Δεύτερη έλευση του Ιησού. Ετήσιο μονοπάτι του ήλιου Μέσος ηλιακός χρόνος

Η κίνηση του ήλιου ανάμεσα στα αστέρια

(μάθημα - διάλεξη)

Αυτό το μάθημα είναι για μαθητέςXIμαθήματα σχολικών βιβλίωνG.Ya. Myakiseva, B.B. Bukhovtseva «Φυσική. Βαθμός 11" (τάξεις προφίλ)

Ο εκπαιδευτικός στόχος του μαθήματος:μελετήστε την κίνηση του ήλιου σε σχέση με μακρινά αστέρια.

Εκπαιδευτικοί στόχοι του μαθήματος:

Προσδιορίστε τους κύριους τύπους ουράνιας κίνησης του Ήλιου και συσχετίστε τους με φαινόμενα όπως η αλλαγή της διάρκειας της ημέρας και της νύχτας, η αλλαγή εποχών, η παρουσία κλιματικών ζωνών.

Να σχηματίσουν την ικανότητα των μαθητών να βρίσκουν και να προσδιορίζουν τα κύρια επίπεδα, τις γραμμές, τα σημεία της ουράνιας σφαίρας που σχετίζονται με την κίνηση του Ήλιου.

Να σχηματίσουν την ικανότητα των μαθητών να προσδιορίζουν τις οριζόντιες συντεταγμένες του Ήλιου.

Γενικές παρατηρήσεις

Οι πληροφορίες στη διάλεξη παρουσιάζονται με συνοπτικό τρόπο, επομένως μια σύντομη φράση μπορεί να απαιτεί πολλή σκέψη. Η ανάπτυξη της ανάγκης για προβληματισμό και, κατά συνέπεια, για την κατανόηση του περιεχομένου ενός συγκεκριμένου θέματος από τους μαθητές, συσχετίζεται με την εκτέλεση των εργασιών:

Πρακτικές συμβουλές για την εργασία με πληροφορίες:

Έχοντας λάβει νέες πληροφορίες, σκεφτείτε το ξανά και διατυπώστε ξεκάθαρα την απάντηση στην ερώτηση: "Τι είναι και γιατί σας είπαν;"

Συνηθίστε να αναρωτιέστε «γιατί;» και βρίσκει ανεξάρτητα απαντήσεις στο δρόμο του, σκέφτεται, μιλάει με συντρόφους, δάσκαλο.

όταν ελέγχετε έναν τύπο, λύνετε ένα πρόβλημα κ.λπ., εκτελείτε μαθηματικές πράξεις σταδιακά, καταγράφοντας όλους τους ενδιάμεσους υπολογισμούς.

Κύρια ερωτήματα της διάλεξης

Η κίνηση των ουράνιων σωμάτων.

Η κίνηση του ήλιου ανάμεσα στα αστέρια.

Εκλειπτική. Εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων.

Εκλειπτική- ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου. Η φορά αυτής της κίνησης (περίπου 1 ανά ημέρα) είναι αντίθετη από την κατεύθυνση της ημερήσιας περιστροφής της Γης. Η λέξη "εκλειπτική" προέρχεται από την ελληνική λέξη "έκλειψη" - μια έκλειψη.

Ο άξονας περιστροφής της Γης έχει σταθερή γωνία κλίσης ως προς το επίπεδο περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο, ίση με περίπου 66 ° 34 "(βλ. Εικ. 1). Ως αποτέλεσμα, η γωνία ε μεταξύ του επιπέδου της εκλειπτικής και του επιπέδου του ουράνιου ισημερινού είναι 23°26".

Εικόνα 1. Εκλειπτική και ουράνιος ισημερινός

Με βάση το σχήμα 1, συμπληρώστε τα κενά στους παρακάτω ορισμούς.

Άξονας της εκλειπτικής (PP") - ………………

………………………………………….. .

Βόρειος εκλειπτικός πόλος (P) - …………………………………………………… .

Νότιος εκλειπτικός πόλος (Π") - ………………………………………………………………………….. .

Η εκλειπτική διέρχεται από 13 αστερισμούς. Ο Οφιούχος δεν ανήκει στους ζωδιακούς αστερισμούς.

Τα σημεία των εαρινών (γ) και φθινοπωρινών (Ω) ισημεριώνείναι τα σημεία τομής της εκλειπτικής και του ουράνιου ισημερινού. Η εαρινή ισημερία βρίσκεται στον αστερισμό των Ιχθύων (μέχρι πρόσφατα - στον αστερισμό του Κριού). Η ημερομηνία της εαρινής ισημερίας είναι η 20η Μαρτίου (21). Το σημείο της φθινοπωρινής ισημερίας βρίσκεται στον αστερισμό της Παρθένου (μέχρι πρόσφατα - στον αστερισμό του Ζυγού). Η ημερομηνία της φθινοπωρινής ισημερίας είναι η 22η Σεπτεμβρίου (23).

Θερινό Ηλιοστάσιο και Χειμερινό Ηλιοστάσιοσημεία 90° μακριά από τις ισημερίες Το θερινό ηλιοστάσιο βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο, πέφτει στις 22 Ιουνίου. Το χειμερινό ηλιοστάσιο βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο και πέφτει στις 22 Δεκεμβρίου.

Εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων.

Εικόνα 2. Σύστημα εκλειπτικών συντεταγμένων

Το επίπεδο της εκλειπτικής επιλέγεται ως το κύριο επίπεδο του συστήματος συντεταγμένων της εκλειπτικής (Εικ. 2). Οι συντεταγμένες της εκλειπτικής είναι:

Το γεωγραφικό πλάτος και το μήκος ενός αστεριού δεν αλλάζουν ως αποτέλεσμα της καθημερινής κίνησης της ουράνιας σφαίρας. Το εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων χρησιμοποιείται κυρίως στη μελέτη της κίνησης των πλανητών. Αυτό είναι βολικό γιατί οι πλανήτες κινούνται σε σχέση με τα αστέρια περίπου στο επίπεδο της εκλειπτικής. Λόγω της μικρότητας β Οι τύποι που περιέχουν cos β και sin β μπορούν να απλοποιηθούν.

Η αναλογία μεταξύ μοιρών, ωρών και λεπτών είναι η εξής: 360 =24, 15=1, 1=4.

Κίνηση ουράνιων σωμάτων

Καθημερινή κίνηση των φωτιστικών. μεροκάματο οι διαδρομές των φωτιστικών στην ουράνια σφαίρα είναι κύκλοι των οποίων τα επίπεδα είναι παράλληλα με τον ουράνιο ισημερινό. Αυτοί οι κύκλοι ονομάζονται ουράνιοι παράλληλοι. Η καθημερινή κίνηση των φωτιστικών είναι συνέπεια της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της. Η ορατότητα των φωτιστικών εξαρτάται από τις ουράνιες συντεταγμένες τους, τη θέση του παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης (βλ. Εικ. 3).

Σχήμα 3. Ημερήσιες διαδρομές των φωτιστικών σε σχέση με τον ορίζοντα, για έναν παρατηρητή που βρίσκεται: α - σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη. β - στον ισημερινό. γ - στον πόλο της Γης.

1. Να διατυπώσετε ένα θεώρημα για το ύψος του παγκόσμιου πόλου.

2. Περιγράψτε πώς μπορείτε να εξηγήσετε τις ιδιότητες της καθημερινής κίνησης των φωτιστικών, λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη;

Πώς αλλάζει η καθημερινή κίνηση του φωτιστικού του: α) ύψος; β) ορθή ανάταση. γ) απόκλιση;

Αλλάζει το ύψος, η ορθή ανάταση και η απόκλιση των κύριων σημείων της ουράνιας σφαίρας κατά τη διάρκεια της ημέρας: Z, Z ׳ , Π, Π ׳ , Β, Ν, Α, Δ;

3. Η κίνηση του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια.

κορύφωση- το φαινόμενο της διέλευσης του ουράνιου μεσημβρινού από το φωτιστικό. Στην ανώτερη κορύφωση, το φωτιστικό έχει το μεγαλύτερο ύψος. Το αζιμούθιο του φωτιστικού στην άνω κορύφωση είναι ίσο με ……. Και στο κάτω μέρος - το μικρότερο. Το αζιμούθιο του άστρου στο κατώτερο αποκορύφωμα είναι ...... Η στιγμή της ανώτερης κορύφωσης του κέντρου του Ήλιου ονομάζεται αληθινό μεσημέρι,και το κάτω μέρος - αλήθεια μεσάνυχτα.

ΣΤΟ ύψος φωτός ( η) ή απόσταση ζενίθ ( z) τη στιγμή της κορύφωσης εξαρτάται από την απόκλιση του αστεριού ( δ) και γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας παρατήρησης ( φ )

Εικόνα 4. Προβολή της ουράνιας σφαίρας στο επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού

Ο Πίνακας 3 δείχνει τους τύπους για τον προσδιορισμό του ύψους του φωτιστικού στην άνω και κάτω κορύφωση. Ο τύπος έκφρασης για το ύψος του φωτιστικού στην κορύφωση προσδιορίζεται με βάση το σχήμα 4.

Πίνακας 3

Το ύψος του φωτιστικού στην κορύφωση

Ηλιακή απόκλιση

Το ύψος του φωτιστικού στην άνω κορύφωση

Το ύψος του φωτιστικού στην κάτω κορύφωση

δ < φ

h \u003d 90˚-φ + δ

h=90˚-φ-δ

δ = φ

h=90˚

h=0˚

δ > φ

h=90˚+φ-δ

h= φ+δ-90˚

Υπάρχουν τρεις κατηγορίες φωτιστικών, για μέρη στη γη για τα οποία 0<φ <90˚:

Αν η απόκλιση του αστεριού δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), δεν θα ρυθμίζεται.

Οι συνθήκες για την ορατότητα του Ήλιου και την αλλαγή των εποχών εξαρτώνται από τη θέση του παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης και από τη θέση της Γης σε τροχιά.

Ετήσια κίνηση του Ήλιου- το φαινόμενο της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με τα αστέρια προς την αντίθετη κατεύθυνση από την καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας. Το φαινόμενο αυτό είναι συνέπεια της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτική τροχιά προς την κατεύθυνση της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, δηλ. αριστερόστροφα όταν το βλέπουμε από τον βόρειο πόλο προς το νότο (βλ. Εικ. 5).

Εικόνα 5. Κλίση του άξονα περιστροφής της Γης και των εποχών

Εικόνα 6. Σχέδιο των θέσεων της Γης κατά το θερινό και το χειμερινό ηλιοστάσιο

Κατά την ετήσια κίνηση του Ήλιου συμβαίνουν τα ακόλουθα φαινόμενα: αλλαγή στο μεσημεριανό ύψος, θέση των σημείων ανατολής και δύσης του ηλίου, διάρκεια ημέρας και νύχτας, εμφάνιση του έναστρου ουρανού την ίδια ώρα μετά τη δύση του ηλίου.

Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο, καθώς και το γεγονός ότι ο άξονας της καθημερινής περιστροφής της Γης είναι πάντα παράλληλος με τον εαυτό του σε οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς της Γης, είναι οι κύριοι λόγοι για την αλλαγή των εποχών. Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν τη διαφορετική κλίση των ακτίνων του ήλιου σε σχέση με την επιφάνεια της Γης και τον διαφορετικό βαθμό φωτισμού του ημισφαιρίου στο οποίο λάμπει (βλ. Εικ. 5, 6). Όσο ψηλότερα βρίσκεται ο Ήλιος πάνω από τον ορίζοντα, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητά του να θερμαίνει την επιφάνεια της γης. Με τη σειρά του, μια αλλαγή της απόστασης από τη Γη στον Ήλιο κατά τη διάρκεια του έτους δεν επηρεάζει την αλλαγή των εποχών: η Γη, τρέχοντας την ελλειπτική της τροχιά, βρίσκεται στο πλησιέστερο σημείο της τον Ιανουάριο και στο πιο απομακρυσμένο σημείο της τον Ιούλιο.

Χρησιμοποιώντας το υλικό της διάλεξης, συμπληρώστε τον πίνακα 4.

Πίνακας 4

Καθημερινή κίνηση του Ήλιου σε διαφορετικές εποχές του έτους σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη

θέση στην εκλειπτική

απόκλιση

μεσημεριανό ύψος

Ελάχιστο Ύψος

σημείο ανατολής του ηλίου

σημείο εισόδου

Διάρκεια ημέρας

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

Αστρονομικά σημάδια θερμικών ζωνών:

Αλλάζοντας την όψη του έναστρου ουρανού.Κάθε επόμενη νύχτα, σε σύγκριση με την προηγούμενη, τα αστέρια εμφανίζονται μπροστά μας ελαφρώς μετατοπισμένα προς τα δυτικά. Από το βράδυ μέχρι το βράδυ το ίδιο αστέρι ανατέλλει 4 λεπτά νωρίτερα. Ένα χρόνο μετά, η θέα του έναστρου ουρανού επαναλαμβάνεται.

Εάν ένα συγκεκριμένο αστέρι βρίσκεται στο ζενίθ του στις 9 μ.μ. της 1ης Σεπτεμβρίου, τι ώρα θα είναι στο ζενίθ του την 1η Μαρτίου; Μπορείτε να τη δείτε; Να αιτιολογήσετε την απάντηση.

Μετάπτωση -περιστροφή του άξονα της γης σε σχήμα κώνου με περίοδο 26.000 ετών υπό την επίδραση βαρυτικών δυνάμεων από τον Ήλιο και τη Σελήνη. Η μεταπτωτική κίνηση της Γης κάνει τον βόρειο και τον νότιο πόλο του κόσμου να περιγράφουν κύκλους στον ουρανό: ο άξονας του κόσμου περιγράφει έναν κώνο γύρω από τον άξονα της εκλειπτικής, με ακτίνα περίπου 23˚26", παραμένοντας όλα τα χρόνος με κλίση στο επίπεδο της κίνησης της Γης σε γωνία περίπου 66˚34" δεξιόστροφα για το βόρειο ημισφαίριο του παρατηρητή (Εικ. 7).

Η μετάπτωση αλλάζει τη θέση των ουράνιων πόλων. Πριν από 2700 χρόνια, το αστέρι α Draconis βρισκόταν κοντά στον Βόρειο Πόλο του κόσμου, που οι Κινέζοι αστρονόμοι αποκαλούσαν Βασιλικό Αστέρι. Επί του παρόντος, ο Βόρειος Αστέρας είναι η Μικρή Άρκτος. Μέχρι το έτος 10.000, ο Βόρειος Πόλος του κόσμου θα πλησιάσει το αστέρι Deneb (α Cygnus). Το 13600, ο Vega (α Lyrae) θα γίνει το πολικό αστέρι.

Εικόνα 7. Μεταπτωτική κίνηση του άξονα της γης

Ως αποτέλεσμα της μετάπτωσης, τα σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας, του θερινού και του χειμερινού ηλιοστασίου κινούνται αργά στους ζωδιακούς αστερισμούς. Πριν από 5000 χρόνια, η εαρινή ισημερία ήταν στον αστερισμό του Ταύρου, στη συνέχεια μεταφέρθηκε στον αστερισμό του Κριού και τώρα βρίσκεται στον αστερισμό των Ιχθύων (βλ. Εικ. 8). Αυτή η αντιστάθμιση είναι
= 50", 2 ανά έτος.

Εικόνα 8. Μετάπτωση και διακοπή στην ουράνια σφαίρα

Η έλξη των πλανητών είναι πολύ μικρή για να προκαλέσει αλλαγές στη θέση του άξονα περιστροφής της Γης, αλλά δρα στην κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο, αλλάζοντας τη θέση στο χώρο του επιπέδου της τροχιάς της Γης, δηλ. επίπεδο της εκλειπτικής: η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό αλλάζει περιοδικά, η οποία αυτή τη στιγμή μειώνεται κατά 0,47 ετησίως. 2 * cos ε ), δεύτερον, οι καμπύλες που περιγράφονται από τους πόλους του κόσμου δεν κλείνουν (Εικ. 9) .

Εικόνα 9. Μεταπτωτική κίνηση του βόρειου ουράνιου πόλου. Οι τελείες στο κέντρο δείχνουν τις θέσεις του ουράνιου πόλου

Nutation του άξονα της γηςμικρές διάφορες διακυμάνσεις του άξονα περιστροφής της Γης γύρω από τη μέση θέση της. Οι διατροφικές ταλαντώσεις προκύπτουν επειδή οι δυνάμεις μετάπτωσης του Ήλιου και της Σελήνης αλλάζουν συνεχώς το μέγεθος και την κατεύθυνσή τους. ισούνται με μηδέν όταν ο Ήλιος και η Σελήνη βρίσκονται στο επίπεδο του ισημερινού της Γης και φτάνουν στο μέγιστο στη μεγαλύτερη απόσταση από αυτά τα φωτιστικά σώματα.

Ως αποτέλεσμα της μετάπτωσης και της διακοπής του άξονα της γης, οι ουράνιοι πόλοι περιγράφουν στην πραγματικότητα περίπλοκες κυματιστές γραμμές στον ουρανό (βλ. Εικ. 8).

Πρέπει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματα της μετάπτωσης και της διακοπής δημιουργούνται από εξωτερικές δυνάμεις που αλλάζουν τον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής της Γης στο διάστημα. Το σώμα Γη παραμένει σε αυτή την περίπτωση, θα λέγαμε, σταθερό σε σχέση με τον μεταβαλλόμενο άξονα. Επομένως, η σημαία που τοποθετείται σήμερα στον Βόρειο Πόλο θα σηματοδοτήσει επίσης τον Βόρειο Πόλο σε 13.000 χρόνια και το γεωγραφικό πλάτος a του σημείου θα παραμείνει ίσο με 90 °. Δεδομένου ότι ούτε η μετάπτωση ούτε η διακύμανση οδηγούν σε αλλαγές στο γεωγραφικό πλάτος στη Γη, αυτά τα φαινόμενα δεν προκαλούν ούτε κλιματικές αλλαγές. Ωστόσο, εξακολουθούν να δημιουργούν μια αλλαγή στις εποχές σε σχέση με κάποιο ιδανικό ημερολόγιο.

Τι μπορείτε να πείτε για τις αλλαγές στο εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος, το εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος, την ορθή ανάληψη και την απόκλιση όλων των άστρων, ως αποτέλεσμα της μεταπτωτικής κίνησης του άξονα της γης;

Εργασίες για ανεξάρτητες εργασίες για το σπίτι

Ονομάστε τα κύρια επίπεδα, τις γραμμές και τα σημεία της ουράνιας σφαίρας.

Πού υψώνονται και τίθενται τα ουράνια σώματα για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στο βόρειο (νότιο) ημισφαίριο της Γης;

Πώς κατασκευάζονται τα αστρονομικά συστήματα συντεταγμένων;

Τι ονομάζεται ύψος και αζιμούθιο του ήλιου;

Τι ονομάζονται ισημερινές και εκλειπτικές συντεταγμένες;

Πώς σχετίζονται η ορθή ανάταση και η ωριαία γωνία;

Πώς σχετίζονται η απόκλιση και το ύψος του φωτιστικού τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσης;

Τι είναι η μετάπτωση και το nutation;

Γιατί τα αστέρια ανατέλλουν και δύουν πάντα στα ίδια σημεία του ορίζοντα, ενώ ο Ήλιος και η Σελήνη όχι;

Πώς σχετίζεται η φαινομενική κίνηση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα με την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο;

Τι είναι η εκλειπτική;

Ποια σημεία ονομάζονται ισημερίες και γιατί;

Τι είναι το ηλιοστάσιο;

Σε ποια γωνία είναι η εκλειπτική κλίση προς τον ορίζοντα και γιατί αυτή η γωνία αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας;

Πώς μπορεί η εκλειπτική να συμπίπτει με τον ορίζοντα;

Σχεδιάστε με ένα στυλό σε έναν κύκλο που απεικονίζει ένα μοντέλο της ουράνιας σφαίρας τα σημεία όπου βρίσκεται ο Ήλιος:

Σημειώστε τη θέση της εκλειπτικής χρησιμοποιώντας τα σημειωμένα σημεία. Υποδείξτε στην εκλειπτική (περίπου) τη θέση του Ήλιου στις 21 Απριλίου, 23 Οκτωβρίου και τα γενέθλιά σας. Βρείτε τα σημεία που αναφέρονται στις προηγούμενες παραγράφους στο μοντέλο της ουράνιας σφαίρας.

Βιβλιογραφία

Levitan, E.P. Μέθοδοι διδασκαλίας της αστρονομίας στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση / Ε.Π. Λεβιτάν. - Μ.: Διαφωτισμός, 1965. - 227 σελ.

Malakhov A.A. Φυσική και αστρονομία (προσέγγιση βάσει ικανοτήτων): σχολικό βιβλίο-μέθοδος. επίδομα / Α.Α. Malakhov; Shadr. κατάσταση πεδ. in-t. - Shadrinsk: Shadr. House of the Press, 2010. - 163 σελ.

Mayorov, V.F. Πώς να καταλάβετε ότι η γη περιστρέφεται; / V.F. Mayorov // Φυσική. - 2010. - Αρ. 2. - Σ. 45-47.

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Physics: Proc. Για 10 κύτταρα. Εκπαιδευτικά ιδρύματα. – Μ.: Διαφωτισμός, 2010.

Pinsky A.A., Razumovsky V.G., Bugaev A.I. κ.λπ. Φυσική και Αστρονομία: Σχολικό βιβλίο για την 9η τάξη. γενική εκπαίδευση Ιδρύματα / Εκδ. Α.Α. Pinsky, V.G. Razumovsky.- M.: Διαφωτισμός, 2001. - S. 202-212

Ranzini, D. Cosmos / D. Ranzini; Ανά. από τα ιταλικά. Ν. Λεμπέντεβα. - M .: LLC Astrel Publishing House, 2004. - 320 p.

Κάθε μέρα, καθώς ανατέλλει από τον ορίζοντα στην ανατολική πλευρά του ουρανού, ο Ήλιος περνάει από τον ουρανό και κρύβεται ξανά στη δύση. Για τους κατοίκους του βόρειου ημισφαιρίου, αυτή η κίνηση συμβαίνει από αριστερά προς τα δεξιά, για τους νότιους από δεξιά προς τα αριστερά. Το μεσημέρι, ο Ήλιος φτάνει στο μεγαλύτερο ύψος του ή, όπως λένε οι αστρονόμοι, κορυφώνεται. Το μεσημέρι είναι η ανώτερη κορύφωση, και υπάρχει επίσης μια χαμηλότερη κορύφωση - τα μεσάνυχτα. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη μας, η χαμηλότερη κορύφωση του Ήλιου δεν είναι ορατή, καθώς εμφανίζεται κάτω από τον ορίζοντα. Αλλά πέρα από τον Αρκτικό Κύκλο, όπου ο Ήλιος μερικές φορές δεν δύει το καλοκαίρι, μπορείτε να παρατηρήσετε τόσο την ανώτερη όσο και την κάτω κορύφωση.

Στον γεωγραφικό πόλο, η καθημερινή διαδρομή του Ήλιου είναι σχεδόν παράλληλη με τον ορίζοντα. Εμφανιζόμενος την ημέρα της εαρινής ισημερίας, ο Ήλιος ανατέλλει όλο και ψηλότερα για ένα τέταρτο του έτους, περιγράφοντας κύκλους πάνω από τον ορίζοντα. Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου φτάνει στο μέγιστο ύψος του (23,5;). Για το επόμενο τρίμηνο του έτους, πριν από τη φθινοπωρινή ισημερία, ο Ήλιος κατεβαίνει. Αυτή είναι μια πολική μέρα. Στη συνέχεια, η πολική νύχτα αρχίζει για μισό χρόνο. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, η ορατή ημερήσια διαδρομή του Ήλιου είτε συντομεύεται είτε αυξάνεται κατά τη διάρκεια του έτους. Είναι χαμηλότερο στο χειμερινό ηλιοστάσιο και υψηλότερο στο θερινό ηλιοστάσιο. Τις μέρες των ισημεριών

Ο ήλιος βρίσκεται στον ουράνιο ισημερινό. Ταυτόχρονα υψώνεται στο σημείο της ανατολής και δύει στο σημείο της δύσης.

Κατά την περίοδο από την εαρινή ισημερία έως το θερινό ηλιοστάσιο, ο τόπος της ανατολής του ηλίου μετατοπίζεται ελαφρά από το σημείο ανατολής του ηλίου προς τα αριστερά, προς τα βόρεια. Και ο τόπος εισόδου απομακρύνεται από το δυτικό σημείο προς τα δεξιά, αν και επίσης προς τα βόρεια. Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου ο Ήλιος εμφανίζεται στα βορειοανατολικά και το μεσημέρι κορυφώνεται στο μεγαλύτερο υψόμετρο του έτους. Ο ήλιος δύει στα βορειοδυτικά.

Στη συνέχεια, τα μέρη της ανατολής και της δύσης του ηλίου μετατοπίζονται προς τα νότια. Στο χειμερινό ηλιοστάσιο, ο Ήλιος ανατέλλει στα νοτιοανατολικά, διασχίζει τον ουράνιο μεσημβρινό στο χαμηλότερο σημείο του και δύει στα νοτιοδυτικά. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι λόγω της διάθλασης (δηλαδή της διάθλασης των ακτίνων φωτός στη γήινη ατμόσφαιρα), το φαινομενικό ύψος του φωτιστικού είναι πάντα μεγαλύτερο από το αληθινό.

Επομένως, η ανατολή του ηλίου συμβαίνει νωρίτερα και το ηλιοβασίλεμα αργότερα από ό,τι θα ήταν απουσία ατμόσφαιρας.

Έτσι, η καθημερινή διαδρομή του Ήλιου είναι ένας μικρός κύκλος της ουράνιας σφαίρας, παράλληλος στον ουράνιο ισημερινό. Ταυτόχρονα, κατά τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος κινείται σε σχέση με τον ουράνιο ισημερινό είτε προς τα βόρεια είτε προς τα νότια. Τα μέρη της ημέρας και της νύχτας του ταξιδιού του δεν είναι τα ίδια. Είναι ίσοι μόνο τις ημέρες των ισημεριών, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στον ουράνιο ισημερινό.

Η έκφραση «το μονοπάτι του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια» θα φανεί περίεργη σε κάποιον. Δεν μπορείτε να δείτε τα αστέρια κατά τη διάρκεια της ημέρας. Επομένως, δεν είναι εύκολο να παρατηρήσετε ότι ο Ήλιος είναι αργός, κατά περίπου 1; ανά ημέρα, μετακινείται ανάμεσα στα αστέρια από δεξιά προς τα αριστερά. Αλλά μπορείτε να δείτε πώς αλλάζει η εμφάνιση του έναστρου ουρανού κατά τη διάρκεια του έτους. Όλα αυτά είναι συνέπεια της επανάστασης της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Η διαδρομή της ορατής ετήσιας κίνησης του Ήλιου στο φόντο των αστεριών ονομάζεται εκλειπτική (από την ελληνική "έκλειψη" - "έκλειψη") και η περίοδος της επανάστασης κατά μήκος της εκλειπτικής ονομάζεται αστρικό έτος. Είναι ίσο με 265 ημέρες 6 ώρες 9 λεπτά 10 δευτερόλεπτα ή 365,2564 μέσες ηλιακές ημέρες.

Η εκλειπτική και ο ουράνιος ισημερινός τέμνονται υπό γωνία 23; 26 "στα σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας. Στο πρώτο από αυτά τα σημεία, ο Ήλιος συμβαίνει συνήθως στις 21 Μαρτίου, όταν περνά από το νότιο ημισφαίριο του ουρανού Στη δεύτερη, στις 23 Σεπτεμβρίου, όταν περνούν από το βόρειο ημισφαίριο Στο πιο απομακρυσμένο σημείο της εκλειπτικής προς τα βόρεια, ο Ήλιος είναι 22 Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο) και στο νότο - 22 Δεκεμβρίου (χειμώνας ηλιοστάσιο). Σε ένα δίσεκτο έτος, αυτές οι ημερομηνίες μετατοπίζονται κατά μία ημέρα.

Από τα τέσσερα σημεία της εκλειπτικής, το κύριο σημείο είναι η εαρινή ισημερία. Είναι από αυτήν που μετράται μία από τις ουράνιες συντεταγμένες - η δεξιά ανάληψη. Χρησιμεύει επίσης για τη μέτρηση του αστρικού χρόνου και του τροπικού έτους - το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων του κέντρου του Ήλιου μέσω της εαρινής ισημερίας. Η τροπική χρονιά καθορίζει την αλλαγή των εποχών στον πλανήτη μας.

