Высота полюса мира над горизонтом
Введение
Выйдем на открытую равнину – над нами поднимается небо в виде купола, который как будто бы там далеко прикасается к земле. Это видимое слияние небосклона с землёй происходит во всех направлениях в одинаковом от нас расстоянии. Мы находимся в центре круга, который называется видимым горизонтом.
И где бы на земле мы ни были, везде горизонт будет круг. Поднимемся на гору – горизонт будет шире, но это будет тоже круг.
На нашем небосводе присутствует огромное количество небесных тел: планеты, звёзды, спутники и пр. Видимое перемещение светил относительно горизонта происходит всегда таким образом, как будто они все были прикреплены к небесному своду, и этот свод, как одно целое, вращается около некоторой оси. Если провести мысленно линию, которая будет перпендикулярна плоскостям, то мы можем получить оси мира. Точки пересечения этой линии с небесным сводом неподвижны, и они называются полюсам.
Полюса мира и экватор – основные элементы, по которым определяется положение точек на земной поверхности. Это очень важно в современном мире, т.к. по ним можно определить местоположение корабля, самолета, того или иного объекта, который может быть важен стратегически, важен для военного дела, промышленности, логистики и так далее. Именно поэтому важно уметь правильно определять высоту горизонта над полюсом.
В данной работе мы ознакомимся с такими понятиями, как полюс, горизонт, а так же узнаем о высоте полюса.
Основные понятия. Полюса, горизонт, плоскость горизонта.
Полюсов всего два: северный и южный. Выше нашего горизонта располагается северный полюс, а ниже горизонта – южный полюс. Полюсы на небе не отмечены. Это воображаемые точки. Но около нашего северного полюса находится яркая звезда – альфа созвездия Малой Медведицы, которая потому и называется Полярной звездой. Точка, которая находится над головой наблюдателя, называется зенитом. Плоскость, которая проходит через зенит, полюс и глаз наблюдателя называется меридианом. Это очень важная плоскость. Проходя через неё, светило достигает в своем суточном движении наибольшей и наименьшей высоты над горизонтом.
Большой круг, перпендикулярный оси мира, называется небесным экватором. Он разделяет небо на два полушария: северное и южное. Небесный экватор пересекает горизонт как раз в точках востока и запада.
Высоты того или иного объекта считаются от горизонта до зенита в пределах от 00 до 900.
Для точного определения координат земных точек необходимо точное знание склонений тех небесных светил, по которым производятся наблюдения. Склонение светила есть угол между экватором и светилом, и, соответственно, зависит от положения экватора, или от высоты полюса. Наблюдения показали, что полюс мира не находится в абсолютно неподвижном состоянии, а непрерывно меняет своё положение, описывая периодически (примерно в 400 дней) неправильный эллипс с осями в 0,2 – 0,4” угловых. Очень тщательную работу по определению изменения положения полюса мира произвёл астроном Штернберг в 1902 году на обсерватории Московского университета.
Плоскость, которая соприкасается с земной поверхностью в данной точке, называется плоскостью горизонта данной точки. Угол между плоскостью горизонта и полюсом мира называется высотой полюса.
Как мы говорили ранее, то определение высоты полюса над горизонтом важно для определения местоположения того или иного объекта на поверхности земли. Например, для определения положения места судна на море нужны географические координаты (широта, долгота).
Географическая широта – угол при центре Земли между плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке, измеряемой дугой меридиана от экватора до параллели данной точки в северном или южном направлении от 00 до 900. Географическая долгота – двугранный угол между плоскостями Гринвичского меридиана и местного географического меридиана, измеряемый меньшей дугой экватора и отсчитываемый от Гринвичского меридиана к востоку или западу от 00 до 1800.
Основное направление даёт вертикальная, или отвесная, линия, по которой направлена сила тяжести в данном месте
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. Точка, в которой пересекается с небесной сферой вертикальная линия, продолженная вверх, как мы уже говорили, называется зенитом. Точка, противоположная зениту, несёт название надир.
Плоскость, проведённая через глаз наблюдателя (центр сферы) перпендикулярно к вертикальной линии, называется горизонтальной плоскостью. Продолжим эту плоскость во все стороны до пересечения с небесной сферой. По свойству сферы эта плоскость пересечётся с ней по большому кругу. Большой круг, по которому горизонтальная плоскость пересекается с небесной сферой, называется математическим или истинным горизонтом.
Не следует путать истинный горизонт с видимым горизонтом, т.е. линию, по которой «небо сходится с землёй». Видимый горизонт на суше есть неправильная линия, точки которой лежат то выше, то ниже истинного горизонта. В открытом море видимый горизонт всегда круг, лежащий ниже истинного горизонта и параллельный ему, т.е. это уже не большой круг небесной сферы, а малый. Наблюдателю видно только верхнее полушарие небесной сферы. Нижнее закрыто от него Землей и находится оно под горизонтом. Наблюдатель всегда находится, как бы, внутри сферы, в её центре. Это важно учитывать, т.к. определение высоты полюса происходит всегда от истинного горизонта, а не от видимого горизонта.
Земной меридиан представляет собою линию, оставленную на поверхности Земли условно проведенную плоскостью через точку наблюдения и ось Земли. Линия, которая условно проходит через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Англия), считается нулевым, или начальным, меридианом. Положение наблюдателя относительно исходного Меридиана характеризуется долготой, т. е. углом между воображаемыми плоскостями Гринвичского меридиана и меридианом места наблюдения. Долгота измеряется в градусах к Западу и востоку от нулевого меридиана (от 0 до 180°) или в часах (от 0 до 12 часов).
Проекция земного меридиана на небесную сферу образует небесный меридиан. Из-за кажущегося вращения небесной сферы вокруг оси мира (а в действительности из-за вращения Земли вокруг оси) каждая точка на ней дважды пересекает небесный меридиан в течение суток. Такие моменты называются кульминациями. Прохождение любой звезды через небесный меридиан к югу от Северного полюса мира считается ее высшей кульминацией. Его нижняя кульминация происходит в северной части меридиана и может находиться ниже линии горизонта, т. е. быть невидимой.
Временной интервал между кульминациями равен половине секунды.
Для звезды, которая не садится на данной широте, M показывает оба кульминационных момента (над горизонтом); для звезд, которые поднимаются и садятся, M1 и M2, нижняя кульминация происходит ниже горизонта, ниже точки Севера. У звезды M3, расположенной далеко к югу от небесного экватора, оба кульминационных момента могут быть невидимыми. Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полуднем, а момент нижней кульминации - истинной полуночью. В настоящий полдень тень вертикального стержня падает вдоль полуденной линии.
Полярная звезда
Поля́рная звезда́ (α Малой Медведицы, также Киносура) — звезда +2,0m звёздной величины, расположенная вблизи Северного полюса мира. Это сверхгигант спектрального класса F7Ib. Расстояние до Земли — 431 световой год.
В настоящую эпоху Полярная находится менее, чем в 1° от Северного полюса мира, и поэтому почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба. Она очень удобна для ориентирования — направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Из-за прецессии земной оси положение Северного полюса мира меняется, ближе всего Полярная звезда подойдёт к нему около 2100 г. — на расстояние приблизительно 30'. В южном полушарии нет яркой полярной звезды.
Полярная звезда постоянно находится над северной точкой горизонта в Северном полушарии, что позволяет применять её для ориентации на местности.
Разберёмся, как найти Полярную звезду на небе
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
