Определение географической широты и долготы Суточное

Определение географической широты и долготы

► Суточное вращение небесной сферы В суточном вращении небесной сферы вокруг оси мира небесные светила движутся по малым кругам (ab, cd, ef, gh), плоскости которых параллельны плоскости небесного экватора. Эти круги называются суточными (небесными) параллелями.

► Двигаясь по суточной параллели светило восходит на востоке и заходит на западе. ► Пересечение светилом при движении по суточной параллели начального вертикала называется его верхней кульминацией. В этот момент высота светила над горизонтом будет максимальной, а азимут А = 0°. ► Пересечение светилом Северной половины небесного меридиана называется нижней кульминацией (А = 180°).

►Светило, у которого над горизонтом происходит только верхняя кульминация, называется восходящим и заходящим. ►Светило может быть также незаходящим ►или невосходящим. P Z Q Q 1 Истинный горизонт Z 1 P 1

Определение географической широты

S ра ми – высота полюса мира. ь и Зе мл ь h. P O A N φ O 1 (как углы с соответственно перпендикулярными сторонами) Эк в Земля ► Высота – географическая широта места наблюдения. Ос Горизонт P Ос Отвесная линия Z ат о р Следовательно: полюса мира равна географической широте места наблюдения ► hp=φ

P M 2 Z M 1 z 2 z 1 δ 1 φ N Q φ S Таким образом, измерив в момент верхней O Q 1 P 1 кульминации высоту светила (или его зенитное расстояние) и взяв из каталога склонение этого светила, можно вычислить географическую широту места наблюдения. Z 1 Если географическая широта известна, то можно вычислить высоту светила в верхней кульминации: Кульминация к югу от зенита Кульминация к северу от зенита

Основы измерения времени ► Для измерения времени нужно использовать какой-нибудь периодический процесс, который можно считать равномерным. ► Точность используемой шкалы времени зависит от положенного в ее основу периодического процесса.

►С древности установился счет времени солнечными сутками. Различают истинные солнечные сутки и средние.

► Истинные солнечные сутки – это промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра Солнца. ► В повседневной жизни используют не истинные (их продолжительность меняется в течение года), а средние солнечные сутки, продолжительность которых принята постоянной.

►В настоящее время для шкалы времени используют атомную секунду: ► 1 а. с. = 9 192 631 770 периодов колебаний волны, излучаемой атомом 133 Cs. ► Отклонение от равномерности такой единицы времени за год = 1 мкс.

► Сутки и их доли (часы, минуты, секунды) используются при измерении коротких промежутков времени. ► Для измерения больших промежутков времени используется тропический год.

► Тропический год – это промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. ► 1 тр. г. = 365. 2422 средних солн. суток.

Связь времени с географической долготой ► Время, измеренное на данном географическом меридиане с долготой λ , называется местным временем этого меридиана ( Тm ). ► Разность местных времен на двух меридианах равна разности долгот этих меридианов: ► Тm 1 -Тm 2=λ 1 -λ 2

Всемирное время ► Местное среднее солнечное время гринвичского (нулевого) меридиана называется всемирным временем ( Т 0 ). ► Полагая Tm 2=0, 2=0 и Tm 1=Tm, 1= , получим ► Tm=T 0+ (местное среднее время любого пункта на Земле равно всемирному времени в этот момент + долгота данного пункта, выраженная в часовой мере и считаемая положительной к востоку от Гринвича)

Поясное время ► Используется в повседневной жизни. ► Счет времени ведут только на 24 основных географических меридианах, расположенных посередине часовых поясов. ► Часовые пояса – это участки земной поверхности, ограниченные линиями, идущими от северного полюса до южного и отстоящими на ~ 7. 5° от основных меридианов. Они занумерованы от 0 до 23. Основной меридиан нулевого пояса – гринвичский.

► Местное среднее солнечное время основного меридиана какого-либо часового пояса называется поясным временем Tn. ► По нему ведут счет времени на всей территории внутри часового пояса.