Δεδομένου ότι η εαρινή ισημερία κινείται αργά ανάμεσα στα αστέρια λόγω της μετάπτωσης του άξονα της γης, η διάρκεια του τροπικού έτους είναι μικρότερη από τη διάρκεια του αστρικού. Είναι 365.2422 μέσες ηλιακές ημέρες. Πριν από περίπου 2 χιλιάδες χρόνια, όταν ο Ίππαρχος συνέταξε τον κατάλογό του με αστέρια (ο πρώτος που έφτασε σε εμάς ολόκληρος), η εαρινή ισημερία βρισκόταν στον αστερισμό του Κριού. Μέχρι την εποχή μας, έχει μετακινηθεί σχεδόν 30?, στον αστερισμό των Ιχθύων, και το σημείο της φθινοπωρινής ισημερίας έχει μετακινηθεί από τον αστερισμό του Ζυγού στον αστερισμό της Παρθένου. Αλλά σύμφωνα με την παράδοση, τα σημεία των ισημεριών υποδεικνύονται από τα προηγούμενα ζώδια των πρώην "ισημερίων" αστερισμών - Κριός και Ζυγός. Το ίδιο συνέβη και με τα σημεία του ηλιοστασίου: το καλοκαίρι στον αστερισμό του Ταύρου χαρακτηρίζεται από το ζώδιο του Καρκίνου και ο χειμώνας στον αστερισμό του Τοξότη με το ζώδιο του Αιγόκερω.

Και τέλος, το τελευταίο συνδέεται με τη φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου. Το ήμισυ της εκλειπτικής από την εαρινή ισημερία έως το φθινόπωρο (από 21 Μαρτίου έως 23 Σεπτεμβρίου) ο Ήλιος περνά σε 186 ημέρες. Το δεύτερο μισό, από τη φθινοπωρινή ισημερία έως την εαρινή ισημερία, διαρκεί 179 ημέρες (180 σε ένα δίσεκτο έτος). Αλλά τελικά, τα μισά της εκλειπτικής είναι ίσα: το καθένα είναι 180;. Επομένως, ο Ήλιος κινείται κατά μήκος της εκλειπτικής άνισα. Αυτή η ανομοιομορφία εξηγείται από μια αλλαγή στην ταχύτητα της κίνησης της Γης σε μια ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Η ανομοιόμορφη κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οδηγεί σε διαφορετικά μήκη των εποχών. Για τους κατοίκους του βόρειου ημισφαιρίου, για παράδειγμα, η άνοιξη και το καλοκαίρι είναι έξι ημέρες περισσότερο από το φθινόπωρο και τον χειμώνα. Η Γη στις 2-4 Ιουνίου βρίσκεται από τον Ήλιο 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα πιο μακριά από ό,τι στις 2-3 Ιανουαρίου και κινείται στην τροχιά της πιο αργά σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Κέπλερ. Το καλοκαίρι η γη λαμβάνει από

Ο ήλιος είναι λιγότερο ζεστός, αλλά το καλοκαίρι στο βόρειο ημισφαίριο είναι μεγαλύτερο από το χειμώνα. Επομένως, το βόρειο ημισφαίριο είναι θερμότερο από το νότιο ημισφαίριο.

Αληθινή κίνηση της Γης - Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα - Ουράνιος ισημερινός και εκλειπτικό επίπεδο - Ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους

Αληθινή κίνηση της γης

Για να κατανοήσουμε την αρχή της φαινομενικής κίνησης του Ήλιου και άλλων φωτιστικών στην ουράνια σφαίρα, εξετάζουμε πρώτα η αληθινή κίνηση της γης. Η Γη είναι ένας από τους πλανήτες. Περιστρέφεται συνεχώς γύρω από τον άξονά του.

Η περίοδος περιστροφής του είναι ίση με μία ημέρα, επομένως, σε έναν παρατηρητή που βρίσκεται στη Γη, φαίνεται ότι όλα τα ουράνια σώματα περιστρέφονται γύρω από τη Γη από την ανατολή προς τη δύση με την ίδια περίοδο.

Όμως η Γη όχι μόνο περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, αλλά και περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε μια ελλειπτική τροχιά. Ολοκληρώνει μια περιστροφή γύρω από τον Ήλιο σε ένα χρόνο. Ο άξονας περιστροφής της Γης είναι κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς υπό γωνία 66°33′. Η θέση του άξονα στο διάστημα κατά την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο παραμένει σχεδόν αμετάβλητη όλη την ώρα. Επομένως, το Βόρειο και το Νότιο ημισφαίριο στρέφονται εναλλάξ προς τον Ήλιο, με αποτέλεσμα να αλλάζουν οι εποχές στη Γη.

Κατά την παρατήρηση του ουρανού, μπορεί κανείς να παρατηρήσει ότι τα αστέρια για πολλά χρόνια διατηρούν πάντα τη σχετική θέση τους.

Τα αστέρια είναι «σταθερά» μόνο επειδή είναι πολύ μακριά από εμάς. Η απόσταση από αυτά είναι τόσο μεγάλη που από οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς της γης είναι εξίσου ορατά.

Αλλά τα σώματα του ηλιακού συστήματος - ο Ήλιος, η Σελήνη και οι πλανήτες, που βρίσκονται σχετικά κοντά στη Γη, και μπορούμε εύκολα να παρατηρήσουμε την αλλαγή στις θέσεις τους. Έτσι, ο Ήλιος, μαζί με όλα τα φωτιστικά σώματα, συμμετέχει στην καθημερινή κίνηση και ταυτόχρονα έχει τη δική του ορατή κίνηση (λέγεται ετήσια κίνηση) λόγω της κίνησης της γης γύρω από τον ήλιο.

Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα

Η πιο απλή ετήσια κίνηση του Ήλιου μπορεί να εξηγηθεί από το παρακάτω σχήμα. Από αυτό το σχήμα μπορεί να φανεί ότι, ανάλογα με τη θέση της Γης σε τροχιά, ένας παρατηρητής από τη Γη θα δει τον Ήλιο σε φόντο διαφορετικών . Θα του φαίνεται ότι κινείται συνεχώς γύρω από την ουράνια σφαίρα. Αυτή η κίνηση είναι μια αντανάκλαση της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο. Σε ένα χρόνο, ο Ήλιος θα κάνει μια πλήρη επανάσταση.

Ο μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου, ονομάζεται εκλειπτική. Ecliptic είναι ελληνική λέξη και σημαίνει έκλειψη. Αυτός ο κύκλος ονομάστηκε έτσι επειδή οι εκλείψεις του Ήλιου και της Σελήνης συμβαίνουν μόνο όταν και τα δύο φωτιστικά βρίσκονται σε αυτόν τον κύκλο.

πρέπει να σημειωθεί ότι το επίπεδο της εκλειπτικής συμπίπτει με το επίπεδο της τροχιάς της Γης.

Η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής συμβαίνει στην ίδια κατεύθυνση στην οποία η Γη κινείται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, δηλαδή κινείται προς τα ανατολικά. Κατά τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος περνά διαδοχικά από τους 12 αστερισμούς της εκλειπτικής, οι οποίοι σχηματίζουν μια ζώνη και ονομάζονται ζωδιακόι.

Η ζώνη του Ζωδίου σχηματίζεται από τους ακόλουθους αστερισμούς: Ιχθείς, Κριός, Ταύρος, Δίδυμος, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως και Υδροχόος. Λόγω του γεγονότος ότι το επίπεδο του ισημερινού της γης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της τροχιάς της γης κατά 23°27', επίπεδο του ουράνιου ισημερινούεπίσης κλίση προς το επίπεδο της εκλειπτικής υπό γωνία e=23°27′.

Η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό δεν παραμένει σταθερή (λόγω της επίδρασης των δυνάμεων έλξης του Ήλιου και της Σελήνης στη Γη), επομένως, το 1896, κατά την έγκριση των αστρονομικών σταθερών, αποφασίστηκε να εξεταστεί η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό να είναι κατά μέσο όρο ίσο με 23 ° 27'8 "26.

Ουράνιος ισημερινός και εκλειπτικό επίπεδο

Η εκλειπτική τέμνει τον ουράνιο ισημερινό σε δύο σημεία που ονομάζονται σημεία εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας. Το σημείο της εαρινής ισημερίας συνήθως συμβολίζεται με το ζώδιο του αστερισμού του Κριού Τ και το σημείο της φθινοπωρινής ισημερίας - με το ζώδιο του αστερισμού του Ζυγού -. Ο ήλιος σε αυτά τα σημεία, αντίστοιχα, είναι στις 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου. Αυτές τις μέρες στη Γη, η μέρα είναι ίση με τη νύχτα, ο Ήλιος ακριβώς ανατέλλει στο ανατολικό σημείο και δύει στο δυτικό σημείο.

Τα σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας είναι τα σημεία τομής του ισημερινού και του επιπέδου της εκλειπτικής

Τα σημεία της εκλειπτικής που απέχουν 90° από τις ισημερίες ονομάζονται σημεία ηλιοστάσιου. Το σημείο Ε της εκλειπτικής, στο οποίο ο Ήλιος βρίσκεται στην υψηλότερη θέση του σε σχέση με τον ουράνιο ισημερινό, ονομάζεται θερινό ηλιοστάσιο, και ονομάζεται το σημείο Ε' στο οποίο καταλαμβάνει τη χαμηλότερη θέση σημείο χειμερινού ηλιοστασίου.

