Jeesuse teine tulemine. Päikese aastane tee Keskmine päikeseaeg
Päikese liikumine tähtede vahel
(tund - loeng)
See õppetund on mõeldud õpilasteleXIõpikuklassidG.Ya. Myakisheva, B.B. Bukhovtseva "Füüsika. 11. klass (profiiliklassid)
Tunni hariduslik eesmärk: uurida päikese liikumist kaugemate tähtede suhtes.
Tunni kasvatuslikud eesmärgid:
Määrake Päikese taeva liikumise peamised tüübid ja seostage need selliste nähtustega nagu päeva ja öö pikkuse muutumine, aastaaegade muutumine, kliimavööndite olemasolu;
Kujundada õpilaste oskust leida ja määrata Päikese liikumisega seotud taevasfääri põhitasandeid, jooni, punkte;
Kujundada õpilaste oskust määrata Päikese horisontaalkoordinaate;
Üldised märkused
Teave loengus on esitatud lühidalt, nii et lühike fraas võib vajada palju mõtlemist. Refleksioonivajaduse kujunemine ja sellest tulenevalt ka konkreetse teema sisu mõistmise vajadus õpilaste poolt on korrelatsioonis ülesannete täitmisega:
Praktilised näpunäited teabega töötamiseks:
uue teabe saamisel mõelge see läbi ja sõnastage selgelt vastus küsimusele: “Millest see jutt käib ja miks seda sulle räägiti?”;
omandage harjumus küsida endalt "miks?" ja leida iseseisvalt vastuseid oma teel, mõeldes, vesteldes seltsimeeste, õpetajaga;
valemi kontrollimisel, ülesande lahendamisel vms soorita matemaatilisi tehteid järk-järgult, pannes kirja kõik vahearvutused;
Loengu põhiküsimused
Taevakehade liikumine.
Päikese liikumine tähtede vahel.
Ekliptika. Ekliptiline koordinaatsüsteem.
Ekliptika- taevasfääri suur ring, mida mööda toimub Päikese näiv aastane liikumine. Selle liikumise suund (umbes 1 kord päevas) on vastupidine Maa igapäevase pöörlemise suunale. Sõna "ekliptika" pärineb kreekakeelsest sõnast "eclipsis" - varjutus.
Maa pöörlemisteljel on püsiv kaldenurk Maa pöördetasandi suhtes ümber Päikese, mis on ligikaudu 66 ° 34 "(vt joonis 1). Selle tulemusena muutub nurk ε ekliptika tasandi ja taevaekvaatori tasandi vahel on 23°26".
Joonis 1. Ekliptika ja taevaekvaator
Täitke lüngad allpool toodud määratlustes joonise 1 põhjal.
Ekliptika telg (PP") - ………………
………………………………………….. .
Põhjaekliptika poolus (P) - ………………………………………………. .
Lõuna-ekliptika poolus (P") - ………………………………………………………………………….. .
Ekliptika läbib 13 tähtkuju. Ophiuchus ei kuulu sodiaagi tähtkujudesse.
Kevadise (γ) ja sügisese (Ω) pööripäeva punktid on ekliptika ja taevaekvaatori lõikepunktid. Kevadine pööripäev asub Kalade tähtkujus (kuni viimase ajani - Jäära tähtkujus). Kevadise pööripäeva kuupäev on 20. (21.) märts. Sügise pööripäeva punkt asub Neitsi tähtkujus (kuni viimase ajani - Kaalude tähtkujus). Sügisese pööripäeva kuupäev on 22. (23.) september.
Suvine pööripäev ja talvine pööripäev punktid pööripäevadest 90° kaugusel Suvine pööripäev asub põhjapoolkeral, langeb 22. juunile. Talvine pööripäev asub lõunapoolkeral ja langeb 22. detsembrile.
Ekliptiline koordinaatsüsteem.
Joonis 2. Ekliptiline koordinaatsüsteem
Ekliptika koordinaatsüsteemi põhitasandiks valitakse ekliptika tasapind (joonis 2). Ekliptika koordinaadid on järgmised:
Tähe laius- ja pikkuskraad ei muutu taevasfääri igapäevase liikumise tulemusena. Ekliptilist koordinaatsüsteemi kasutatakse peamiselt planeetide liikumise uurimisel. See on mugav, kuna planeedid liiguvad tähtede suhtes ligikaudu ekliptika tasapinnal. Väiksuse tõttu β cos β ja sin β sisaldavaid valemeid saab lihtsustada.
Kraadide, tundide ja minutite suhe on järgmine: 360 
=24
, 15=1, 1=4
.
Taevakehade liikumine
Valgustite igapäevane liikumine. päevaraha valgustite rajad taevasfääril on ringid, mille tasandid on paralleelsed taevaekvaatoriga. Neid ringe nimetatakse taevasteks paralleelideks. Valgustite igapäevane liikumine on Maa pöörlemise tagajärg ümber oma telje. Valgustite nähtavus sõltub nende taevakoordinaatidest, vaatleja asukohast Maa pinnal (vt joon. 3).
Joonis 3. Valgustite igapäevased liikumised horisondi suhtes vaatlejale, kes asub: a - keskmistel geograafilistel laiuskraadidel; b - ekvaatoril; c - Maa poolusel.
1. Sõnasta teoreem maailmapooluse kõrguse kohta.
2. Kirjeldage, kuidas saate selgitada valgustite igapäevase liikumise omadusi, mis on tingitud Maa pöörlemisest ümber oma telje erinevatel laiuskraadidel?
Kuidas muutub selle valgusti igapäevane liikumine: a) kõrgus; b) paremale tõusmine; c) deklinatsioon?
Kas päeva jooksul muutub taevasfääri põhipunktide kõrgus, tõus ja deklinatsioon: Z, Z ׳ , P, P ׳ , N, S, E, W?
3. Päikese liikumine tähtede vahel.
haripunkt- taevameridiaani ületamise nähtus valgustiga. Ülemises haripunktis on valgusti suurim kõrgus. Valgusti asimuut ülemises haripunktis on võrdne ……. Ja allosas - väikseim. Tähe asimuut alumises kulminatsioonis on ...... Päikese keskpunkti ülemise kulminatsiooni hetke nn. tõeline keskpäev, ja põhja - tõeline kesköö.
AT 
valgusti kõrgus ( h) või seniidi kaugus ( z) sõltub kulminatsiooni hetkel tähe deklinatsioonist ( δ)
ja vaatluskoha laiuskraad ( φ
)
Joonis 4. Taevasfääri projektsioon taevameridiaani tasapinnale
Tabelis 3 on toodud valemid valgusti kõrguse määramiseks ülemises ja alumises kulminatsioonis. Valgusti kõrguse avaldise tüüp haripunktis määratakse joonise 4 põhjal.
Tabel 3
Valgusti kõrgus haripunktis
Päikese deklinatsioon
Valgusti kõrgus ülemises haripunktis
Valgusti kõrgus alumises haripunktis
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˚
Maa peal on kolm valgustikategooriat, mille jaoks on 0<φ <90˚:
Kui tähe deklinatsioon δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), ei ole see seadistatav.
