Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2FwlpVopmE

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.04.2023
Размер:
3.32 Mб
Скачать

Промежуток времени между двумя последовательными одноимѐн-

ными кульминациями среднего экваториального солнца на одном и том же меридиане называется средними солнечными сутками. Из определения среднего экваториального солнца следует, что продолжительность средних солнечных суток равна среднему значению продолжительности истинных

солнечных суток за год.

За начало средних солнечных суток на данном меридиане принима-

ется момент нижней кульминации среднего экваториального солнца (сред-

няя полночь). Время, протекшее от нижней кульминации среднего эквато-

риального солнца до любого другого его положения, выраженное в долях средних солнечных суток (в средних часах, минутах и секунда), называется

средним солнечным временем Tm .

Среднее время Tm на данном меридиане в любой момент времени

численно равно часовому углу tm среднего экваториального солнца, выра-

женному в часовой мере, плюс 12h , т.е.

Tm tm 12h .

Среднее экваториальное солнце на небе ничем не отмечено, поэтому

измерить его часовой угол нельзя, и среднее солнечное время получают путѐм вычислений по определѐнному из наблюдений истинному солнеч-

ному или звѐздному времени.

Разность между средним временем и истинным солнечным временем

в один и то же момент называется уравнением времени :

Tm T tm t m

Из последнего соотношения следует:

Tm T.

Уравнение времени вычисляема величина и публикуются в астроно-

мических календарях.

21

Системы счѐта времени

Время, измеренное на данном географическом меридиане, называет-

ся местным временем этого меридиана. Для всех мест на одном и том же меридиане часовой угол точки весеннего равноденствия (или Солнца, или среднего солнца) в какой-либо момент один и тот же. Поэтому на всѐм гео-

графическом меридиане местное время одно и то же момент одинаково.

Разность любых местных времѐн на двух меридианах в один и тот же физический момент всегда равна разности долгот этих меридианов, выра-

женной в часовой мере (в единицах времени):

s1

s2

1

2 ,

T 1

T 2

1

2 ,

Tm1

Tm2

1

2.

Местное среднее солнечное время гринвичского (нулевого) мери-

диана называется всемирным временем To . Исходя из последних формул,

получим:

Tm To ,

т.е. местное среднее время любого пункта на Земле всегда равно всемир-

ному времени в этот момент плюс долгота данного, выраженная в часовой мере и считаемая положительной к востоку от Гринвича.

В повседневной жизни пользоваться как местным средним солнеч-

ным временем, так и всемирным временем неудобно. В 1884 г. была пред-

ложена поясная система счѐта среднего времени. Счѐт ведѐтся только на

24 основных географических меридианах, расположенных друг от друга по долготе точно через 15о (или через час), приблизительно посередине каж-

дого часового пояса.

Местное среднее солнечное время основного меридиана какого-либо часового пояса называется поясным временем Tn , по которому ведѐтся на всей территории, лежащей в данном часовом поясе ±7,50 к востоку и запа-

22

ду от основного географического меридиана. Разность между местным

временем Tm

какого-либо пункта и его поясным временем Tn определяется

следующим образом:

T

T

nh ,

m

n

 

где – восточная долгота пункта от Гринвича, а nh – число целых часов,

равное номеру часового пояса.

Поясное время данного пояса n связано с всемирным временем:

Tn To nh .

Реально границы часовых поясов могут отличаться от указанного способы выбора часовых поясов, кроме того, в нашей стране поясное вре-

мя увеличено на один час, вызванное необходимостью более рационально использовать светлое время суток для повседневной жизни.

Система счѐта длительных промежутков времени называется кален-

дарѐм. Есть различные виды календарей, но современный календарь, при-

нятый в большинстве стран, является солнечным календарѐм, так называе-

мым, григорианским календарѐм.

Юлианские дни

Вычитаем более ранней даты одного события из более поздней даты другого, данных, в нашем случае, в системе григорианского календаря,

можно вычислить число суток, прошедших между этими событиями. При этом необходимо учитывать число високосных годов; при больших про-

межутках времени вычисления могут привести к неточностям. Поэтому задача о числе суток, прошедших между двумя заданными датами в астро-

номии (например, при исследовании переменных звѐзд), удобнее решается с помощью юлианского периода, или юлианских дней. Так называются дни, считаемые непрерывно с 1 января 4713 г. до н.э.

23

Задачи к главе 1

Задача № 1

Склонение звезды Мицара ( Большой Медведицы) равно 55011 . На

каком зенитном расстоянии и на какой высоте она бывает в верхней куль-

минации в Пулкове (

59046 ) и Душанбе (

38033 )?

Данные: Мицар,

55011 . Пулково, 1

59046 . Душанбе, 2 38033 .

Найти: z1, h1, z2 , h2 ;

Решение: Звезда наблюдается в Пулково в верхней кульминации к

югу от зенита рис. 1.1(з), поэтому связь величин 1, , z1 задаѐтся формулой:

 

 

z1

 

1 ,

 

 

тогда

z

 

1

 

59046

55011 4035 ,

 

1

 

 

 

 

а высота

h

 

900

4035

85025 .