Στο σημείο του θερινού ηλιοστασίου, ο Ήλιος εμφανίζεται στις 22 Ιουνίου και στο σημείο του χειμερινού ηλιοστασίου - στις 22 Δεκεμβρίου. Για αρκετές ημέρες κοντά στις ημερομηνίες των ηλιοστασίου, το μεσημεριανό ύψος του Ήλιου παραμένει σχεδόν αμετάβλητο, σε σχέση με το οποίο πήραν το όνομά τους αυτά τα σημεία. Όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο θερινό ηλιοστάσιο, η μέρα στο βόρειο ημισφαίριο είναι η μεγαλύτερη και η νύχτα είναι η μικρότερη, και όταν είναι στο χειμερινό ηλιοστάσιο, ισχύει το αντίθετο.

Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, τα σημεία ανατολής και δύσης του ηλίου είναι όσο το δυνατόν πιο βόρεια από τα σημεία ανατολής και δύσης στον ορίζοντα και την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου βρίσκονται στη μεγαλύτερη απόσταση προς τα νότια.

Η κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οδηγεί σε συνεχή αλλαγή των ισημερινών συντεταγμένων του, ημερήσια αλλαγή στο μεσημεριανό ύψος και κίνηση των σημείων ανατολής και δύσης του ηλίου κατά μήκος του ορίζοντα.

Είναι γνωστό ότι η απόκλιση του Ήλιου μετριέται από το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού και η ορθή ανάληψη - από το σημείο της εαρινής ισημερίας. Επομένως, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στην εαρινή ισημερία, η απόκλιση και η ορθή του ανάταση είναι μηδέν. Κατά τη διάρκεια του έτους, η απόκλιση του Ήλιου στην παρούσα περίοδο κυμαίνεται από +23°26′ έως -23°26′, περνώντας από το μηδέν δύο φορές το χρόνο και τη δεξιά ανάληψη από 0 έως 360°.

Ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους

Οι ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους αλλάζουν άνισα. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανομοιόμορφης κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής και της κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής και της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό. Ο Ήλιος καλύπτει το ήμισυ της φαινομενικής ετήσιας διαδρομής του σε 186 ημέρες από τις 21 Μαρτίου έως τις 23 Σεπτεμβρίου και το άλλο μισό σε 179 ημέρες από τις 23 Σεπτεμβρίου έως τις 21 Μαρτίου.

Η ανομοιόμορφη κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οφείλεται στο γεγονός ότι η Γη κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου περιστροφής γύρω από τον Ήλιο δεν κινείται σε τροχιά με την ίδια ταχύτητα. Ο Ήλιος βρίσκεται σε μια από τις εστίες της ελλειπτικής τροχιάς της Γης.

Από Ο δεύτερος νόμος του ΚέπλερΕίναι γνωστό ότι η γραμμή που συνδέει τον Ήλιο και τον πλανήτη καλύπτει ίσες περιοχές σε ίσες χρονικές περιόδους. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, η Γη, όντας πιο κοντά στον Ήλιο, δηλ περιήλιο, κινείται πιο γρήγορα και όντας πιο μακριά από τον Ήλιο, δηλαδή μέσα αφήλιο- βραδύτερη.

Η Γη είναι πιο κοντά στον Ήλιο το χειμώνα και πιο μακριά το καλοκαίρι. Ως εκ τούτου, τις χειμερινές ημέρες, κινείται σε τροχιά πιο γρήγορα από ό, τι τις μέρες του καλοκαιριού. Ως αποτέλεσμα, η ημερήσια μεταβολή στη δεξιά ανάβαση του Ήλιου την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου είναι 1°07', ενώ την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου είναι μόλις 1°02'.

Η διαφορά στις ταχύτητες της κίνησης της Γης σε κάθε σημείο της τροχιάς προκαλεί μια άνιση αλλαγή όχι μόνο στη δεξιά ανάληψη, αλλά και στην απόκλιση του Ήλιου. Ωστόσο, λόγω της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό, η μεταβολή της έχει διαφορετικό χαρακτήρα. Η απόκλιση του Ήλιου αλλάζει πιο γρήγορα κοντά στις ισημερίες και στα ηλιοστάσια σχεδόν δεν αλλάζει.

Η γνώση της φύσης της αλλαγής στις ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου μας επιτρέπει να κάνουμε έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό της ορθής ανάληψης και απόκλισης του Ήλιου.

Για να εκτελέσετε έναν τέτοιο υπολογισμό, πάρτε την πλησιέστερη ημερομηνία με γνωστές ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου. Στη συνέχεια λαμβάνεται υπόψη ότι η δεξιά ανάταση του Ήλιου ανά ημέρα αλλάζει κατά μέσο όρο 1 ° και η απόκλιση του Ήλιου κατά τη διάρκεια του μήνα πριν και μετά το πέρασμα των ισημεριών αλλάζει κατά 0,4 ° ανά ημέρα. κατά τη διάρκεια του μήνα πριν και μετά τα ηλιοστάσια - κατά 0,1 ° την ημέρα και κατά τους ενδιάμεσους μήνες μεταξύ των υποδεικνυόμενων - κατά 0,3 °.

Η ημέρα είναι μια από τις βασικές μονάδες μέτρησης του χρόνου. Η περιστροφή της Γης και η φαινομενική κίνηση του έναστρου ουρανού.

Η κύρια ποσότητα για τη μέτρηση του χρόνου σχετίζεται με την περίοδο μιας πλήρους περιστροφής της υδρογείου γύρω από τον άξονά της.

Μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι η περιστροφή της Γης είναι εντελώς ομοιόμορφη. Ωστόσο, τώρα έχουν βρεθεί κάποιες παρατυπίες σε αυτή την περιστροφή, αλλά είναι τόσο μικρές που δεν έχουν σημασία για την κατασκευή του ημερολογίου.

Όντας στην επιφάνεια της Γης και συμμετέχοντας μαζί της στην περιστροφική της κίνηση, δεν το νιώθουμε.

Κρίνουμε την περιστροφή της υδρογείου γύρω από τον άξονά της μόνο από εκείνα τα ορατά φαινόμενα που σχετίζονται με αυτήν. Συνέπεια της καθημερινής περιστροφής της Γης είναι, για παράδειγμα, η φαινομενική κίνηση του στερεώματος με όλα τα φωτιστικά που βρίσκονται πάνω του: αστέρια, πλανήτες, τον Ήλιο, τη Σελήνη κ.λπ.

Σήμερα, για να προσδιορίσετε τη διάρκεια μιας περιστροφής του πλανήτη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε - ένα ειδικό τηλεσκόπιο - ένα όργανο διέλευσης, ο οπτικός άξονας του σωλήνα του οποίου περιστρέφεται αυστηρά σε ένα επίπεδο - το επίπεδο του μεσημβρινού ενός δεδομένου τόπου, περνώντας μέσω των σημείων του νότου και του βορρά. Η διέλευση ενός μεσημβρινού από ένα αστέρι ονομάζεται ανώτερη κορύφωση. Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών άνω κορυφώσεων ενός άστρου ονομάζεται αστρική ημέρα.

Ένας πιο ακριβής ορισμός της αστρικής ημέρας είναι ο εξής: είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών ανώτερων κορυφών της εαρινής ισημερίας. Αποτελούν μια από τις βασικές μονάδες μέτρησης του χρόνου, αφού η διάρκειά τους παραμένει αμετάβλητη. Μια αστρική ημέρα χωρίζεται σε 24 αστρονομικές ώρες, κάθε ώρα σε 60 αστρονομικά λεπτά και κάθε λεπτό σε 60 αστρονομικά δευτερόλεπτα.

Οι αστρονομικές ώρες, τα λεπτά και τα δευτερόλεπτα υπολογίζονται σε αστρικά ρολόγια, τα οποία είναι διαθέσιμα σε κάθε αστρονομικό παρατηρητήριο και δείχνουν πάντα αστρική ώρα. Δεν είναι βολικό να χρησιμοποιείτε τέτοια ρολόγια στην καθημερινή ζωή, καθώς το ίδιο υψηλό σημείο κατά τη διάρκεια του έτους πέφτει σε διαφορετικές ώρες της ηλιόλουστης ημέρας. Η ζωή της φύσης, και μαζί της όλη η ζωή των ανθρώπων, δεν συνδέεται με την κίνηση των άστρων, αλλά με την αλλαγή της ημέρας και της νύχτας, δηλαδή με την καθημερινή κίνηση του Ήλιου. Επομένως, στην καθημερινή ζωή δεν χρησιμοποιούμε αστρικό χρόνο, αλλά ηλιακό χρόνο. Η έννοια του ηλιακού χρόνου είναι πολύ πιο περίπλοκη από την έννοια του αστρικού χρόνου. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να φανταστούμε καθαρά τη φαινομενική κίνηση του Ήλιου.

Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου. Εκλειπτική.

Παρακολουθώντας τον έναστρο ουρανό από νύχτα σε νύχτα, μπορείτε να δείτε ότι κάθε επόμενο μεσάνυχτα όλο και περισσότερα αστέρια κορυφώνονται. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι λόγω της ετήσιας κίνησης της υδρογείου σε τροχιά, συμβαίνει η κίνηση του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια. Γίνεται προς την ίδια κατεύθυνση με την οποία περιστρέφεται η Γη, δηλαδή από τα δυτικά προς τα ανατολικά.

Η διαδρομή της φαινομενικής κίνησης του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια ονομάζεται εκλειπτική. . Είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού υπό γωνία 23 ° 27 "και τέμνεται με τον ουράνιο ισημερινό σε δύο σημεία. Αυτά είναι τα σημεία της άνοιξης και του φθινοπώρου ισημερίες Στην πρώτη από αυτές, ο Ήλιος είναι γύρω στις 21 Μαρτίου, όταν περνά από το νότιο ουράνιο ημισφαίριο στο βόρειο. Το δεύτερο σημείο είναι περίπου στις 23 Σεπτεμβρίου, όταν περνά από το βόρειο ημισφαίριο στο νότιο. Ζωδιακούς αστερισμούς. Κινούμενος κατά μήκος της εκλειπτικής, ο Ήλιος κινείται διαδοχικά κατά τη διάρκεια του έτους μεταξύ των ακόλουθων 12 αστερισμών που βρίσκονται κατά μήκος της εκλειπτικής και αποτελούν τη ζώνη ζωδιακός κύκλος .

Η φαινομενική κίνηση του Ήλιου μέσω των αστερισμών του ζωδιακού κύκλου: Ιχθύς, Κριός, Ταύρος, Δίδυμος, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως και Υδροχόος. (Αυστηρά μιλώντας, ο Ήλιος διέρχεται επίσης από τον 13ο αστερισμό - Οφιούχος. Θα ήταν ακόμα πιο σωστό να θεωρήσουμε αυτόν τον αστερισμό του ζωδιακού κύκλου από έναν αστερισμό όπως ο Σκορπιός, στον οποίο ο Ήλιος είναι λιγότερο από μεγάλο χρονικό διάστημα από ό,τι σε καθένα από τα άλλοι αστερισμοί.) Αυτοί οι αστερισμοί, που ονομάζονται ζωδιακός, πήραν το κοινό τους όνομα από την ελληνική λέξη "ζώο" - ένα ζώο, αφού πολλοί από αυτούς ονομάζονταν από ζώα στην αρχαιότητα. Σε κάθε έναν από τους ζωδιακούς αστερισμούς, ο Ήλιος είναι κατά μέσο όρο περίπου ένα μήνα. Επομένως, ακόμη και στην αρχαιότητα, κάθε μήνας αντιστοιχούσε σε ένα συγκεκριμένο ζώδιο. Ο Μάρτιος, για παράδειγμα, ορίστηκε με το ζώδιο του Κριού, αφού η εαρινή ισημερία βρισκόταν σε αυτόν τον αστερισμό πριν από περίπου δύο χιλιάδες χρόνια και, επομένως, ο Ήλιος πέρασε αυτόν τον αστερισμό τον Μάρτιο. Όταν η Γη κινείται στην τροχιά της και μετακινηθεί από τη θέση III (Μάρτιος) στη θέση IV (Απρίλιος), ο Ήλιος θα μετακινηθεί από τον αστερισμό του Κριού στον αστερισμό του Ταύρου και όταν η Γη βρίσκεται στη θέση V (Μάιος), ο Ήλιος θα μετακινηθείτε από τον αστερισμό του Ταύρου στον αστερισμό των Διδύμων κ.λπ.

Κίνηση του βόρειου πόλου του κόσμου ανάμεσα στα αστέρια σε 26.000 χρόνια.

Ωστόσο, η εαρινή ισημερία δεν παραμένει αμετάβλητη στην ουράνια σφαίρα. Η κίνησή του, που ανακαλύφθηκε τον ΙΙ αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. ο Έλληνας επιστήμονας Ίππαρχος, ονομαζόταν μετάπτωση, δηλ. μετάπτωση της ισημερίας. Προκαλείται από τον ακόλουθο λόγο. Η γη δεν είναι σφαίρα, αλλά σφαιροειδής, ισοπεδωμένη στους πόλους. Οι ελκτικές δυνάμεις από τον Ήλιο και τη Σελήνη δρουν διαφορετικά σε διαφορετικά μέρη της σφαιροειδούς Γης. Αυτές οι δυνάμεις οδηγούν στο γεγονός ότι κατά την ταυτόχρονη περιστροφή της Γης και την κίνηση της γύρω από τον Ήλιο, ο άξονας περιστροφής της Γης περιγράφει έναν κώνο κοντά στην κάθετο στο επίπεδο της τροχιάς. Ως αποτέλεσμα, οι ουράνιοι πόλοι κινούνται ανάμεσα στα αστέρια σε έναν μικρό κύκλο με κέντρο τον πόλο της εκλειπτικής, όντας σε απόσταση περίπου 231/2° από αυτόν. Λόγω της μετάπτωσης, η εαρινή ισημερία κινείται κατά μήκος της εκλειπτικής προς τα δυτικά, δηλαδή προς την ορατή κίνηση του Ήλιου, κατά 50 "3 το χρόνο. Επομένως, θα κάνει έναν πλήρη κύκλο σε περίπου 26.000 χρόνια. Για τον ίδιο λόγο, ο βόρειος πόλος του κόσμου, που βρίσκεται στην εποχή μας κοντά στο Βόρειο Αστέρι, πριν από 4000 χρόνια ήταν κοντά στον Δράκο και σε 12.000 χρόνια θα είναι κοντά στον Βέγκα (μια Λύρα).

Ηλιόλουστη μέρα και ηλιακή ώρα.

Αληθινή ηλιόλουστη μέρα. Εάν, με τη βοήθεια ενός οργάνου διέλευσης, παρατηρήσουμε όχι τα αστέρια, αλλά τον Ήλιο και σημειώνουμε καθημερινά τον χρόνο διέλευσης του κέντρου του ηλιακού δίσκου μέσω του μεσημβρινού, δηλαδή τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσής του, τότε μπορούμε να βρούμε ότι το χρονικό διάστημα μεταξύ των δύο ανώτερων κορυφών του κέντρου του ηλιακού δίσκου, που ονομάζεται αληθινές ηλιακές ημέρες, αποδεικνύεται πάντα μεγαλύτερο από μια αστρική ημέρα κατά μέσο όρο 3 λεπτά. 56 δευτερόλεπτα ή περίπου 4 λεπτά. Αυτό προέρχεται από το γεγονός ότι η Γη, περιστρέφοντας γύρω από τον Ήλιο, κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από αυτόν κατά τη διάρκεια του έτους, δηλαδή περίπου σε 365 και ένα τέταρτο ημέρες. Αντανακλώντας αυτή την κίνηση της Γης, ο Ήλιος σε μια μέρα μετακινείται περίπου το 1/365 της ετήσιας διαδρομής του, ή περίπου μια μοίρα, που αντιστοιχεί σε τέσσερα λεπτά του χρόνου. Ωστόσο, σε αντίθεση με την αστρική ημέρα, η αληθινή ηλιακή ημέρα αλλάζει περιοδικά τη διάρκειά της.

Αυτό οφείλεται σε δύο λόγους: πρώτον, την κλίση του εκλειπτικού επιπέδου προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού, και δεύτερον, το ελλειπτικό σχήμα της τροχιάς της Γης. Όταν η Γη βρίσκεται στο τμήμα της έλλειψης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο, κινείται πιο γρήγορα. σε μισό χρόνο, η Γη θα βρίσκεται στο αντίθετο μέρος της έλλειψης και θα κινείται σε τροχιά πιο αργά. Η ανομοιόμορφη κίνηση της Γης στην τροχιά της προκαλεί άνιση φαινομενική κίνηση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα: σε διαφορετικές εποχές του έτους, ο Ήλιος κινείται με διαφορετικές ταχύτητες. Επομένως, η διάρκεια μιας πραγματικής ηλιακής ημέρας αλλάζει συνεχώς. Έτσι, για παράδειγμα, στις 23 Δεκεμβρίου, όταν η πραγματική ημέρα είναι η μεγαλύτερη, είναι 51 δευτερόλεπτα. περισσότερο από τις 16 Σεπτεμβρίου, όταν είναι και οι πιο σύντομες. Μέση ηλιακή ημέρα. Λόγω της ανομοιομορφίας των πραγματικών ηλιακών ημερών, δεν είναι βολικό να τις χρησιμοποιείτε ως μονάδα μέτρησης του χρόνου. Πριν από περίπου τριακόσια χρόνια, οι Παριζιάνοι ωρολογοποιοί το γνώριζαν καλά όταν έγραψαν στο εθνόσημο της συντεχνίας τους: «Ο ήλιος δείχνει τον χρόνο παραπλανητικά».

Όλα τα ρολόγια μας -καρπός, τοίχος, τσέπη και άλλα- ρυθμίζονται όχι σύμφωνα με την κίνηση του αληθινού Ήλιου, αλλά σύμφωνα με την κίνηση ενός φανταστικού σημείου, το οποίο κατά τη διάρκεια του έτους κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη την ίδια στιγμή που τον Ήλιο, αλλά ταυτόχρονα κινείται κατά μήκος του ουράνιου ισημερινού και απόλυτα ομοιόμορφα. Αυτό το σημείο ονομάζεται μεσαίος ήλιος. Η στιγμή διέλευσης του μέσου ήλιου από τον μεσημβρινό ονομάζεται μέσο μεσημέρι και το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών μέσων μεσημβρινών είναι η μέση ηλιακή ημέρα. Η διάρκειά τους είναι πάντα η ίδια. Χωρίζονται σε 24 ώρες, κάθε ώρα του μέσου ηλιακού χρόνου διαιρείται με τη σειρά του σε 60 λεπτά και κάθε λεπτό διαιρείται σε 60 δευτερόλεπτα του μέσου ηλιακού χρόνου. Είναι η μέση ηλιακή ημέρα, και όχι η αστρική ημέρα, που είναι μια από τις κύριες μονάδες μέτρησης του χρόνου, που είναι η βάση του σύγχρονου ημερολογίου. Η διαφορά μεταξύ του μέσου ηλιακού χρόνου και του πραγματικού χρόνου την ίδια στιγμή ονομάζεται εξίσωση του χρόνου.