Päikese nähtavuse ja aastaaegade vaheldumise tingimused sõltuvad vaatleja asukohast Maa pinnal ja Maa asukohast orbiidil.
Päikese iga-aastane liikumine- Päikese liikumise nähtus tähtede suhtes taevasfääri igapäevasele pöörlemisele vastupidises suunas. See nähtus on tagajärg Maa liikumisest ümber Päikese elliptilisel orbiidil Maa pöörlemise suunas ümber oma telje, s.o. vastupäeva, kui vaadata põhjapoolusest lõunasse (vt joonis 5).
Joonis 5. Maa pöörlemistelje kalle ja aastaajad
Joonis 6. Maa asendite skeem suvise ja talvise pööripäeva ajal
Päikese aastase liikumise käigus ilmnevad järgmised nähtused: keskpäeva kõrguse muutus, päikesetõusu ja -loojangu punktide asetus, päeva ja öö pikkus, tähistaeva ilmumine samal tunnil pärast päikeseloojangut.
Maa pöörlemine ümber Päikese, aga ka asjaolu, et Maa ööpäevase pöörlemise telg on Maa orbiidi mis tahes punktis alati paralleelne iseendaga, on aastaaegade vaheldumise peamised põhjused. Need tegurid määravad päikesekiirte erineva kalde Maa pinna suhtes ja selle poolkera, millel see paistab, erineva valgustuse astme (vt joon. 5, 6). Mida kõrgemal on Päike horisondi kohal, seda tugevam on tema võime maapinda soojendada. Maa ja Päikese kauguse muutumine aasta jooksul omakorda ei mõjuta aastaaegade vaheldumist: oma elliptilist orbiidi jooksev Maa on oma lähimas punktis jaanuaris ja kõige kaugemas punktis juulis.
Kasutades loengumaterjali, täida tabel 4.
Tabel 4
Päikese igapäevane liikumine erinevatel aastaaegadel keskmistel laiuskraadidel
asend ekliptikal
deklinatsioon
keskpäeva kõrgus
Minimaalne kõrgus
päikesetõusu punkt
sisenemispunkt
Päeva pikkus
20(21) .03
22.06
22(23).09
22.12
Termiliste tsoonide astronoomilised märgid:
Kuidas muutuvad soojusvööde piirid, kui Maa pöörlemistelje kaldenurk Maa orbiidi tasapinna suhtes väheneb? saab 90˚?
Millise Maa pöörlemistelje kaldenurga all orbiidi tasapinna suhtes ei teki mõõdukaid vööndeid?
Tähistaeva välimuse muutmine. Igal järgmisel ööl, võrreldes eelmisega, ilmuvad tähed meie ette veidi läände nihkunud. Õhtust õhtuni tõuseb sama täht 4 minutit varem. Aasta hiljem kordub vaade tähistaevale.
Kui teatud täht on oma seniidis 1. septembril kell 21, siis mis kell on ta oma seniidis 1. märtsil? Kas sa näed teda? Põhjenda vastust.
Pretsessioon - Maa telje koonusekujuline pöörlemine perioodiga 26 000 aastat Päikese ja Kuu gravitatsioonijõudude mõjul. Maa pretsessionaalne liikumine paneb maailma põhja- ja lõunapooluse kirjeldama ringjooni taevas: maailma telg kirjeldab koonust ümber ekliptika telje, mille raadius on umbes 23˚26". aeg kallutatud Maa liikumistasandi suhtes umbes 66˚34" päripäeva nurga all vaatleja põhjapoolkeral (joonis 7).
Pretsessioon muudab taevapooluste asukohta. 2700 aastat tagasi asus maailma põhjapooluse lähedal täht α Draconis, mida Hiina astronoomid kutsusid kuninglikuks täheks. Praegu on Põhjatäht α Ursa Minor. 10 000. aastaks läheneb maailma põhjapoolus tähele Deneb (α Cygnus). Aastal 13600 saab Vegast (α Lyrae) polaartäht.
Joonis 7. Maa telje pretsessionaalne liikumine
Presssiooni tulemusena liiguvad kevadise ja sügisese pööripäeva, suviste ja talviste pööripäevade punktid aeglaselt läbi sodiaagi tähtkuju. 5000 aastat tagasi oli kevadine pööripäev Sõnni tähtkujus, seejärel kandus Jäära tähtkujusse ja on praegu Kalade tähtkujus (vt joonis 8). See nihe on 
= 50",2 aastas.
Joonis 8. Pretsessioon ja nutatsioon taevasfääril
Planeetide külgetõmme on liiga väike, et tekitada muutusi Maa pöörlemistelje asendis, kuid see mõjub Maa liikumisele ümber Päikese, muutes Maa orbiidi tasandi asendit ruumis, s.t. ekliptika tasapind: perioodiliselt muutub ekliptika kalle ekvaatori suhtes, mis praegu väheneb 0,47 aastas 2 * cos ε ), teiseks ei sulgu maailma pooluste poolt kirjeldatud kõverad (joon. 9) .
Joonis 9. Põhjataevapooluse pretsessionaalne liikumine. Keskel olevad täpid näitavad taevapooluse asukohti
Maa telje nutatsioon väikesed erinevad Maa pöörlemistelje kõikumised selle keskmise asendi ümber. Nutatsioonilised võnked tekivad seetõttu, et Päikese ja Kuu pretsessioonijõud muudavad pidevalt oma suurust ja suunda; need on võrdsed nulliga, kui Päike ja Kuu asuvad Maa ekvaatori tasapinnal ja saavutavad maksimumi nendest valgustitest suurimal kaugusel.
Maa telje pretsessiooni ja nutatsiooni tulemusena kirjeldavad taevapoolused tegelikult keerulisi lainelisi jooni taevas (vt joon. 8).
Tuleb märkida, et pretsessiooni ja nutatsiooni mõju tekitavad välised jõud, mis muudavad Maa pöörlemistelje orientatsiooni ruumis. Keha Maa jääb sel juhul muutuva telje suhtes nii-öelda fikseerituks. Seetõttu tähistab täna põhjapoolusele püstitatud lipp ka 13 000 aasta pärast põhjapoolust ning punkti laiuskraad a jääb võrduks 90 °-ga. Kuna pretsessioon ega nutatsioon ei too kaasa laiuskraadi muutusi Maal, ei põhjusta need nähtused ka kliimamuutusi. Kuid need loovad ikkagi aastaaegade nihke mõne ideaalse kalendri suhtes.
Mida saate öelda kõigi tähtede ekliptilise pikkuskraadi, ekliptilise laiuskraadi, paremale tõusmise ja deklinatsiooni muutuste kohta, mis on tingitud Maa telje pretsessioonilisest liikumisest?
Iseseisvate kodutööde ülesanded
Nimeta taevasfääri põhitasandid, jooned ja punktid.