 

 

1

 

 

 

Рис. 1.1(з)

 

В Душанбе эта же звезда наблюдается в верхней кульминации к се-

веру от зенита рис. 1.2(з), связь величин

2 , , z2

выражается формулой:

 

 

z2

2 ,

 

 

 

тогда

z

2

2

55011 38033 16038 и высота h

900 16038 73022 c .

 

 

 

2

 

24

Рис. 1.2(з)

Ответ:

z

4035 ; h 850

25 ю; z

2

16038 ; h

73022 c; .

 

 

 

 

1

 

1

 

 

2

 

 

 

Задача № 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В некотором месте наблюдения звезда со склонением

32019 подни-

мается над точкой юга на высоту в 63042 .

Найти зенитное расстояние и

высоту этой звезды в том же месте при азимуте 1800 .

 

Данные:

Склонение

 

32019 ,

высота

в верхней

кульминации

h 63042

, азимут A

1800 .

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти: zн , hн .

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение: В верхней кульминации, при A

0 (рис. 1.3(з))

 

 

 

 

zв ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

900

h

900

63042

26018

.

 

 

 

 

 

в

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно

58037 .

 

 

 

 

 

 

В нижней кульминации ( A

 

1800 ):

 

 

 

 

z

 

 

1800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

Рис. 1.3(з)

Подставляя численные значения получим для зенитного расстояния в нижней кульминации zн 89004 , что даѐт возможность определить и высо-

ту в нижней кульминации:

hн 900 zн 0056 .

Ответ: zн 89004 ; hн 0056 .

Задача № 3

Какое склонение должны иметь звѐзды, чтобы в верхней кульмина-

ции проходить в зените, а в нижней кульминации – в надире, точке севера и точке юга места наблюдения? Чему равна географическая широта этих мест?

Данные: при zв ; положение звезды в zн ; N; S;

Найти: , ;

Решение: Если звезда в верхней кульминации проходит в зените, а в нижней в надире, то это возможно на экваторе рис. 1.4.1(з). В этом случае z 0, 0 , следовательно 0 .

26

 

 

 

Рис. 1.4.1(з)

Если звезда в верхней кульминации проходит в зените, а в нижней в

точке севера, то рис. 1.4.2(з)

, zн 900 и можно найти численное значе-

ние или

, или

одновременно, так как они равны друг другу:

900

180

,

 

стало быть

450 .

 

Рис. 1.4.2(з)

27

Последнее условие поясняет рис. 4.3(з), по аналогии предыдущего

случая, но для южного полушария:

, 450 .

 

 

Рис. 1.4.3(з)

Ответ:

0 ;

450 ;

450 .

Задача № 4

Вычислить разность наибольшей и наименьшей высоты звезды Аль-

дебарана ( Тельца) в тех местах, где обе еѐ кульминации бывают к северу от зенита. В пределах каких географических параллелей возможны эти яв-

ления? Склонение Альдебарана равно 16025 .

Данные:

16025 .

 

Найти: hв

hн

 

h ? ,

?

Решение: На рис. 5(з) показано условие для северного полушария.

В верхней кульминации к северу от зенита:

z

 

, z

900

 

h ,

 

в

в

 

 

в

 

в нижней кульминации:

 

z

н

1800

; z

н

900

h .

 

 

 

 

н

28

Выражая

из обоих равенств и приравнивая правые части получим

h

h 1800

2 1800 32050 147010 .

в

н

 

В этом случае широта места должна быть меньше значения склоне-

ния , а для южного полушария больше, чем .

Рис. 1.5(з)

В этом случае широта места должна быть меньше значения склоне-

ния , а для южного полушария больше, чем .

Ответ: h 147010 ; 16025 < < 16025 .

Задача № 5

На каких географических параллелях звѐзды Вега ( Лиры) и

Скорпиона становятся незаходящими? Склонение этих звѐзда соответст-

венно равно

38044

и 190 40 .

 

Данные: Вега

38044 ; Скорпиона

19040 ;

Найти:

1,2 ?

 

 

 

Решение: Условие для незаходящих звѐзд можно видеть по положе-

нию на рис. 1.6(з)

900

для северного полушария, подставляя числен-

ные значения, получаем:

 

 

29

900

38044 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

используя предельное условие, окончательно имеем:

51016 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

для

 

Скорпиона предельное значение, исходя из

 

 

900

 

 

 

 

общности формулы

 

 

 

 

 

 

для северного и южного полушарий:

 

 

 

 

70020 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.6(з)

 

Ответ:

51016 ;

70020 .

 

 

Задача № 6

 

 

 

 

С каких

географических параллелей звѐзды

Альголь ( Персея,

40046 ) и Антарес (

Скорпиона,

26019 ) становятся невосходящи-

ми?

 

 

 

 

Данные:

Персея,

40046 ,

Скорпиона,

26019 .

Найти:

1,2 ?

 

 

 

Решение: Оба случая рассмотрены на рис.7.1(з) и 7.2(з), соответст-

венно для южного и северного полушарий.

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]