Αστρονομική βάση του ημερολογίου.

Γνωρίζουμε ότι κάθε ημερολόγιο βασίζεται σε αστρονομικά φαινόμενα: την αλλαγή της ημέρας και της νύχτας, την αλλαγή των σεληνιακών φάσεων και την αλλαγή των εποχών. Αυτά τα φαινόμενα παρέχουν τις τρεις βασικές μονάδες χρόνου που αποτελούν τη βάση κάθε ημερολογιακού συστήματος, δηλαδή την ηλιακή ημέρα, τον σεληνιακό μήνα και το ηλιακό έτος. Λαμβάνοντας ως σταθερή τιμή τη μέση ηλιακή ημέρα, καθορίζουμε τη διάρκεια του σεληνιακού μήνα και του ηλιακού έτους. Σε όλη την ιστορία της αστρονομίας, η διάρκεια αυτών των μονάδων χρόνου βελτιώνεται συνεχώς.

συνοδικός μήνας.

Η βάση των σεληνιακών ημερολογίων είναι ο συνοδικός μήνας - το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών πανομοιότυπων φάσεων της σελήνης. Αρχικά, όπως ήδη ήταν γνωστό, καθορίστηκε στις 30 ημέρες. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι ο σεληνιακός μήνας έχει 29,5 ημέρες. Προς το παρόν, η μέση διάρκεια ενός συνοδικού μήνα θεωρείται ότι είναι 29,530588 μέσες ηλιακές ημέρες ή 29 ημέρες 12 ώρες 44 λεπτά 2,8 δευτερόλεπτα μέσης ηλιακής ώρας.

τροπικό έτος.

Εξαιρετικής σημασίας ήταν η σταδιακή τελειοποίηση της διάρκειας του ηλιακού έτους. Στα πρώτα ημερολογιακά συστήματα, το έτος περιείχε 360 ημέρες. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι και Κινέζοι πριν από περίπου πέντε χιλιάδες χρόνια καθόρισαν τη διάρκεια του ηλιακού έτους σε 365 ημέρες και λίγους αιώνες πριν από την εποχή μας, τόσο στην Αίγυπτο όσο και στην Κίνα, η διάρκεια του έτους ορίστηκε σε 365,25 ημέρες. Το σύγχρονο ημερολόγιο βασίζεται στο τροπικό έτος - το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων του κέντρου του Ήλιου μέσω της εαρινής ισημερίας.

Τέτοιοι εξέχοντες επιστήμονες όπως ο P. Laplace (1749-1827) το 1802, ο F. Bessel (1784-1846) το 1828, ο P. Hansen (1795-1874) το 1853, ασχολήθηκαν με τον προσδιορισμό της ακριβούς αξίας του τροπικού έτους. Le Verrier (1811-1877) το 1858, και μερικοί άλλοι.

Για να προσδιορίσει τη διάρκεια του τροπικού έτους, ο S. Newcomb πρότεινε έναν γενικό τύπο: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), όπου t είναι ο τακτικός αριθμός του έτους.

Τον Οκτώβριο του 1960, πραγματοποιήθηκε στο Παρίσι η XI Γενική Διάσκεψη για τα Βάρη και τα Μέτρα, στην οποία υιοθετήθηκε ένα ενοποιημένο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) και ένας νέος ορισμός του δεύτερου ως βασικής μονάδας χρόνου που συνέστησε το IX Συνέδριο του Η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (Δουβλίνο, 1955) εγκρίθηκε. Σύμφωνα με την εκδοθείσα απόφαση, η δεύτερη εφημερίς ορίζεται ως 1/31556925.9747 μέρος του τροπικού έτους για τις αρχές του 1900. Από εδώ είναι εύκολο να προσδιοριστεί η τιμή του τροπικού έτους: T ==- 365 ημέρες 5 ώρες. 48 λεπτά. 45,9747 δευτ. ή T = 365,242199 ημέρες.

Για ημερολογιακούς σκοπούς, δεν απαιτείται τέτοια υψηλή ακρίβεια. Επομένως, στρογγυλοποιώντας στο πέμπτο δεκαδικό ψηφίο, παίρνουμε T == 365,24220 ημέρες. Αυτή η στρογγυλοποίηση του τροπικού έτους δίνει ένα σφάλμα μίας ημέρας ανά 100.000 χρόνια. Επομένως, η τιμή που έχουμε υιοθετήσει μπορεί κάλλιστα να είναι η βάση όλων των ημερολογιακών υπολογισμών. Άρα, ούτε ο συνοδικός μήνας ούτε το τροπικό έτος περιέχουν ακέραιο αριθμό μέσων ηλιακών ημερών και, κατά συνέπεια, και οι τρεις αυτές ποσότητες είναι ασύγκριτες. Αυτό σημαίνει ότι είναι αδύνατο να εκφράσουμε απλώς ένα από αυτά τα μεγέθη ως προς το άλλο, δηλαδή είναι αδύνατο να επιλέξουμε κάποιον ακέραιο αριθμό ηλιακών ετών που θα περιέχει έναν ακέραιο αριθμό σεληνιακών μηνών και έναν ακέραιο αριθμό μέσων ηλιακών ημερών. Αυτό εξηγεί όλη την πολυπλοκότητα του ημερολογιακού προβλήματος και όλη τη σύγχυση που επικρατεί για πολλές χιλιετίες στο ζήτημα του υπολογισμού μεγάλων χρονικών περιόδων.

Τρία είδη ημερολογίων.

Η επιθυμία να συντονίσουν τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό την ημέρα, τον μήνα και το έτος μεταξύ τους οδήγησε στο γεγονός ότι σε διαφορετικές εποχές δημιουργήθηκαν τρεις τύποι ημερολογίων: ηλιακά, βασισμένα στην κίνηση του Ήλιου, στα οποία προσπάθησαν να συντονίσουν την ημέρα και έτος? σεληνιακό (με βάση την κίνηση της σελήνης), σκοπός του οποίου ήταν να συντονίσει την ημέρα και τον σεληνιακό μήνα. τέλος, ηλιοηλιακή, στην οποία έγιναν προσπάθειες να εναρμονιστούν και οι τρεις μονάδες χρόνου.

Προς το παρόν, σχεδόν όλες οι χώρες του κόσμου χρησιμοποιούν το ηλιακό ημερολόγιο. Το σεληνιακό ημερολόγιο έπαιξε μεγάλο ρόλο στις αρχαίες θρησκείες. Έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα σε ορισμένες ανατολικές χώρες που δηλώνουν τη μουσουλμανική θρησκεία. Σε αυτό, οι μήνες έχουν 29 και 30 ημέρες ο καθένας και ο αριθμός των ημερών αλλάζει έτσι ώστε η πρώτη ημέρα κάθε επόμενου μήνα να συμπίπτει με την εμφάνιση του «νέου μήνα» στον ουρανό. Τα έτη του σεληνιακού ημερολογίου περιέχουν εναλλάξ 354 και 355 ημέρες.

Έτσι, το σεληνιακό έτος είναι 10-12 ημέρες μικρότερο από το ηλιακό έτος. Το σεληνιακό ημερολόγιο χρησιμοποιείται στην εβραϊκή θρησκεία για τον υπολογισμό των θρησκευτικών εορτών, καθώς και στο κράτος του Ισραήλ. Είναι ιδιαίτερης πολυπλοκότητας. Το έτος σε αυτό περιέχει 12 σεληνιακούς μήνες, που αποτελούνται είτε από 29 είτε από 30 ημέρες, αλλά για να ληφθεί υπόψη η κίνηση του Ήλιου, εισάγονται περιοδικά «δίσεκτα έτη», που περιέχουν έναν επιπλέον, δέκατο τρίτο μήνα. Τα απλά, δηλ. τα δωδεκάμηνα έτη, αποτελούνται από 353, 354 ή 355 ημέρες, και τα δίσεκτα έτη, δηλ. τα έτη δεκατριών μηνών, έχουν 383, 384 ή 385 ημέρες το καθένα. Έτσι επιτυγχάνεται η πρώτη μέρα κάθε μήνα να συμπίπτει σχεδόν ακριβώς με τη νέα σελήνη.

1 Ετήσια κίνηση του Ήλιου και του συστήματος συντεταγμένων της εκλειπτικής

Ο ήλιος, μαζί με την καθημερινή περιστροφή, κινείται αργά σε όλη την ουράνια σφαίρα προς την αντίθετη κατεύθυνση κατά μήκος ενός μεγάλου κύκλου κατά τη διάρκεια του έτους, που ονομάζεται εκλειπτική. Η εκλειπτική έχει κλίση προς τον ουράνιο ισημερινό υπό γωνία Ƹ, της οποίας η τιμή είναι επί του παρόντος κοντά στο 23 26´. Η εκλειπτική τέμνεται με τον ουράνιο ισημερινό στο σημείο της άνοιξης ♈ (21 Μαρτίου) και του φθινοπώρου Ω (23 Σεπτεμβρίου) ισημερίες. Τα σημεία της εκλειπτικής, 90 από τις ισημερίες, είναι τα σημεία του θερινού (22 Ιουνίου) και του χειμερινού (22 Δεκεμβρίου) ηλιοστασίου. Οι ισημερινές συντεταγμένες του κέντρου του ηλιακού δίσκου αλλάζουν συνεχώς κατά τη διάρκεια του έτους από 0h σε 24h (δεξιά ανάταση) - εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος ϒm, μετρημένο από την εαρινή ισημερία έως τον κύκλο του γεωγραφικού πλάτους. Και από 23 26΄ έως -23 26΄ (απόκλιση) - εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος, μετρημένο από 0 έως +90 στον βόρειο πόλο και 0 έως -90 στον νότιο πόλο. Οι αστερισμοί του ζωδιακού κύκλου είναι οι αστερισμοί που βρίσκονται στη γραμμή της εκλειπτικής. Βρίσκεται στην εκλειπτική γραμμή των 13 αστερισμών: Κριός, Ταύρος, Δίδυμος, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως, Υδροχόος, Ιχθείς και Οφιούχος. Αλλά ο αστερισμός Οφιούχος δεν αναφέρεται, αν και ο Ήλιος βρίσκεται σε αυτόν τις περισσότερες φορές των αστερισμών του Τοξότη και του Σκορπιού. Αυτό γίνεται για ευκολία. Όταν ο Ήλιος βρίσκεται κάτω από τον ορίζοντα σε ύψη από 0 έως -6 - διαρκεί το αστικό λυκόφως και από -6 έως -18 - αστρονομικό λυκόφως.

