённай лініяй, а полюсы свету — з пунктамі поўначы і поўдня. Нябесны экватар праходзійь праз пункты ўсходу, захаду і пункт зеніту. Сутачныя шляхі ўсіх зорак перпендыкулярныя да гарызонта, і кожная з іх палову сутак знаходзіцца над гарызонтам.
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
II
Пытанні і практыкаванні
1. Якія сістэмы нябесных каардынат вам вядомы? У чым прынцы-повае адрозненне паміж рознымі сістэмамі нябесных каардынат? 2. Дайце апісанне гарызантальнай сістэмы каардынат. Якія каардынаты выкарыстоўваюцца ў гэтай сістэме? 3. Дайце апісанне экватарыяльнай сістэмы каардынат. Якімі каардынатамі ў гэтай сістэме вызначаецца месцазнаходжанне свяціла на нябеснай сферы? 4. Для чаго прызнача-ны карты зорнага неба? 5. Як вызначыць вышыню полюса свету над гарызонтам? 6. Якая залежнасць існуе паміж геаграфічнай шыратой мес-ца назірання і адпаведнымі гарызантальнай і экватарыяльнай каардына-тамі свяціла? 7.Якія зоркі называюць узыходзячымі, заходзячымі, не-ўзыходзячымі і незаходзячымі? 8. Вызначце схіленні зорак, даступных для назірання на шыраце вашага населенага пункта.
24
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
ВЫЗНАЧЭННЕ ГЕАГРАФІЧНАЙ ШЫРАТЫ
II
1. Кульмінацыя свяціл Пры сваім сутачным вярчэнні вакол восі свету свяцілы двойчы за суткі перасякаюць нябесны мерыдыян. З’ява праходжання свяцілам нябеснага мерыдыяна называецца кульмінацыяй. Адрозніваюць верхнюю і ніжнюю кульмінацыі. У верхняй кульмінацыі свяціла пры сутачным руху знаходзіцца ў най-вышэйшым пункце над гарызонтам, найбліжэйшым да зеніту. Ніжняя кульмінацыя свяціла больш аддаленая ад пункта зеніту, чым верхняя кульмінацыя, і адбываецца праз палову сутак пасля верх-няй кульмінацыі.
Пункт перасячэння сутачнай паралелі свяціла з усходняй част-кай сапраўднага гарызонта называецца пунктам усходу свяціла, з заходняй часткай сапраўднага гарызонта — пунктам захаду свяціла.
Незаходзячыя зоркі (рыс.4.1) бачныя ў верхняй (М2, М3) і ніжняй (М'2, М'3) кульмінацыях. Для ўзыходзячых і заходзячых зо-рак ніжняя кульмінацыя М\ адбываецца пад гарызонтам. У неўзы-ходзячых зорак абедзве кульмінацыі Mv М\ нябачныя, г. зн. адбы-ваюцца пад гарызонтам.
Знойдзем залежнасць паміж геаграфічнымі’ і нябеснымі каарды-натамі.
3-за таго што кульмінацыя свяціл адбываецца пры перасячэнні нябеснага мерыдыяна, плоскасць рысунка 4.1 супадае з плоскасцю нябеснага мерыдыяна. Сутачныя шляхі зорак паказаны адрэзкамі, паралельнымі нябеснаму экватару QQ'. Няхай узыходзячая і захо-дзячая зорка знаходзіцца ў верхняй кульмінацыі Мг Вышыня полю-са свету роўная геаграфічнай шыраце tp. 3 рысунка вынікае, што ZQOS роўны 90° — ср і ўяўляе сабой нахіл нябеснага экватара да
Рыс. 4.1. Кульмінацыя свяціл
плоскасці гарызонта. Дуга MXS (ці ZMXOS) — гэта вышыня свяціла над гарызонтам. Гэтая дуга скла-даецца з сумы дзвюх дуг: MXS = = SQ + QM\- Калі ўлічыць, што дуга SQ. якая абапіраецца на ZQOS, вызначаецца велічынёй 90° — ф, а дуга QMX з’яўляецца вуглавой адлегласцю зоркі ад ня-беснага экватара і вызначаецца велічынёй схілення 8, атрымаем формулу для вызначэння вышыні зоркі ў яе верхняй кульмінацыі:
Лв=(90°-<р)+8. (4.1)
25
Для незаходзячай зоркі ніжняя кульмінацыя М'2 вымяраецца дугой M'2N ці адпаведным цэнтральным вуглом (AM’2ON). Гэты ву-гал роўны рознасці ZM'2OQ' і Z.NOQ', дзе ZM'2OQ'= 8— вуглавая адлегласць свяціла ад нябеснага экватара, a ZNOQ' = 90° — ф — нахіл нябеснага экватара да плоскасці гарызонта. Адсюль вынікае, што вышыня зоркі ў ніжняй кульмінацыі роўная:
/Jw=8-(90“-(p).