Kuhu tõusevad ja loojuvad taevakehad Maa põhja- (lõuna)poolkeral asuva vaatleja jaoks?
Kuidas astronoomilisi koordinaatsüsteeme konstrueeritakse?
Mida nimetatakse päikese kõrguseks ja asimuutiks?
Kuidas nimetatakse ekvatoriaalseid ja ekliptilisi koordinaate?
Kuidas on õige tõus ja tunninurk seotud?
Kuidas on seotud deklinatsioon ja valgusti kõrgus ülemise kulminatsiooni hetkel?
Mis on pretsessioon ja nutatsioon?
Miks tähed tõusevad ja loojuvad alati samades horisondi punktides, samas kui Päike ja Kuu mitte?
Kuidas on Päikese näiline liikumine üle taevasfääri seotud Maa liikumisega ümber Päikese?
Mis on ekliptika?
Milliseid punkte nimetatakse pööripäevadeks ja miks?
Mis on pööripäev?
Millise nurga all on ekliptika horisondi suhtes kaldu ja miks see nurk päeva jooksul muutub?
Kuidas saab ekliptika horisondiga kokku langeda?
Joonistage pliiatsiga taevasfääri mudelit kujutavale ringile punktid, kus Päike asub:
Märkige märgitud punktide abil ekliptika asukoht. Märkige ekliptikale (ligikaudne) Päikese asukoht 21. aprillil, 23. oktoobril ja oma sünnipäev. Leidke taevasfääri mudelil eelmistes lõikudes loetletud punktid.
Kirjandus
Levitan, E.P. Astronoomia õpetamise meetodid keskkoolis / E.P. Levitan. - M.: Valgustus, 1965. - 227 lk.
Malakhov A.A. Füüsika ja astronoomia (pädevuspõhine lähenemine): õpik-meetod. toetus / A.A. Malakhov; Shadr. olek ped. in-t. - Šadrinsk: Šadr. Ajakirjanduskoda, 2010. - 163 lk.
Mayorov, V.F. Kuidas teada saada, et maakera pöörleb? / V.F. Mayorov // Füüsika. - 2010. - nr 2. - S. 45-47.
Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N. Füüsika: Proc. 10 raku jaoks. õppeasutused. – M.: Valgustus, 2010.
Pinsky A.A., Razumovski V.G., Bugaev A.I. jne Füüsika ja astronoomia: õpik 9. klassile. Üldharidus Institutsioonid / Toim. A.A. Pinsky, V.G. Razumovski.- M.: Valgustus, 2001. - S. 202-212
Ranzini, D. Cosmos / D. Ranzini; Per. itaalia keelest. N. Lebedeva. - M .: LLC Astrel kirjastus, 2004. - 320 lk.
Iga päev taeva idaküljel silmapiirilt tõustes liigub Päike üle taeva ja peidab end uuesti läände. Põhjapoolkera elanike jaoks toimub see liikumine vasakult paremale, lõunapoolsetel paremalt vasakule. Keskpäeval saavutab Päike oma suurima kõrguse ehk, nagu astronoomid ütlevad, kulmineerub. Keskpäev on ülemine haripunkt ja on ka alumine kulminatsioon – keskööl. Meie keskmistel laiuskraadidel pole Päikese alumine kulminatsioon nähtav, kuna see toimub horisondi all. Aga sealpool polaarjoont, kus Päike vahel suvel ei looju, saab jälgida nii ülemist kui ka alumist kulminatsiooni.
Geograafilisel poolusel on Päikese igapäevane teekond peaaegu paralleelne horisondiga. Kevadise pööripäeva päeval ilmudes tõuseb Päike veerand aasta jooksul aina kõrgemale ja kõrgemale, kirjeldades ringe horisondi kohal. Suvise pööripäeva päeval saavutab ta oma maksimumkõrguse (23,5?). Järgmiseks aastaveerandiks, enne sügisest pööripäeva, laskub Päike alla. See on polaarpäev. Siis saabub pool aastat polaaröö. Keskmistel laiuskraadidel Päikese nähtav igapäevane teekond aasta läbi kas lüheneb või suureneb. Kõige madalam on see talvisel pööripäeval ja kõrgeim suvisel pööripäeval. Pööripäevadel
Päike on taevaekvaatoril. Samal ajal tõuseb see idapunktis ja loojub läänepunktis.
Ajavahemikul kevadisest pööripäevast suvise pööripäevani nihkub päikesetõusu koht päikesetõusupunktist veidi vasakule, põhja poole. Ja sisenemiskoht eemaldub läänepunktist paremale, kuigi ka põhja poole. Suvise pööripäeva päeval ilmub Päike kirdesse ja keskpäeval kulmineerub see aasta kõrgeimal kõrgusel. Päike loojub loodes.
Seejärel nihkuvad päikesetõusu ja -loojangu kohad tagasi lõuna poole. Talvisel pööripäeval tõuseb Päike kagust, ületab taevameridiaani madalaimas punktis ja loojub edelas. Tuleb meeles pidada, et murdumise (st valguskiirte murdumise tõttu maa atmosfääris) on valgusti näiv kõrgus alati tegelikust suurem.
Seetõttu toimub päikesetõus varem ja loojang hiljem, kui see oleks atmosfääri puudumisel.
Niisiis, Päikese igapäevane tee on taevasfääri väike ring, mis on paralleelne taevaekvaatoriga. Samal ajal liigub Päike aasta jooksul taevaekvaatori suhtes kas põhja või lõuna poole. Tema teekonna päevane ja öine osa ei ole samad. Need on võrdsed ainult pööripäevadel, mil Päike on taevaekvaatoril.
Väljend "Päikese tee tähtede vahel" tundub kellelegi kummaline. Päeval tähti näha ei ole. Seetõttu pole lihtne märgata, et Päike on aeglane, umbes 1? päevas, liigub tähtede vahel paremalt vasakule. Aga on näha, kuidas tähistaeva välimus aasta jooksul muutub. Kõik see on Maa ümber Päikese pöörde tagajärg.
Päikese iga-aastase nähtava liikumise teed tähtede taustal nimetatakse ekliptikaks (kreeka keelest "eclipsis" - "varjutus") ja pöördeperioodi piki ekliptikat nimetatakse täheaastaks. See võrdub 265 päeva 6 tundi 9 minutit 10 sekundit ehk 365,2564 keskmist päikesepäeva.
Ekliptika ja taevaekvaator ristuvad kevadise ja sügisese pööripäeva punktides 23? 26 "nurga all. Neist esimeses punktis juhtub Päike tavaliselt 21. märtsil, kui ta läheb taeva lõunapoolkeralt põhjapoolsesse.Teises 23. septembril, kui nad lähevad põhjapoolkeralt Ekliptika kõige kaugemas punktis põhja poole on Päike 22. juunil (suvine pööripäev) ja lõunas 22. detsembril (talvine pööripäev) pööripäev).Liigaaastal nihutatakse neid kuupäevi ühe päeva võrra.
Ekliptika neljast punktist on põhipunkt kevadine pööripäev. Just temalt loetakse üks taevalikest koordinaatidest - õige ülestõus. Samuti loeb see sidereaalset aega ja troopilist aastat - ajavahemikku Päikese keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. Troopiline aasta määrab aastaaegade vaheldumise meie planeedil.
Kuna kevadine pööripäev liigub tähtede vahel aeglaselt Maa telje pretsessiooni tõttu, on troopilise aasta kestus lühem kui sideeraalne aasta. See on 365,2422 keskmist päikesepäeva. Umbes 2 tuhat aastat tagasi, kui Hipparkhos koostas oma tähekataloogi (esimene, mis jõudis meieni tervikuna), oli kevadine pööripäev Jäära tähtkujus. Meie ajaks on see liikunud ligi 30?, Kalade tähtkujusse ja sügisene pööripäevapunkt Kaalude tähtkujust Neitsi tähtkuju. Kuid pärimuse järgi tähistavad pööripäevade punkte endiste "pööripäevade" tähtkujude endised märgid - Jäär ja Kaalud. Sama juhtus pööripäevapunktidega: suvi tähistab Sõnni tähtkujus Vähi ja talve Amburi tähtkujus Kaljukitse tähtkujus.
Ja lõpuks on viimane asi seotud Päikese näilise iga-aastase liikumisega. Pool ekliptikast kevadisest pööripäevast sügiseni (21. märtsist 23. septembrini) läbib Päike 186 päevaga. Teine pool, sügisesest pööripäevast kevadise pööripäevani, kestab 179 päeva (liigaaastal 180). Kuid lõppude lõpuks on ekliptika pooled võrdsed: kumbki on 180?. Seetõttu liigub Päike mööda ekliptikat ebaühtlaselt. Seda ebatasasust seletatakse Maa liikumiskiiruse muutumisega elliptilisel orbiidil ümber Päikese. Päikese ebaühtlane liikumine piki ekliptikat toob kaasa erineva pikkusega aastaaegade. Näiteks põhjapoolkera elanike jaoks on kevad ja suvi kuus päeva pikemad kui sügis ja talv. 2.-4.juuni Maa asub Päikesest 5 miljonit kilomeetrit pikemalt kui 2.-3.jaanuaril ning liigub oma orbiidil Kepleri teise seaduse kohaselt aeglasemalt. Suvel maa saab alates
Päike on vähem soe, kuid põhjapoolkeral on suvi pikem kui talv. Seetõttu on põhjapoolkeral soojem kui lõunapoolkeral.
Maa tõeline liikumine – Päikese näiv aastane liikumine taevasfääril – Taevaekvaator ja ekliptikatasand – Päikese ekvatoriaalsed koordinaadid aasta jooksul
Maa tõeline liikumine
Päikese ja teiste taevasfääri valgustite näiva liikumise põhimõtte mõistmiseks kaalume kõigepealt Maa tõeline liikumine. Maa on üks planeetidest. See pöörleb pidevalt ümber oma telje.
Selle pöörlemisperiood on võrdne ühe päevaga, seetõttu tundub Maal asuvale vaatlejale, et kõik taevakehad tiirlevad ümber Maa idast läände sama perioodiga.
Kuid Maa mitte ainult ei pöörle ümber oma telje, vaid tiirleb ka elliptilisel orbiidil ümber Päikese. See teeb ühe pöörde ümber Päikese ühe aastaga. Maa pöörlemistelg on orbiidi tasapinna suhtes 66°33′ nurga all. Telje asend ruumis Maa ümber Päikese liikumise ajal jääb peaaegu muutumatuks kogu aeg. Seetõttu on põhja- ja lõunapoolkera vaheldumisi pööratud Päikese poole, mille tulemusena aastaajad Maal muutuvad.
Taevast vaadeldes võib märgata, et tähed säilitavad paljude aastate jooksul alati oma suhtelise asukoha.
Tähed on "fikseeritud" ainult seetõttu, et nad on meist väga kaugel. Kaugus nendeni on nii suur, et need on Maa orbiidi mis tahes punktist võrdselt nähtavad.
Kuid Päikesesüsteemi kehad - Päike, Kuu ja planeedid, mis on Maale suhteliselt lähedal ja nende asukohtade muutumist on meil lihtne märgata. Seega osaleb Päike koos kõigi valgustitega igapäevases liikumises ja omab samal ajal oma nähtavat liikumist (seda nimetatakse iga-aastane liikumine) Maa liikumise tõttu ümber päikese.
Päikese näiv iga-aastane liikumine taevasfääril
Päikese kõige lihtsamat iga-aastast liikumist saab seletada alloleva joonisega. Sellelt jooniselt on näha, et olenevalt Maa asukohast orbiidil näeb Maalt pärit vaatleja Päikest erinevate elementide taustal. Talle tundub, et see liigub pidevalt taevasfääris ringi. See liikumine on peegeldus Maa pöördest ümber Päikese. Aasta pärast teeb Päike täieliku pöörde.
Taevasfääril olevat suurt ringi, mida mööda toimub Päikese näiv aastane liikumine, nimetatakse ekliptika. Ekliptika on kreeka sõna ja tähendab varjutus. See ring sai sellise nime, kuna Päikese ja Kuu varjutused toimuvad ainult siis, kui mõlemad valgustid on sellel ringil.
Tuleb märkida, et ekliptika tasand langeb kokku Maa orbiidi tasandiga.
Päikese näiv iga-aastane liikumine piki ekliptikat toimub samas suunas, milles Maa liigub orbiidil ümber Päikese, st liigub itta. Aasta jooksul läbib Päike järjestikku ekliptikast 12 tähtkuju, mis moodustavad vöö ja mida nimetatakse sodiaagiks.
Tähtkuju vöö moodustavad järgmised tähtkujud: Kalad, Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits ja Veevalaja. Tulenevalt asjaolust, et Maa ekvaatori tasapind kaldub Maa orbiidi tasapinnale 23°27' võrra, taevaekvaatori tasapind samuti kaldus ekliptika tasapinna suhtes nurga e=23°27′.
Ekliptika kalle ekvaatori suhtes ei jää konstantseks (Päikese ja Kuu tõmbejõudude mõju tõttu Maale), seetõttu otsustati 1896. aastal astronoomiliste konstantide kinnitamisel arvestada kallega. ekliptikast ekvaatorini on keskmiselt võrdne 23 ° 27'8 "26.
Taevaekvaator ja ekliptika tasand
Ekliptika lõikub taevaekvaatoriga kahes punktis, mida nimetatakse kevadiste ja sügiseste pööripäevade punktid. Kevadise pööripäeva punkti tähistatakse tavaliselt Jäära T tähtkuju märgiga ja sügise pööripäeva punkti - Kaalude tähtkuju märgiga -. Päike nendes punktides on vastavalt 21. märtsil ja 23. septembril. Nendel päevadel Maal võrdub päev ööga, Päike tõuseb täpselt idapunktis ja loojub läänepunktis.
