РУХ СОНЦЯ І МІСЯЦЯ ПО НЕБЕСНІЙ СФЕРІ
Химия

РУХ СОНЦЯ І МІСЯЦЯ ПО НЕБЕСНІЙ СФЕРІ


Крім добового обертання Земля обертається навколо Сонця. Це призводить до того, що, у міру переміщення Землі орбітою, Сонце проектується у різні точки небесної сфери. Якщо протягом року ці точки поєднати плавною кривою, отримаємо велике коло на небесній сфері. Велике коло небесної сфери, яким протягом року уявним чином переміщається Сонце, називається екліптикою.

На рис. 1.10 показана частина небесної сфери, з нанесеними на ній небесним екватором та екліптикою. Точкою ПN позначений північний полюс екліптики. На екліптиці показано також Сонце та напрямок його переміщення протягом року.

Фактично екліптика є слідом перетину плоскості орбіти Землі з небесною сферою, а нахил екліптики до небесного екватора визначається нахилом осі обертання Землі до площині орбіти. Цей нахил дорівнює 66,5 °. Тому нахил небесного екватора до екліптики δ=23,5°.

image017

На екліптиці існують чотири характерні точки: дві точки перетину з небесним екватором та дві, що віддалені від них на 90°. Точки перетину екліптики з небесним екватором називаються точками рівнодення, точки, що віддалені від них на 90°, називаються точками сонцестояння.

Точка, в якій Сонце переходить із південної півкулі в північну (див. рис. 1.10), називається точкою весняного рівнодення або точкою Овна (Y). Протилежна точка – точка осіннього рівнодення або точка Терезів (Ώ).

Крапка L північної частини екліптики, що віддалена від точок рівнодення на 90°, називається точкою літнього сонцестояння. Протилежна точка – точка зимового сонцестояння L‘.

Точку весняного рівнодення Сонце проходить 21 березня, точку літнього сонцестояння – 22 червня, точку осіннього рівнодення – 23 вересня та точку зимового сонцестояння – 22 грудня.

Так як Земля по орбіті обертається нерівномірно, то і здаєтьсяРеміщення Сонця з екліптики відбувається нерівномірно. Найшвидше Сонце переміщається взимку близько 4 січня, найповільніше – влітку близько 4 липня.

Проміжок часу між двома послідовними проходженнями центру Сонця через точку Овна називається тропічним роком. Він дорівнює 365,2422 середньої доби. Всі календарі, орієнтовані на Сонце, будуються так, щоб середня тривалість громадянського року була якнайближчою до тривалості тропічного року.

Як видно із рис. 1.10 протягом року екваторіальні координати Сонця безперервно змінюються. Пряме сходження змінюється від 0 ° до 360 °. Відмінювання змінюється від 0° до 23,5°. Причому, між 21 березня та 23 вересня відміна Сонця північна. Після 23 вересня і до 21 березня відміна Сонця південна.

Для наближених розрахунків прийнято вважати добову зміну прямого сходження – 1°. Добову зміну відміни прийнято вважати місяць до і місяць після рівнодень — по 0,4 °, місяць до і місяць після сонцестоянь — по 0,1 °, решта часу — по 0,3 °. Для зменшення похибок розрахунок слід від найближчої характерної точки екліптики.

Оскільки відмінювання Сонця протягом року змінюється, змінюється і положення добової паралелі Сонця для спостерігача у цій широті. Розглянемо спільний вплив добового обертання та річного руху Землі на уявне переміщення Сонця по небесній сфері.

image019

На рис. 1.11 а) показана проекція небесної сфери на площину меридіана спостерігача на широті близько 10° N. Добова паралель Сонця описується 22 червня, коли його відмінювання дорівнює 23,5°N, називається тропіком Рака; добова паралель, що описується Сонцем 22 грудня – тропіком Козерога. У ці дні відмінювання Сонця максимально. Решта добові паралелі розташовуються між цими тропіками.

В один із днів відмінювання Сонця, зменшуючись після 22 червня, досягає значення, рівного широті та добова паралель пройде через зеніт, тобто. Цього дня Сонце кульмінує у зеніті на цій широті.

21 березня і 23 вересня відмінювання Сонця дорівнює 0° і добова паралель проходить небесним екватором. На рис. 1.11 видно, що цими днями половина добової паралелі розташована над горизонтом, половина -під горизонтом, тобто. у ці дні день дорівнює ночі незалежно від широти.

Після 22 грудня, коли Сонце описує тропік Козерога, в один із днів відмінювання Сонця знову стане рівним широті і Сонце вдруге за рік на цій широті кульмінує в зеніті.

Частина поверхні земної кулі, де Сонце хоча б раз на рік кульмінує у зеніті, називається тропічним чи жарким поясом. Його межами є географічні паралелі 23,5 N та 23,5 S, які також називаються тропіками Рака та Козерога.

На рис. 1.11(6) показано проекцію небесної сфери для спостерігача на широті близько 75° N . 21 березня добова паралель проходить небесним екватором і день дорівнює ночі. У міру того, як збільшується північне відмінювання, добова паралель піднімається все вище і в один із днів, коли відмінювання стане рівним 90°- φ , вона торкнеться горизонту в точці N і після цього повністю проходитиме над горизонтом.

