Видимое движение звёзд на различных географических широтах

Сегодня на уроке

Небесные координаты
Звёздные карты представляют собой проекции небесной сферы на плоскость с нанесёнными на неё объектами в определённой системе координат.

Небесные координаты
Экваториальная система координат —
это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.
Q’
Q
PN
PS
O
М
М
δ
α
♈

Видимое вращение звёздного неба
Полярная звезда
(α Малой Медведицы)

Видимое вращение звёздного неба
Полярная звезда
(α Малой Медведицы)

Видимое вращение звёздного неба
Полярная звезда
(α Малой Медведицы)

Видимое вращение звёздного неба
Полярная звезда
(α Малой Медведицы)

Небесные координаты

O
Видимое движение звёзд
Z
P
Q
Наблюдатель из точки О видит полюс мира на высоте
O’
S
N
Географический
экватор
Ось
вращения
Земли
Горизонт
hP
Ось мира
Небесный
экватор
Угол при центре Земли:
Q1
Так как
а
Q2
то
Следовательно,

O
Видимое движение звёзд
Z
P
Q
Угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения:
O’
S
N
Географический
экватор
Ось
вращения
Земли
Горизонт
δZ
Ось мира
Небесный
экватор
Q1
Q2

Суточные пути светил на небесной сфере —
окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.
Видимое движение звёзд

Полюс —
это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.
Видимое движение звёзд
PN
PS
Z
Z’

На Северном полюсе над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно,
а их высота в течение суток не будет изменяться.
PN
PS
Горизонт
Небесный экватор
Видимое движение звёзд
Z
Z’

На средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.
Z
Z’
PS
Видимое движение звёзд
PN

PS
PN
Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.
Видимое движение звёзд
Z
Z’
Незаходящие
звёзды
Невосходящие
звёзды

Находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.
Z
Z’
PS
Видимое движение звёзд
PN

PS
PN
Условия видимости звёзд:
Видимое движение звёзд
Z
Z’
Невосходящие
звёзды
Незаходящие
звёзды

Задача 1. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ.
РЕШЕНИЕ
Склонение δ Стрельца:
Тогда
Следовательно,
ОТВЕТ: на данной широте звезда и восходит, и заходит.

Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией.
Z
Z’
PS
Видимое движение звёзд
PN

PS
PN
Видимое движение звёзд
Z
Z’
В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту.
Нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации.

PS
PN
Кульминация светил
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
Высота полюса мира над горизонтом:
— высота светила над
горизонтом.
Угол наклона небесного экватора к плоскости горизонта:
Склонение звезды:
Тогда

PS
PN
Кульминация светил
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
Высота звезды в верхней кульминации слева от зенита:
Высота звезды в верхней кульминации справа от зенита:
М3
М2

PS
PN
Кульминация светил
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
Высота звезды в верхней кульминации:
М3
М2

PS
PN
Кульминация светил
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
Высота звезды в нижней кульминации:
М2

PS
PN
Кульминация светил
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
Высота звезды в верхней кульминации:
М3
М2
Высота звезды в нижней кульминации:

Видимое движение звёзд
PS
PN
Z
Z’
N
S
Q
Q’
М1
O
М2

Задача 2. Известно, что 22 июня склонение Солнца составляет +23° 26'. Определите моменты верхней и нижней кульминаций Солнца в Санкт-Петербурге, если его широта равна 57° 57'.
РЕШЕНИЕ
ДАНО
Положение Солнца относительно зенита в верхней кульминации:
так как
то Солнце кульминирует к югу от зенита.
Высота Солнца в момент верхней кульминации:
Высота Солнца в момент верхней кульминации:

Белые ночи в Санкт-Петербурге