Kevadise ja sügisese pööripäeva punktid on ekvaatori ja ekliptika tasandi lõikepunktid
Nimetatakse ekliptika punkte, mis on pööripäevast 90° nurga all pööripäeva punktid. Ekliptika punkti E, kus Päike on taevaekvaatori suhtes kõrgeimas asendis, nimetatakse suvine pööripäeva punkt, ja nimetatakse punkti E', kus see asub kõige madalamal positsioonil talvise pööripäeva punkt.
Suvise pööripäeva hetkel on Päike 22. juunil ja talvise pööripäeva hetkel 22. detsembril. Päikese keskpäevane kõrgus püsib pööripäevade kuupäevade lähedal mitu päeva peaaegu muutumatuna, millega seoses need punktid ka oma nime said. Kui Päike on suvisel pööripäeval, on põhjapoolkeral päev pikim ja öö kõige lühem, talvisel pööripäeval aga vastupidi.
Suvise pööripäeva päeval on päikesetõusu ja -loojangu punktid horisondi ida ja lääne punktidest võimalikult põhja pool ning talvise pööripäeva päeval kõige lõuna pool.
Päikese liikumine piki ekliptikat toob kaasa pideva muutumise ekvatoriaalsetes koordinaatides, igapäevase keskpäeva kõrguse muutumise ning päikesetõusu ja -loojangu punktide liikumise piki horisonti.
On teada, et Päikese deklinatsiooni mõõdetakse taevaekvaatori tasapinnast ja parempoolset tõusu - kevadise pööripäeva punktist. Seega, kui Päike on kevadisel pööripäeval, on tema deklinatsioon ja parem tõus null. Aasta jooksul on Päikese deklinatsioon praegusel perioodil vahemikus +23°26′ kuni -23°26′, läbides nulli kaks korda aastas ja parempoolse tõusu 0 kuni 360°.
Päikese ekvatoriaalsed koordinaadid aasta jooksul
Päikese ekvatoriaalsed koordinaadid muutuvad aasta jooksul ebaühtlaselt. Selle põhjuseks on Päikese ebaühtlane liikumine piki ekliptikat ja Päikese liikumine piki ekliptikat ning ekliptika kalle ekvaatori poole. Päike läbib poole oma näivast aastast teest 186 päevaga 21. märtsist 23. septembrini ja teise poole 179 päevaga 23. septembrist 21. märtsini.
Päikese ebaühtlane liikumine piki ekliptikat on tingitud sellest, et Maa ei liigu kogu Päikese ümber tiirlemise perioodi jooksul orbiidil sama kiirusega. Päike asub Maa elliptilise orbiidi ühes fookuses.
Alates Kepleri teine seadus On teada, et Päikest ja planeeti ühendav joon katab võrdsel ajaperioodil võrdsed alad. Selle seaduse järgi on Maa, olles Päikesele kõige lähemal, s.o periheel, liigub kiiremini ja olles Päikesest kõige kaugemal, st sisse afeel- aeglasemalt.
Talvel on Maa Päikesele lähemal ja suvel kaugemal. Seetõttu liigub ta talvepäevadel orbiidil kiiremini kui suvepäevadel. Sellest tulenevalt on talvise pööripäeva päeval Päikese õige tõusmise päevamuutus 1°07', suvise pööripäeva päeval aga vaid 1°02'.
Maa liikumiskiiruste erinevus orbiidi igas punktis põhjustab ebaühtlase muutuse mitte ainult õiges tõusus, vaid ka Päikese deklinatsioonis. Kuid ekliptika kalde tõttu ekvaatorile on selle muutumisel erinev iseloom. Päikese deklinatsioon muutub kõige kiiremini pööripäevade lähedal ja pööripäevadel see peaaegu ei muutu.
Päikese ekvatoriaalkoordinaatide muutumise olemuse teadmine võimaldab teha ligikaudse arvutuse Päikese õige tõusu ja deklinatsiooni kohta.
Sellise arvutuse tegemiseks võtke Päikese teadaolevate ekvatoriaalsete koordinaatidega lähim kuupäev. Siis võetakse arvesse, et Päikese parem tõus päevas muutub keskmiselt 1 ° ja Päikese deklinatsioon kuu jooksul enne ja pärast pööripäeva möödumist muutub 0,4 ° päevas; kuu jooksul enne ja pärast pööripäevi - 0,1 ° võrra päevas ja vahepealsetel kuudel näidatud kuude vahel - 0,3 ° võrra.
Päev on üks aja mõõtmise põhiühikuid. Maa pöörlemine ja tähistaeva näiline liikumine.
Aja mõõtmise põhisuurus on seotud maakera täieliku ümber oma telje pöörde perioodiga.
Kuni viimase ajani arvati, et Maa pöörlemine on täiesti ühtlane. Siiski on selles pöörlemises nüüd leitud mõningaid ebakorrapärasusi, kuid need on nii väikesed, et need ei oma kalendri ülesehituse jaoks tähtsust.
Olles Maa pinnal ja osaledes koos sellega tema pöörlevas liikumises, me seda ei tunne.
Me hindame maakera pöörlemist ümber oma telje ainult nende nähtavate nähtuste järgi, mis on sellega seotud. Maa igapäevase pöörlemise tagajärjeks on näiteks taevalaotuse näiline liikumine koos kõigi sellel paiknevate valgustitega: tähed, planeedid, Päike, Kuu jne.
Tänapäeval saab maakera ühe pöörde kestuse määramiseks kasutada - spetsiaalset teleskoopi - transiitinstrumenti, mille toru optiline telg pöörleb rangelt ühes tasapinnas - antud koha meridiaani tasandis, möödudes. läbi lõuna ja põhja punktide. Meridiaani ristumist tähega nimetatakse ülemiseks haripunktiks. Ajavahemikku tähe kahe järjestikuse ülemise haripunkti vahel nimetatakse sidereaalseks päevaks.
Sideerilise päeva täpsem määratlus on järgmine: see on ajavahemik kevadise pööripäeva kahe järjestikuse ülemise haripunkti vahel. Need on aja mõõtmise üks põhiühikuid, kuna nende kestus jääb muutumatuks. Sideerpäev jaguneb 24 sideeraalseks tunniks, iga tund 60 sideeraalseks minutiks ja iga minut 60 sideeraalseks sekundiks.
Sideer-tunnid, minutid ja sekundid loetakse sideer-kelladel, mis on saadaval igas astronoomiaobservatooriumis ja näitavad alati sideer-aega. Selliseid kellasid on igapäevaelus ebamugav kasutada, kuna aasta sama kõrghetk langeb päikesepaistelise päeva erinevatele aegadele. Looduse elu ja sellega ka kogu inimeste elu on seotud mitte tähtede liikumisega, vaid päeva ja öö vaheldumisega ehk siis Päikese igapäevase liikumisega. Seetõttu ei kasuta me igapäevaelus sidereaalset aega, vaid päikeseaega. Päikeseaja mõiste on palju keerulisem kui sidereaalaja mõiste. Kõigepealt peame selgelt ette kujutama Päikese näilist liikumist.