Явище, коли Сонце понад 24 години перебуває над горизонтом, називається полярним днем. Полярний день продовжуватиметься доти, доки Сонце, дійшовши до тропіка Раку, не опуститься знову на добову паралель із відміненням, рівним 90°- φ . Після цього почнуться звичайні

добу зі сходами та заходами Сонця.

За аналогічних, але різноіменних з широтою, відмінювання Сонця добова паралель розташується під горизонтам і настане полярна ніч. Частина поверхні земної кулі, де спостерігається полярний день та полярна ніч, називається полярним або холодний пояс. Полярних поясів два: один розташований на північ від паралелі 66,5 N, інший — південніше паралелі 66,5 °S.

Аналізуючи рис. 1.11 (б), неважко бачити, що у полюсі Сонце половину року розташоване над горизонтом, половину – під горизонтом, тобто. рік складається з полярного дня та полярної ночі.

Частина поверхні земної кулі, висновків між тропічним і полярним поясом, називається помірним поясом. Помірних поясів два. Вони укладені між паралелями 23,5° та б6,5° у північному та південному півкулях. У помірному поясі Сонце ніколи не буває в зеніті і не спостерігається полярний день та полярна ніч.

Переміщаючись протягом року екліптикою, Сонце проходить різними сузір’ям. Таких сузір’їв 12 по одному на кожен місяць. Ці сузір’я називаються зодіакальними, які умовні позначення знаками Зодіаку. Перехід з одного сузір’я до іншого відбувається на початку двадцятих чисел кожного місяця.

Власний рух Місяця

Місяць є найближчим небесним тілом і навертається навколо Зем.чи, Точніше, навколо центру мас системи Земля — ​​Місяць, по еліптичній орбіті на середній відстані 384 тисячі кілометрів від Землі.

Період обігу Місяця навколо Землі щодо нерухомих зірок складає 27,32 середньої доби і називається сидеричниммісяцем. На добу Місяць переміщається щодо нерухомих зірок на 13,2 °.

Обертання Місяця відбувається у той самий бік, як і рух Сонця з екліптиці. Тому за сидеричний місяць Сонце переміщається по екліптиці приблизно на 27 ° і Місяцю потрібно ще 2,21 середньої доби, щоб прийти у вихідне положення щодо Сонця. Період обігу Місяця навколо Землі щодо Сонця називається синодичним місяцем і він дорівнює 29,53 середньої доби.

Зовнішній вигляд Місяця визначається взаємним розташуванням Сонця та Місяця, тому надалі під терміном «місяць» будемо мати на увазі синодичний місяць. За початок синодичного місяця приймають розташування Місяця між Землею та Сонцем, коли освітлено зворотний бік Місяця, а звернена до Землі сторона невидна.

Фазою Місяця називається відношення освітленої частини диска до всього диска. Фаза (Ф) виражається дробовим числом від 0 до 1. Деякі характерні фази мають назви: Ф = 0 — молодик; Ф = 1 — повний місяць; Ф = 0,5 — чверть.

На рис. 1.12 літерою С позначено Сонце літерою 3 – Земля. Зовнішнє коло – місячна орбіта, де показано 8 рівновіддалених положень Місяця. На внутрішньому колі показаний вид Місяця для спостерігача Землі у своїй становищі Місяця на орбіті.

Аналізуючи послідовну зміну зовнішнього вигляду Місяця, бачимо, що місячний серп, збільшуючись після молодика праворуч, у третьому положенні заповнює половину диска. Ця фаза називається першою чвертю. У положенні 5 настає повний місяць. Потім диск починає спадати праворуч і у положенні 7 настає остання чверть, коли освітлена ліва половина диска.

Кількість днів, що минули від молодика до цього моменту, називається віком Місяця (В). За віком Місяця можна уявити фазу. Так, при В = 0 — молодик; при В = 7,5 — перша чверть; при В = 15 -повне місяць; при В = 22,5 — остання чверть; при В = 4 — серп займає близько чверті

диска з права-(молодий місяць).

image021

Фаза Місяця визначає умови видимості в нічний час та наводиться, як і вік Місяця, на 0 годин грінвічського часу у Морському астрономічному щорічнику.

Приблизно вік Місяця можна підрахувати за такою формулою:

В = Д + № + Л,

де Д – дата; № – номер місяця; Л – місячне число, постійне весь рік. Місячне число, як і вік Місяця, лежить у межах від 0 до 30. У 1998 місячне число дорівнювало 0. Потім щороку воно збільшується на 11. Значення місячного числа на кілька років вперед наведені в табл. 1 1

image022

2011-23.

:Наприклад, 2.09.11р. В = 2 + 9 + 23 = 44 (14). У цей день буде повний місяць.

Взаємне розташування Сонця, Землі та Місяця впливає на величину припливу та елементи припливно-відливних течій. Розташування їх на одній прямій (новолуння або повний місяць ± два дні) називається сизігією. У сизигию спостерігаються екстремальні значення припливів та елементів припливно-відливних течій. Положення Місяця в першу та останню чверті називається квадратурою. У квадратуру спостерігаються мінімальні коливання рівня.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *