Jēzus otrā atnākšana. Ikgadējais saules ceļš Vidējais saules laiks

Saules kustība starp zvaigznēm

(stunda - lekcija)

Šī nodarbība ir paredzēta skolēniemXImācību grāmatu nodarbībasG.Ya. Mjakiševa, B.B. Bukhovceva "Fizika. 11. klase (profila klases)

Nodarbības izglītojošais mērķis: izpētīt saules kustību attiecībā pret tālām zvaigznēm.

Nodarbības izglītojošie mērķi:

Noteikt galvenos Saules debesu kustības veidus un korelēt tos ar tādām parādībām kā dienas un nakts garuma maiņa, gadalaiku maiņa, klimatisko zonu klātbūtne;

Veidot skolēnu spēju atrast un noteikt galvenās debess sfēras plaknes, līnijas, punktus, kas saistīti ar Saules kustību;

Veidot skolēnu spēju noteikt Saules horizontālās koordinātas;

Vispārīgas piezīmes

Lekcijā sniegtā informācija ir sniegta kodolīgi, tāpēc īsa frāze var prasīt daudz pārdomu. Nepieciešamības attīstība pēc refleksijas un līdz ar to arī studentu izpratne par konkrētas tēmas saturu ir saistīta ar uzdevumu izpildi:

Praktiski padomi darbam ar informāciju:

saņemot jaunu informāciju, pārdomājiet to un skaidri formulējiet atbildi uz jautājumu: "Par ko ir runa un kāpēc jums tas tika stāstīts?";

pieradiniet sev jautāt "kāpēc?" un patstāvīgi atrod atbildes savā ceļā, domājot, runājot ar biedriem, skolotāju;

pārbaudot formulu, risinot uzdevumu utt., matemātiskās darbības veikt pakāpeniski, pierakstot visus starpaprēķinus;

Lekcijas galvenie jautājumi

Debesu ķermeņu kustība.

Saules kustība starp zvaigznēm.

Ekliptika. Ekliptiskā koordinātu sistēma.

Ekliptika- liels debess sfēras aplis, pa kuru notiek šķietamā Saules ikgadējā kustība. Šīs kustības virziens (apmēram 1 dienā) ir pretējs Zemes ikdienas rotācijas virzienam. Vārds "ekliptika" cēlies no grieķu vārda "eclipsis" - aptumsums.

Zemes rotācijas asij ir pastāvīgs slīpuma leņķis pret Zemes apgriezienu plakni ap Sauli, kas vienāds ar aptuveni 66 ° 34 "(sk. 1. att.). Rezultātā leņķis ε starp ekliptikas plakni un debess ekvatora plakni ir 23°26".

1. attēls. Ekliptika un debess ekvators

Pamatojoties uz 1. attēlu, aizpildiet nepilnības zemāk esošajās definīcijās.

Ekliptikas ass (PP") - ………………

………………………………………….. .

Ziemeļu ekliptikas pols (P) - ……………………………………………. .

Dienvidu ekliptikas pols (P") - ………………………………………………………………………….. .

Ekliptika iet cauri 13 zvaigznājiem. Ophiuchus nepieder pie zodiaka zvaigznājiem.

Pavasara (γ) un rudens (Ω) ekvinokcijas punkti ir ekliptikas un debess ekvatora krustošanās punkti. Pavasara ekvinokcija atrodas Zivju zvaigznājā (vēl nesen - Auna zvaigznājā). Pavasara ekvinokcijas datums ir 20. (21.) marts. Rudens ekvinokcijas punkts atrodas Jaunavas zvaigznājā (vēl nesen - Svaru zvaigznājā). Rudens ekvinokcijas datums ir 22. (23.) septembris.

Vasaras saulgrieži un ziemas saulgrieži punktus 90° attālumā no ekvinokcijas.Vasaras saulgrieži atrodas ziemeļu puslodē, iekrīt 22. jūnijā. Ziemas saulgrieži atrodas dienvidu puslodē un iekrīt 22. decembrī.

Ekliptiskā koordinātu sistēma.