(4.2)
Калі абедзве кульмінацыі незаходзячай зоркі знаходзяцца з ад-наго боку ад зеніту (напрыклад, М3 і M'J, то яе верхняя кульміна-цыя вызначаецца з суадносін: hB = 180° — [(90° — <р) + 8], ці пас-ля спрашчэння:
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
II
Лв=90°+<р-8.
(4.3)
Суадносіны (4.1—4.3) звязваюць геаграфічную шырату з вышы-нёй і схіленнем зорак у час іх кульмінацыі. Адзначым, што на рыс. 4.1 азімуты зорак у верхняй кульмінацыі М: і М2 роўныя 0°, а азімуты зорак у ніжняй кульмінацыі М\ і М'2 роўныя 180°.
2. Вызначэнне геаграфічнай шыраты па астранамічных назіраннях. Пры састаўленні геаграфічных і тапаграфічных карт, пракладванні дарог і магістраляў, разведванні радовішчаў карысных выкапняў і ў шэрагу іншых выпадкаў неабходна ведаць геаграфічныя каардынаты мясцовасці. (У Дадатку 4 прыведзены геаграфічныя каардынаты га-радоў Рэспублікі Беларусь.) Гэту задачу можна вырашыць з дапамо-гай астранамічных назіранняў. Разгледзім тры спосабы.
Першы спосаб. Вызначыць геаграфічную шырату можна па Па-лярнай зорцы. Калі лічыць, што Палярная зорка паказвае паўноч-ны полюс свету, то набліжана вышыня Палярнай зоркі над гарызон-там дае нам геаграфічную шырату месца назірання. Калі вымераць вышыню Палярнай зоркі ў верхняй і ніжняй кульмінацыях, то атрымаем больш дакладнае значэнне шыраты месца назірання:
2
(4.4)
Гэту роўнасць атрымліваем з дзвюх вышэйадзначаных роўнасцей (4.2) і (4.3). Формула (4.4) прыдатная для ўсіх незаходзячых зорак, у якіх верхняя і ніжняя кульмінацыі знаходзяцца з аднаго боку ад зеніту.
Другі спосаб. Вызначыць геаграфічную шырату можна з назіран-няў верхняй кульмінацыі зорак. 3 роўнасцей (4.1) і (4.3) атрымаем, што
<р = 8±(90°-йв).
(4.5)
26
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
Знак «+» ставіцца, калі зорка кульмініруе да поўдні ад зеніту, а знак «—» — пры кульмінацыі зоркі на поўнач ад зеніту.
Трэці спосаб. Вызначыць геаграфічную шырату можна з назіран-ня зорак, якія праходзяць паблізу ад зеніту:
II
На астранамічных абсерваторыях устанаўліваюць спецыяльныя тэлескопы (зеніт-тэлескоп, фатаграфічная зенітная труба), з дапамо-гай якіх фіксуюць зоркі, што пападаюць у поле зроку інструмента, паблізу ад зеніту. Схіленне (8) зоркі, што знаходзіцца ў зеніце, бу-дзе роўнае ф.
Шэраг абсерваторый, якія маюць зеніт-тэлескопы, складаюць Сусветную службу шыраты. У яе задачы ўваходзіць сачэнне за ва-ганнямі шыраты, г. зн. за зменамі (перамяшчэннямі) восі вярчэння ўнутры Зямлі.
Пытанні і практыкаванні
1. Якія пункты называюць пунктамі кульмінацыі свяціл? 2. Што на-зываецца пунктамі ўсходу і захаду свяціл? 3. Знайдзіце інтэрвал схілен-няў зорак, якія на дадзенай шыраце: а) ніколі не ўзыходзяць; б) ніколі не заходзяць; в) могуць узыходзіць і заходзіць. 4. Як змяняюцца пры су-тачным руху свяціла яго вышыня, прамое ўзыходжанне, схіленне? 5. Як набліжана вызначыць геаграфічную шырату месца з назірання Палярнай зоркі?
