Видимое движение звёзд на различных географических широтах

Высота полюса мира над горизонтом

Ось Земли ⊥ экватору, а ось мира OP параллельна оси Земли, поэтому OP ⊥ AQ .
ZO1 отвесная линия: ZO1 ⊥ SN.
∠PON = ∠AOO1 , т.к. стороны углов взаимно перпендикулярны.
Аналогично и для Южного полушария, из которого виден Южный полюс мира.
Высота видимого полюса мира над горизонтом равна
модулю географической широты места наблюдения
hp = |ϕ|

В зависимости от места наблюдения на Земле меняется вид звёздного неба и характер суточного движения звёзд

Наблюдение суточного движения звёзд на полюсе
На полюсах Земли ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор – с горизонтом.
Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе, Полярная звезда видна близ зенита. Над горизонтом находятся только звёзды Северного полушария небесной сферы (с положительным склонением).
На Южном полюсе, наоборот, видны только звёзды с отрицательным склонением.
В обоих случаях, двигаясь вследствие вращения Земли параллельно небесному экватору, звёзды остаются на неизменной высоте над горизонтом, не восходят и не заходят.

Для наблюдателя, при перемещении с Северного полюса в средние широты, высота Полярной звезды над горизонтом будет постепенно уменьшаться, одновременно угол между плоскостями горизонта и небесного экватора будет увеличиваться.
В средних широтах лишь часть звёзд Северного полушария неба никогда не заходит. Часть звёзд Южного полушария при этом никогда не восходит. Все остальные звёзды как Северного, так и Южного полушария восходят и заходят.
Наблюдение суточного движения звёзд в средних широтах

Ось мира располагается в плоскости горизонта, а небесный экватор проходит через зенит.
На экваторе в течение суток все светила побывают над горизонтом.
Наблюдение суточного движения звёзд на экваторе

Высота светила
в кульминации

Высота светила в верхней кульминации при δ<ϕ
hmax = 90° – ϕ + δ
Горизонт
Небесный экватор
Полярная звезда
ϕ – географическая широта
δ – склонение светила
При своём суточном движении светила дважды пересекают небесный меридиан.
Момент пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией.
В момент верхней кульминации светило достигает наибольшей высоты над горизонтом.
Полюс мира

Высота светила в верхней кульминации при δ>ϕ
hmax = 90° + ϕ – δ
δ
Полярная звезда
Горизонт
Небесный экватор
ϕ – географическая широта
δ – склонение светила
Полюс мира

Вопросы
3. Как по виду звёздного неба и его вращению установить, что наблюдатель находится на Северном полюсе Земли?
4. В каком пункте земного шара не видно ни одной звёзды Северного небесного полушария?