Päikese nähtav iga-aastane liikumine. Ekliptika.
Ööst õhtusse tähistaevast jälgides on näha, et igal järgneval südaööl kulmineerub järjest rohkem tähti. Seda seletatakse asjaoluga, et maakera iga-aastase liikumise tõttu orbiidil toimub Päikese liikumine tähtede vahel. See toimub samas suunas, milles Maa pöörleb, see tähendab läänest itta.
Päikese näiva liikumise teed tähtede vahel nimetatakse ekliptikaks. . See on suur ring taevasfääril, mille tasapind on kaldu taevaekvaatori tasandi suhtes 23° 27 "nurga all ja lõikub kahes punktis taevaekvaatoriga. Need on kevade ja sügise punktid Pööripäevad.Esimesel neist on Päike umbes 21. märtsil, mil ta liigub lõunataevapoolkeralt põhja.Teine punkt on umbes 23. september, mil ta läheb põhjapoolkeralt lõunasse.Sodiaagi tähtkujud. Liikudes mööda ekliptikat, liigub Päike aasta jooksul järjestikku 12 piki ekliptikat paikneva ja vöö moodustava tähtkuju vahel sodiaak .
Päikese näiline liikumine läbi sodiaagi tähtkujude: Kalad, Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits ja Veevalaja. (Rangselt võttes läbib Päike ka 13. tähtkuju – Ophiuchuse. Veel õigem oleks pidada seda sodiaagi tähtkuju kui sellist tähtkuju nagu Skorpion, kus Päike on vähem kui pikk kui igas tähtkujus. muud tähtkujud.) Need tähtkujud, mida nimetatakse sodiaagiks, said oma üldnimetuse kreekakeelsest sõnast "zoon" – loom, kuna paljud neist nimetati iidsetel aegadel loomade järgi. Igas sodiaagi tähtkujus on Päike keskmiselt umbes kuu. Seetõttu vastas isegi iidsetel aegadel iga kuu teatud sodiaagimärgile. Näiteks märts oli tähistatud Jäära märgiga, kuna kevadine pööripäev asus selles tähtkujus umbes kaks tuhat aastat tagasi ja seetõttu möödus Päike sellest tähtkujust märtsis. Kui Maa liigub oma orbiidil ja liigub positsioonilt III (märts) positsioonile IV (aprill), liigub Päike Jäära tähtkujust Sõnni tähtkuju ja kui Maa on asendis V (mai), liigub Päike liikuda Sõnni tähtkujust Kaksikute tähtkuju jne.
Maailma põhjapooluse liikumine tähtede vahel 26 000 aasta jooksul.
Kevadine pööripäev ei jää aga taevasfääris muutumatuks. Selle liikumine avastati II sajandil. eKr e. kreeka teadlast Hipparkhost nimetati pretsessiooniks, s.o pööripäeva pretsessiooniks. Selle põhjuseks on järgmine põhjus. Maa ei ole kera, vaid sfääriline, pooluste pealt lapik. Päikese ja Kuu külgetõmbejõud toimivad kerakujulise Maa erinevates osades erinevalt. Need jõud viivad selleni, et Maa samaaegsel pöörlemisel ja selle liikumisel ümber Päikese kirjeldab Maa pöörlemistelg orbiidi tasandiga risti asetsevat koonust. Selle tulemusena liiguvad taevapoolused tähtede vahel väikese ringina, mille keskpunkt on ekliptikapoolus, olles sellest umbes 231/2° kaugusel. Presessiooni tõttu liigub kevadine pööripäev mööda ekliptikat läände, s.o Päikese nähtava liikumise suunas 50 "3 võrra aastas. Seetõttu teeb see täisringi umbes 26 000 aastaga. Samal põhjusel meie ajal Põhjatähe lähedal asuv maailma põhjapoolus oli 4000 aastat tagasi Draakoni lähedal ja 12 000 aasta pärast Vega (Lüüra) lähedal.
Päikesepaisteline päev ja päikeseaeg.
Tõeline päikesepaisteline päev. Kui me vaatleme transiidiinstrumendi abil mitte tähti, vaid Päikest ja märgime igapäevaselt päikeseketta keskme meridiaanist läbimise aega, st selle ülemise haripunkti hetke, siis võime leida et päikeseketta keskpunkti kahe ülemise kulminatsiooni vaheline ajavahemik, mida nimetatakse tõelisteks päikesepäevadeks, osutub alati keskmiselt 3 minuti võrra pikemaks kui sidereaalne päev. 56 sekundit ehk ligikaudu 4 minutit. See tuleneb asjaolust, et Maa, tiirledes ümber Päikese, teeb selle ümber täieliku tiiru aasta jooksul, s.o ligikaudu 365 ja veerand päevaga. Peegeldades seda Maa liikumist, liigub Päike ühe päevaga umbes 1/365 oma aastasest teest ehk umbes ühe kraadi, mis vastab neljale minutile. Kuid erinevalt sideerpäevast muudab tõeline päikesepäev perioodiliselt oma kestust.
Selle põhjuseks on kaks põhjust: esiteks ekliptika tasandi kalle taevaekvaatori tasandi suhtes ja teiseks Maa orbiidi elliptiline kuju. Kui Maa asub ellipsi Päikesele kõige lähemal asuvas osas, liigub see kiiremini; poole aasta pärast on Maa ellipsi vastasosas ja liigub orbiidil aeglasemalt. Maa ebaühtlane liikumine oma orbiidil põhjustab Päikese ebaühtlase näilise liikumise taevasfääris: erinevatel aastaaegadel liigub Päike erineva kiirusega. Seetõttu muutub tõelise päikesepäeva pikkus pidevalt. Nii näiteks 23. detsembril, kui tegelik päev on kõige pikem, on need 51 sekundit. pikemad kui 16. september, mil need on kõige lühemad. Keskmine päikese päev. Tõeliste päikesepäevade ebaühtluse tõttu on nende kasutamine aja mõõtmise ühikuna ebamugav. Umbes kolmsada aastat tagasi teadsid Pariisi kellassepad seda hästi, kui kirjutasid oma gildi vapile: "Päike näitab aega petlikult."
Kõik meie kellad - randme-, seina-, tasku- ja teised - on reguleeritud mitte tõelise Päikese liikumise järgi, vaid kujuteldava punkti liikumise järgi, mis aasta jooksul teeb ühe täispöörde ümber Maa sama ajaga kui Päike, kuid liigub samal ajal mööda taevaekvaatorit ja täiesti ühtlaselt. Seda punkti nimetatakse keskmiseks päikeseks. Keskmise päikese meridiaani läbimise hetke nimetatakse keskmiseks keskpäevaks ja ajavahemikku kahe järjestikuse keskmise keskpäeva vahel on keskmine päikesepäev. Nende kestus on alati sama. Need jagunevad 24 tunniks, iga keskmise päikeseaja tund omakorda 60 minutiks ja iga minut 60 sekundiks keskmisest päikeseajast. Just keskmine päikesepäev, mitte sideerpäev on üks peamisi aja mõõtühikuid, mis on tänapäevase kalendri aluseks. Vahet keskmise päikeseaja ja tegeliku aja vahel samal hetkel nimetatakse ajavõrrandiks.