ВЫМЯРЭННЕ ЧАСУ.
ВЫЗНАЧЭННЕ ГЕАГРАФІЧНАЙ ДАЎГАТЫ
1. Вымярэнне часу. Усё наша жыццё звязана з часам і ўвогуле рэгулюецца перыядычнай зменай дня і ночы, а таксама пор года. На гэтых прыродных з’явах базіруюцца асноўныя адзінкі вымярэн-ня часу — суткі, месяц, год. Асноўная велічыня для вымярэння часу звязана з перыядам поўнага абарачэння зямнога шара вакол сваёй восі.
Момант верхняй кульмінацыі цэнтра Сонца называецца са-праўдным поўднем, а ніжняй — сапраўднай поўначчу. Прамежак часу паміж дзвюма паслядоўнымі аднайменнымі кульмінацыямі цэнтра Сонца называецца сапраўднымі сонечнымі суткамі. Час, які прайшоў ад моманту ніжняй кульмінацыі цэнтра сапраўднага со-нечнага дыска да любога іншага яго месцазнаходжання на адным
27
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
Рыс. 5.1. Тлумачэнне прычын змены працягласці сапраўдных сонечных сутак і тым жа геаграфічным мерыдыяне, называецца сапраўдным сонеч-ным часам (Га).
Неабходна адзначыць, што сапраўдныя сонечныя суткі перыя-дычна змяняюць сваю працягласць. Гэта выклікаецца дзвюма пры-чынамі: па-першае, нахілам плоскасці экліптыкі да плоскасці нябес-нага экватара, па-другое, эліптычнай формай арбіты Зямлі. Калі Зямля знаходзіцца на ўчастку эліпса, найбліжэйшым да Сонца (на рыс 5.1 гэтае месцазнаходжанне паказана злева), то яна рухаецца хутчэй. Праз паўгода Зямля будзе ў процілеглай частцы эліпса і будзе рухацца па арбіце павольней. Нераўнамерны рух Зямлі па сваёй арбіце выклікае нераўнамернае бачнае перамяшчэнне Сонца па нябеснай сферы, г. зн. у розны час года Сонца перамяшчаецца з рознай скорасцю. Таму працягласць сапраўдных сонечных сутак неперарыўна змяняецца.
3-за нераўнамернасці сапраўдных сонечных сутак карыстацца імі ў якасці адзінкі для вымярэння часу нязручна. 3 гэтай прычыны ў штодзённым жыцці карыстаюцца не сапраўднымі, а сярэднімі со-нечнымі суткамі, працягласць якіх прынята пастаяннай.
Што такое сярэднія сонечныя суткі? Уявім сабе пункт, які на працягу года здзяйсняе адзін поўны абарот вакол Зямлі за такі ж час, як і Сонца, аднак пры гэтым перамяшчаецца раўнамерна і па нябесным экватары, а не па экліптыцы. Назавем гэты ўяўны пункт сярэднім Сонцам. Верхнюю кульмінацыю сярэдняга Сонца называюць сярэднім поўднем, а прамежак часу паміж двума па-слядоўнымі сярэднімі поўднямі — сярэднімі сонечнымі суткамі. Працягласць іх заўсёды аднолькавая. Сярэднія сонечныя суткі дзеляць на 24 гадзіны. Кожная гадзіна сярэдняга сонечнага часу ў сваю чаргу падзяляецца на 60 мінут, а кожная мінута — на 60 секунд сярэдняга сонечнага часу. За пачатак сярэдніх сонечных сутак прымаецца сярэдняя поўнач, г. зн. момант ніжняй кульмі-
II
28
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
II
нацыі ўяўнага пункта нябеснай сферы, які называецца сярэднім Сонцам. Час, які прайшоў ад моманту ніжняй кульмінацыі сярэд-няга экватарыяльнага Сонца да любога іншага яго месцазнахо-джання на адным і тым жа геаграфічным мерыдыяне, называец-ца сярэднім сонечным часам (Г ).
Рознасць паміж сярэднім сонечным часам і сапраўдным сонеч-ным часам у адзін і той жа момант называецца ўраўненнем часу. Яно абазначаецца грэчаскай літарай р. Тады можна запісаць наступную роўнасць:
КНІГІ ОНЛАЙН