► Разность между местным временем Tm какого-либо пункта и его поясным временем Tn равна T m -T n = -n h ► ( - восточная долгота пункта от гринвича, nh – число целых часов, равное номеру часового пояса, в котором данный пункт находится). ►

► Поясное время данного пояса связано с всемирным временем очевидным соотношением ► Tn=T 0+nh

Декретное время ►В России с 1930 г. используется декретное время Тд. Это время связано с поясным, всемирным и с местным средним солнечным временем соотношениями: ► Тд=Tn+1 h ► Тд=T 0+nh+1 h ► Тд=Tm- h+nh+1 h

Летнее время ►С 1981 г. На всей территории СССР, а затем России, на лето ежегодно часы переводятся еще на один час вперед, т. е. всего на два часа по сравнению с поясным временем.

Календарь ► Календарь – система счета длительных промежутков времени. ► Есть три главных типа календарей: ► 1. солнечные; ► 2. лунные; ► 3. лунно-солнечные.

►В основе солнечных календарей – продолжительность тропического года, лунных – продолжительность лунного месяца, лунно-солнечных – сочетание обоих этих периодов.

► Примером лунного календаря является мусульманский календарь. Он содержит 12 лунных месяцев (354 или 355 средних солнечных суток). ► Пример лунно-солнечного календаря – еврейский. В нем год состоит то из 12 месяцев (354 d), то из 13 месяцев (384 d). Кроме того есть годы «недостаточные» (353 d и 383 d) и «избыточные» (355 d и 385 d)

► Любой календарь составляют так, чтобы большие единицы измерения времени содержали в себе целое число меньших, а смена времен года приходилась на одну и ту же дату.

►В настоящее время весь мир живет по наиболее удобному календарю – солнечному.

►С 46 г. до н. э. и до 1582 г. н. э. использовался юлианский календарь (старый стиль), предложенный александрийским астрономом Созигеном. В нем три года содержали по 365 суток (простые годы), а четвертый – 366 суток (високосный год).

► Високосными считают годы, номера которых делятся на 4 без остатка. Т. о. в среднем за 4 года в юлианском календаре 365. 25 средних солнечных суток. Такой календарный год длиннее тропического на 0. 0078 суток. За 128 лет разница составит ~1 сутки

►В 1582 г. был введен более точный григорианский календарь (новый стиль), которым пользуются до сих пор.

► Булла папы Григория XIII по реформе юлианского календаря содержала два основных пункта: ► 1) после 4 октября 1582 г. наступает сразу 15 октября; ► 2) из високосных годов исключаются те, числа столетий которых не делятся на 4 без остатка (например 1700, 1800, 1900, 2100 и т. д. ).

► Средняя продолжительность такого года за 400 лет равна ~365. 2425 средних солнечных суток, что всего лишь на 0. 0003 суток отличается от продолжительности тропического года. Разница в 1 сутки накопится за 3300 лет.

►В течение XVI – XVII вв. большинство западных стран перешли на новый стиль. В России это случилось только в 1918 г. , когда расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами составило уже 13 суток.

► Началом суток считают полночь (0 часов). (В астрономии до 1925 г. началом суток считали полдень). ► Начало календарного года (Новый год) – понятие условное. ► Условным также является выбор начала счета годов (эра)

Юлианские дни ► Астрономы считают большие промежутки времени не в годах, а в юлианских днях (J. D. ). Так называются дни, считаемые непрерывно с 1 января 4713 г. до н. э.

► Началом каждого юлианского дня считается средний гринвичский полдень. Например, средний гринвичский полдень 06 октября 2010 г. = 245 5476 J. D. (средняя гринвичская полночь этой же даты – 245 5475. 5 J. D. )

Линия перемены даты ► Условились линией перемены даты считать меридиан, отстоящий от гринвичского на 180°, отступая от него к западу у островов Врангеля и Алеутских, и к востоку – у оконечности Азии, островов Фиджи, Самоа, Тонгатабу, Кермадек и Чатам.

►К западу от линии перемены даты число месяца на единицу больше, чем к востоку от нее. Поэтому после пересечения этой линии с запада на восток нужно уменьшить календарное число, а после пересечения с востока на запад – увеличить на единицу.