Kalendri astronoomiline alus.
Teame, et iga kalender põhineb astronoomilistel nähtustel: päeva ja öö vaheldumisel, kuufaaside ja aastaaegade vaheldumisel. Need nähtused annavad iga kalendrisüsteemi aluseks kolm põhilist ajaühikut, nimelt päikesepäev, kuukuu ja päikeseaasta. Võttes konstantse väärtusena keskmise päikesepäeva, paneme paika kuukuu ja päikeseaasta kestuse. Astronoomia ajaloo jooksul on nende ajaühikute kestust pidevalt täpsustatud.
sünoodiline kuu.
Kuukalendrite aluseks on sünoodiline kuu – ajavahemik kahe järjestikuse identse kuufaasi vahel. Esialgu määrati, nagu juba teada, 30 päeva. Hiljem selgus, et kuukuus on 29,5 päeva. Praegu arvestatakse sünoodilise kuu keskmiseks kestuseks 29,530588 keskmist päikesepäeva või 29 päeva 12 tundi 44 minutit 2,8 sekundit keskmist päikeseaega.
troopiline aasta.
Erakordse tähtsusega oli päikeseaasta kestuse järkjärguline täpsustamine. Esimestes kalendrisüsteemides sisaldas aasta 360 päeva. Vanad egiptlased ja hiinlased määrasid umbes viis tuhat aastat tagasi päikeseaasta pikkuseks 365 päeva ja paar sajandit enne meie ajastut määrati nii Egiptuses kui Hiinas aasta pikkuseks 365,25 päeva. Kaasaegne kalender põhineb troopilisel aastal – ajavahemikul kahe järjestikuse Päikese keskpunkti läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva.
Troopilise aasta täpse väärtuse määramisega tegelesid sellised silmapaistvad teadlased nagu P. Laplace (1749-1827) 1802. aastal, F. Bessel (1784-1846) 1828. aastal, P. Hansen (1795-1874) 1853. aastal. , W Le Verrier (1811-1877) 1858. aastal ja mõned teised.
Troopilise aasta pikkuse määramiseks pakkus S. Newcomb välja üldvalemi: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), kus t on aasta järjekorraarv.
1960. aasta oktoobris toimus Pariisis XI kaalude ja mõõtude peakonverents, kus võeti vastu ühtne rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI) ja IX kongressil soovitati aja põhiühikuna teine määratlus. Rahvusvaheline Astronoomialiit (Dublin, 1955) kiideti heaks. Vastavalt vastuvõetud otsusele on efemeriidi sekund defineeritud kui 1/31556925,9747 osa troopilisest aastast 1900. aasta alguse kohta. Siit on lihtne määrata troopilise aasta väärtust: T ==- 365 päeva 5 tundi. 48 min. 45,9747 sek. või T = 365,242199 päeva.
Kalendri eesmärkidel pole nii suurt täpsust vaja. Seega, ümardades viienda kümnendkohani, saame T == 365,24220 päeva. Selline troopilise aasta ümardamine annab veaks ühe päeva 100 000 aasta kohta. Seetõttu võib meie poolt vastuvõetud väärtus olla kõigi kalendriarvutuste aluseks. Seega ei sisalda ei sünoodiline kuu ega troopiline aasta keskmiste päikesepäevade täisarvu ja järelikult on kõik need kolm suurust võrreldamatud. See tähendab, et ühte neist suurustest on võimatu lihtsalt väljendada teisega, st on võimatu valida mõnda päikeseaastate täisarvu, mis sisaldaks täisarv kuukuusid ja täisarvu keskmisi päikesepäevi. See seletab kogu kalendriprobleemi keerukust ja kogu segadust, mis on valitsenud mitu aastatuhandet suurte ajavahemike arvutamise küsimuses.
Kolme tüüpi kalendreid.
Soov vähemalt mingil määral päeva, kuud ja aastat omavahel kooskõlastada viis selleni, et erinevatel ajastutel loodi kolme tüüpi kalendreid: päikesekalendreid, mis põhinesid Päikese liikumisel, milles nad püüdsid päeva koordineerida. ja aasta; lunar (kuu liikumise alusel), mille eesmärk oli päeva ja kuukuu kooskõlastamine; lõpuks lunisolar, milles püüti ühtlustada kõiki kolme ajaühikut.
Praegu kasutavad päikesekalendrit peaaegu kõik maailma riigid. Kuukalender mängis iidsetes religioonides suurt rolli. See on säilinud tänapäevani mõnes idapoolses riigis, mis tunnistab moslemi usku. Selles on kuudel 29 ja 30 päeva ning päevade arv muutub nii, et iga järgmise kuu esimene päev langeb kokku "uue kuu" ilmumisega taevasse. Kuukalendri aastad sisaldavad vaheldumisi 354 ja 355 päeva.
Seega on kuuaasta 10-12 päeva lühem kui päikeseaasta. Lunisolaari kalendrit kasutatakse juudi usundis usupühade arvutamiseks, aga ka Iisraeli osariigis. See on erilise keerukusega. Selles sisalduv aasta sisaldab 12 kuukuud, mis koosnevad kas 29 või 30 päevast, kuid Päikese liikumise arvessevõtmiseks tuuakse perioodiliselt sisse "liigaaastad", mis sisaldavad täiendavat, kolmeteistkümnendat kuud. Lihtaastad, st kaheteistkuulised aastad, koosnevad 353, 354 või 355 päevast ja liigaastad, st kolmeteistkuulised aastad, on igaüks 383, 384 või 385 päeva. Sellega saavutatakse, et iga kuu esimene päev langeb peaaegu täpselt kokku noore kuuga.
1 Päikese aastane liikumine ja ekliptika koordinaatsüsteem
Päike liigub koos igapäevase pöörlemisega aasta jooksul aeglaselt kogu taevasfääris vastassuunas mööda suurt ringi, mida nimetatakse ekliptikaks. Ekliptika on taevaekvaatori suhtes nurga all Ƹ, mille väärtus on hetkel 23 26´ lähedal. Ekliptika lõikub taevaekvaatoriga kevade ♈ (21. märts) ja sügise punktis Ω (23. september) pööripäevad. Ekliptika punktid, 90 pööripäevast, on suvise (22. juuni) ja talvise (22. detsembri) pööripäeva punktid. Päikeseketta keskpunkti ekvatoriaalsed koordinaadid muutuvad aasta jooksul pidevalt 0-st kuni 24-ni (parempoolne tõus) - ekliptika pikkuskraad ϒm, mida loetakse kevadisest pööripäevast laiuskraadini. Ja 23 26´ kuni -23 26´ (deklinatsioon) - ekliptiline laiuskraad, mõõdetuna 0 kuni +90 põhjapooluseni ja 0 kuni -90 lõunapooluseni. Sodiaagi tähtkujud on tähtkujud, mis asuvad ekliptika joonel. See asub ekliptika joonel, mis koosneb 13 tähtkujust: Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits, Veevalaja, Kalad ja Ophiuchus. Kuid Ophiuchuse tähtkuju ei mainita, kuigi Päike viibib selles suurema osa ajast Amburi ja Skorpioni tähtkujudest. Seda tehakse mugavuse huvides. Kui Päike on horisondi all kõrgustel 0 kuni -6, kestab tsiviilhämarus ja vahemikus -6 kuni -18 - astronoomiline hämarus.