2 Χρόνος μέτρησης

Η μέτρηση του χρόνου βασίζεται σε παρατηρήσεις της ημερήσιας περιστροφής του θόλου και της ετήσιας κίνησης του Ήλιου, δηλ. περιστροφή της γης στον άξονά της και στην περιστροφή της γης γύρω από τον ήλιο.

Το μήκος της βασικής μονάδας χρόνου, που ονομάζεται ημέρα, εξαρτάται από ένα επιλεγμένο σημείο στον ουρανό. Στην αστρονομία λαμβάνονται τέτοια σημεία:

Η εαρινή ισημερία ♈ ( αστρικό χρόνο);

Το κέντρο του ορατού δίσκου του Ήλιου ( αληθινός ήλιος, αληθινός ηλιακός χρόνος).

- μέσος ήλιος -ένα πλασματικό σημείο του οποίου η θέση στον ουρανό μπορεί να υπολογιστεί θεωρητικά για οποιαδήποτε χρονική στιγμή ( μέση ηλιακή ώρα)

Το τροπικό έτος χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγάλων χρονικών περιόδων, με βάση την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο.

τροπικό έτος- το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων του κέντρου του πραγματικού κέντρου του Ήλιου μέσω της εαρινής ισημερίας. Περιέχει 365.2422 μέσες ηλιακές ημέρες.

Λόγω της αργής κίνησης της κουκκίδας εαρινή ισημερίαπρος τον ήλιο, προκάλεσε προπόρευση, σε σχέση με τα αστέρια, ο Ήλιος βρίσκεται στο ίδιο σημείο του ουρανού μετά από χρονικό διάστημα 20 λεπτών. 24 δευτ. περισσότερο από το τροπικό έτος. Ονομάζεται αστρική χρονιάκαι περιέχει 365.2564 μέσες ηλιακές ημέρες.

3 αστρικός χρόνος

Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφώσεων της εαρινής ισημερίας στον ίδιο γεωγραφικό μεσημβρινό ονομάζεται αστρονομικές μέρες.

Ο παράπλευρος χρόνος μετριέται με την ωριαία γωνία της εαρινής ισημερίας: S=t ♈ , και ισούται με το άθροισμα της ορθής ανάτασης και της ωριαίας γωνίας οποιουδήποτε άστρου: S = α + t.

Ο παράπλευρος χρόνος ανά πάσα στιγμή είναι ίσος με την ορθή ανάταση οποιουδήποτε φωτιστικού συν την ωριαία γωνία του.

Τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσης του ήλιου η ωριαία γωνία του t=0, και S = α.

4 Αληθινός ηλιακός χρόνος

Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφώσεων του Ήλιου (το κέντρο του ηλιακού δίσκου) στον ίδιο γεωγραφικό μεσημβρινό ονομάζεται Είμαι αληθινές ηλιόλουστες μέρες.

Η αρχή μιας πραγματικής ηλιακής ημέρας σε έναν δεδομένο μεσημβρινό λαμβάνεται ως η στιγμή της χαμηλότερης κορύφωσης του Ήλιου ( αληθινά μεσάνυχτα).

Ο χρόνος από το χαμηλότερο αποκορύφωμα του Ήλιου σε οποιαδήποτε άλλη θέση, εκφρασμένος σε κλάσματα μιας πραγματικής ηλιακής ημέρας, ονομάζεται αληθινός ηλιακός χρόνος Tʘ

Αληθινός ηλιακός χρόνοςεκφραζόμενη ως προς την ωριαία γωνία του Ήλιου, αυξημένη κατά 12 ώρες: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Μέση ηλιακή ώρα

Προκειμένου η ημέρα να έχει σταθερή διάρκεια και ταυτόχρονα να συνδέεται με την κίνηση του Ήλιου, εισάγονται στην αστρονομία οι έννοιες δύο πλασματικών σημείων:

Μέση Εκλειπτική και Μέσος Ισημερινός Ήλιος.

Η μέση εκλειπτική Ήλιος (πρβλ. έκλειψη. Σ.) κινείται ομοιόμορφα κατά μήκος της εκλειπτικής με μέση ταχύτητα.

Ο μέσος ισημερινός Ήλιος κινείται κατά μήκος του ισημερινού με σταθερή ταχύτητα της μέσης εκλειπτικής Ήλιου και ταυτόχρονα περνά την εαρινή ισημερία.

Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφώσεων του μέσου ισημερινού Ήλιου στον ίδιο γεωγραφικό μεσημβρινό ονομάζεται μέση ηλιακή ημέρα.

Ο χρόνος που μεσολάβησε από το χαμηλότερο αποκορύφωμα του μέσου ισημερινού Ήλιου σε οποιαδήποτε άλλη θέση του, εκφρασμένος σε κλάσματα της μέσης ηλιακής ημέρας, ονομάζεται μέση ηλιακή ώραΤΜ.

μέση ηλιακή ώρα ΤΜσε έναν δεδομένο μεσημβρινό ανά πάσα στιγμή είναι αριθμητικά ίση με την ωριαία γωνία του Ήλιου: ΤΜ= t Μ+ 12h

Ο μέσος χρόνος διαφέρει από τον αληθινό ως προς την τιμή εξισώσεις χρόνου: ΤΜ= Tʘ +n .

6 Καθολικός, τυπικός και τυπικός χρόνος

Κόσμος:

Η τοπική μέση ηλιακή ώρα του μεσημβρινού του Γκρίνουιτς ονομάζεται καθολική ή καθολική ώρα T 0 .

Ο τοπικός μέσος ηλιακός χρόνος οποιουδήποτε σημείου στη Γη καθορίζεται από: ΤΜ= T 0+λh

επίσημη ώρα:

Ο χρόνος διατηρείται σε 24 κύριους γεωγραφικούς μεσημβρινούς που βρίσκονται ο ένας από τον άλλο σε γεωγραφικό μήκος ακριβώς 15 (ή 1 ώρα) περίπου στο μέσο κάθε ζώνης ώρας. Ο κύριος μηδενικός μεσημβρινός θεωρείται το Γκρίνουιτς. Η τυπική ώρα είναι η καθολική ώρα συν τον αριθμό της ζώνης ώρας: T P \u003d T 0+n

Μητρότητα:

Στη Ρωσία, στην πρακτική ζωή, μέχρι τον Μάρτιο του 2011, χρησιμοποιήθηκε ο χρόνος μητρότητας:

T D \u003d T P+ 1 ώρα.

Η ώρα του διατάγματος της δεύτερης ζώνης ώρας στην οποία βρίσκεται η Μόσχα ονομάζεται ώρα Μόσχας. Την καλοκαιρινή περίοδο (Απρίλιος-Οκτώβριος), οι δείκτες του ρολογιού μετακινούνταν μία ώρα μπροστά και το χειμώνα επέστρεφαν πριν από μία ώρα.

7 Διάθλαση

Η φαινομενική θέση των φωτιστικών πάνω από τον ορίζοντα διαφέρει από αυτή που υπολογίζεται από τους τύπους. Ακτίνες από ένα ουράνιο αντικείμενο, πριν εισέλθουν στο μάτι του παρατηρητή, περνούν από την ατμόσφαιρα της Γης και διαθλώνται σε αυτήν. Και επειδή η πυκνότητα αυξάνεται προς την επιφάνεια της Γης, η δέσμη του φωτός αποκλίνει όλο και περισσότερο προς την ίδια κατεύθυνση κατά μήκος μιας καμπύλης γραμμής, έτσι ώστε η κατεύθυνση OM 1, κατά μήκος της οποίας ο παρατηρητής βλέπει το αστέρι, αποδεικνύεται ότι εκτρέπεται προς το ζενίθ και δεν συμπίπτει με την κατεύθυνση ΟΜ 2, με την οποία θα έβλεπε το φωτιστικό απουσία ατμόσφαιρας.

Το φαινόμενο της διάθλασης των ακτίνων του φωτός κατά τη διέλευση της γήινης ατμόσφαιρας ονομάζεται αστρονομικό διάθλαση. Γωνία M 1 OM 2 ονομάζεται διαθλαστική γωνίαή διάθλαση ρ.

Η γωνία ZOM 1 ονομάζεται φαινομενική απόσταση ζενίθ του αστέρα zʹ και η γωνία ZOM 2 ονομάζεται πραγματική απόσταση ζενίθ z: z - zʹ = ρ, δηλ. η πραγματική απόσταση του φωτιστικού είναι μεγαλύτερη από την ορατή κατά μια τιμή ρ.

Στη γραμμή του ορίζοντα διάθλασηείναι κατά μέσο όρο ίσο με 35ʹ.

Λόγω διάθλασης, παρατηρούνται αλλαγές στο σχήμα των δίσκων του Ήλιου και της Σελήνης κατά την ανατολή ή τη δύση τους.