Сборник задач по астрономии - Кульминация светил. Вид звездного неба на различных географических параллелях
Кульминация светил. Вид звездного неба на различных географических параллелях

В каждом месте земной поверхности высота hp полю­са мира всегда равна географической широте φ этого места, т. е.

hp                     (1)

а плоскость небесного экватора и плоскости небесных параллелей наклонены к плоскости истинного горизонта под углом

i=90°—φ                  (2)

Высота h и зенитное расстояние z любой точки небес­ной сферы, в том числе и любого светила, связаны меж­ду собою зависимостью

h+z=90°                    (3)

В момент верхней кульминации (рис. 1) светило со склонением δ<φ (светила M1, M2 и M3) пересекает не­бесный меридиан к югу от зенита z (над или под точкой юга S) и его зенитное расстояние

zв=φ-δ                     (4)

высота

hв= (90°—φ) +δ         (5)

азимут AB=0° и часовой угол tB = 0°=0ч.

Рис. 1. Верхняя кульминация светил

При δ>φ светило (M4) в верхней кульминации пере­секает небесный меридиан к северу от зенита (над точкой севера Ν), между зенитом Z и  северным   полюсом мира Р, и тогда зенитное расстояние светила

zв=δ—φ              (6)

высота

hв=(90°-δ)+φ        (7)

азимут AB=180°, а часовой угол tB = 0° = 0ч.

В момент нижней кульминации (рис. 2) светило пе­ресекает небесный меридиан под северным полюсом ми­ра: незаходящее светило (M1)—над точкой севера N, заходящее светило (М2 и M3) и невосходящее свети­ло (M4)—под точкой севера. В нижней кульминации высота светила

hн=δ-(90°-φ)       (8)

его зенитное расстояние

zн=180°—δ—φ      (9)

азимут Aн=180° и часовой угол tн=180°=12ч.


Рис. 2. Нижняя кульминация светил

 

В зависимости от φ, светила с δ<0° могут в нижней кульминации проходить под точкой юга S (светило M5) и тогда Aн=0°, а часовой угол tн=180°=12ч. В этом слу­чае при решении задач получится zн>180° или hн< - 90°, чего быть не может, и, следовательно, реальное зенитное расстояние z=360°-zн, а высота h=-(180°+hн), но всегда h = 90°—z. Направление кульминации относитель­но зенита отмечается буквами: S (или ю)—кульмина­ция к югу и N (или с) — кульминация к северу от зе­нита. Из формулы (8) следует, что при

δ≥+(90°-φ)          (10)

высота hн≥0°, т. е. светило никогда не заходит под го­ризонт (незаходящее светило), а, согласно формуле (5), у невосходящего светила hв<=0° и склонение

δ≤-(90°-φ)          (11)

 

 

 
Основы сферической и практической астрономии
Основы теоретической астрономии и небесной механики
Телескопы
Основы астрофизики и звездной астрономии
Прочее