2 Mõõtmisaeg
Aja mõõtmine põhineb kupli igapäevase pöörlemise ja Päikese aastase liikumise vaatlustel, s.o. Maa pöörlemine ümber oma telje ja Maa tiirlemine ümber päikese.
Põhilise ajaühiku, mida nimetatakse päevaks, pikkus sõltub valitud punktist taevas. Astronoomias võetakse sellised punktid:
Kevadine pööripäev ♈ ( sidereaalne aeg);
Päikese nähtava ketta keskpunkt ( tõeline päike, tõeline päikeseaeg);
- keskmine päike - fiktiivne punkt, mille asukohta taevas saab teoreetiliselt arvutada mis tahes ajahetke jaoks ( keskmine päikeseaeg)
Troopilist aastat kasutatakse pikkade ajavahemike mõõtmiseks, mis põhinevad Maa liikumisel ümber Päikese.
troopiline aasta- ajavahemik Päikese tõelise keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. See sisaldab 365,2422 keskmist päikesepäeva.
Punkti aeglase liikumise tõttu kevadine pööripäev päikese poole, põhjustas pretsessioon, tähtede suhtes on Päike pärast 20-minutilist ajavahemikku samas punktis taevas. 24 sek. pikem kui troopiline aasta. Seda nimetatakse tähe aasta ja sisaldab 365,2564 keskmist päikesepäeva.
3 sidereaalaeg
Ajavahemikku kevadise pööripäeva kahe järjestikuse haripunkti vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse sideelised päevad.
Küljeaega mõõdetakse kevadise pööripäeva tunninurgaga: S=t ♈ ja see on võrdne mis tahes tähe õige tõusu ja tunninurga summaga: S = α + t.
Külgaeg igal hetkel võrdub mis tahes valgusti õige tõusuga pluss selle tunninurk.
Päikese ülemise kulminatsiooni hetkel on selle tunninurk t=0 ja S = α.
4 Tõeline päikeseaeg
Ajavahemikku Päikese (päikeseketta keskpunkti) kahe järjestikuse kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse Olen tõelised päikeselised päevad.
Tõelise päikesepäeva algust antud meridiaanil peetakse Päikese madalama kulminatsiooni hetkeks ( tõeline kesköö).
Aega Päikese alumisest kulminatsioonist mis tahes muusse asendisse, väljendatuna tõelise päikesepäeva murdosades, nimetatakse tõeline päikeseaeg Tʘ
Tõeline päikeseaeg väljendatuna Päikese tunninurgana, suurendatuna 12 tunni võrra: Т ʘ = t ʘ + 12 h
5 Keskmine päikeseaeg
Selleks, et päeval oleks konstantne kestus ja see oleks samal ajal seotud Päikese liikumisega, võetakse astronoomias kasutusele kahe fiktiivse punkti mõiste:
Keskmine ekliptika ja keskmine ekvatoriaalne päike.
Keskmine ekliptika Päike (vrd eclip. S.) liigub ühtlaselt mööda ekliptikat keskmise kiirusega.
Keskmine ekvatoriaalne Päike liigub piki ekvaatorit keskmise ekliptika Päikese konstantsel kiirusel ja möödub samal ajal kevadisest pööripäevast.
Ajavahemikku keskmise ekvatoriaalpäikese kahe järjestikuse haripunkti vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse keskmine päikese päev.
Aega, mis kulus keskmise ekvatoriaalpäikese alumisest kulminatsioonist kuni selle mis tahes muusse asendisse, väljendatuna keskmise päikesepäeva murdosades, nimetatakse keskmine päikeseaegTm.
keskmine päikeseaeg Tm on antud meridiaanil igal hetkel arvuliselt võrdne Päikese tunninurgaga: Tm= t m+ 12h
Keskmine aeg erineb tegelikust väärtuse poolest aja võrrandid: Tm= Tʘ +n .
6 Universaal-, standard- ja standardaeg
Maailm:
Greenwichi meridiaani kohalikku keskmist päikeseaega nimetatakse universaal- või universaalaeg T 0 .
Maa mis tahes punkti kohalik keskmine päikeseaeg määratakse: Tm= T 0+λh
standardaeg:
Aega hoitakse 24 peamisel geograafilisel meridiaanil, mis asuvad üksteisest täpselt 15 (või 1 tunni) pikkuskraadil umbes iga ajavööndi keskel. Peamiseks nullmeridiaaniks peetakse Greenwichi. Standardaeg on universaalaeg pluss ajavööndi number: T P \u003d T 0+n
Rasedus:
Venemaal kasutati praktilises elus kuni 2011. aasta märtsini sünnitusaega:
T D \u003d T P+ 1 h.
Teise ajavööndi, kus Moskva asub, dekreetaega nimetatakse Moskva aja järgi. Suveperioodil (aprill-oktoober) nihutati kellaosutid tund aega edasi ja talvel tund aega tagasi tagasi.
7 Murdumine
Valgustite näiv asend horisondi kohal erineb valemite järgi arvutatust. Taevaobjekti kiired läbivad enne vaatleja silma sattumist Maa atmosfääri ja murduvad selles. Ja kuna tihedus suureneb Maa pinna poole, kaldub valguskiir mööda kõverat joont üha enam samas suunas kõrvale, nii et suund OM 1, mida mööda vaatleja tähte näeb, osutub kõrvalekalduvaks. seniit ja ei lange kokku suunaga OM 2, mille järgi ta näeks valgustit atmosfääri puudumisel.
Valguskiirte murdumise nähtust Maa atmosfääri läbimise ajal nimetatakse astronoomiliseks murdumine. Nurka M 1 OM 2 nimetatakse murdumisnurk või murdumine ρ.
Nurka ZOM 1 nimetatakse tähe zʹ näiliseks seniidikauguseks ja nurka ZOM 2 tõeliseks seniidikauguseks z: z - zʹ = ρ, s.o. valgusti tegelik kaugus on väärtuse võrra suurem kui nähtav ρ.
Horisondi joonel murdumine on keskmiselt võrdne 35ʹ.
Murdumise tõttu täheldatakse Päikese ja Kuu ketaste kuju muutusi nende tõusmisel või loojumisel.