2. attēls. Ekliptisko koordinātu sistēma

Par ekliptikas koordinātu sistēmas galveno plakni tiek izvēlēta ekliptikas plakne (2. att.). Ekliptikas koordinātas ir:

Zvaigznes platums un garums nemainās debess sfēras ikdienas kustības rezultātā. Ekliptikas koordinātu sistēma galvenokārt tiek izmantota planētu kustības izpētē. Tas ir ērti, jo planētas pārvietojas attiecībā pret zvaigznēm aptuveni ekliptikas plaknē. Mazuma dēļ β formulas, kas satur cos β un sin β, var vienkāršot.

Attiecība starp grādiem, stundām un minūtēm ir šāda: 360 =24, 15=1, 1=4.

Debesu ķermeņu kustība

Gaismekļu ikdienas kustība. dienas nauda gaismekļu ceļi uz debess sfēras ir apļi, kuru plaknes ir paralēlas debess ekvatoram. Šos apļus sauc par debesu paralēlēm. Gaismekļu ikdienas kustība ir sekas Zemes rotācijai ap savu asi. Gaismekļu redzamība ir atkarīga no to debess koordinātām, novērotāja stāvokļa uz Zemes virsmas (skat. 3. att.).

3. attēls. Gaismekļu ikdienas ceļi attiecībā pret horizontu novērotājam, kas atrodas: a - vidējos ģeogrāfiskajos platuma grādos; b - pie ekvatora; c - Zemes polā.

1. Formulējiet teorēmu par pasaules pola augstumu.

2. Aprakstiet, kā jūs varat izskaidrot gaismekļu ikdienas kustības īpašības, kas saistītas ar Zemes rotāciju ap savu asi dažādos platuma grādos?

Kā mainās tā gaismekļa ikdienas kustība: a) augstums; b) taisnā pacelšanās; c) deklinācija?

Vai dienas laikā mainās debess sfēras galveno punktu augstums, taisnais pacēlums un deklinācija: Z, Z ׳ , P, P ׳ , N, S, E, W?

3. Saules kustība starp zvaigznēm.

kulminācija- parādība, kad gaismeklis šķērso debesu meridiānu. Augšējā kulminācijā gaismeklim ir vislielākais augstums. Gaismas azimuts augšējā kulminācijā ir vienāds ar ……. Un apakšā - mazākais. Zvaigznes azimuts apakšējā kulminācijā ir ...... Saules centra augšējās kulminācijas momentu sauc patiess pusdienlaiks, un apakšā - patiess pusnakts.

AT gaismas augstums ( h) vai zenīta attālums ( z) kulminācijas brīdī ir atkarīgs no zvaigznes deklinācijas ( δ) un novērošanas vietas platuma grādiem ( φ )

4. attēls. Debess sfēras projekcija uz debess meridiāna plakni

3. tabulā parādītas formulas gaismekļa augstuma noteikšanai augšējā un apakšējā kulminācijā. Gaismekļu augstuma izteiksmes veids kulminācijā tiek noteikts, pamatojoties uz 4. attēlu.

3. tabula

Gaismekļu augstums kulminācijā

Saules deklinācija

Gaismekļu augstums augšējā kulminācijā

Gaismekļu augstums apakšējā kulminācijā

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˚

Ir trīs gaismekļu kategorijas vietām uz zemes, kurām 0<φ <90˚:

Ja zvaigznes deklinācija δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), tas netiks iestatīts.

Saules redzamības un gadalaiku maiņas apstākļi ir atkarīgi no novērotāja stāvokļa uz Zemes virsmas un no Zemes stāvokļa orbītā.

Saules ikgadējā kustība- Saules kustības parādība attiecībā pret zvaigznēm virzienā, kas ir pretējs debess sfēras ikdienas rotācijai. Šī parādība ir sekas Zemes kustībai ap Sauli eliptiskā orbītā Zemes griešanās virzienā ap savu asi, t.i. pretēji pulksteņrādītāja virzienam, skatoties no ziemeļpola uz dienvidiem (sk. 5. att.).

5. attēls. Zemes rotācijas ass slīpums un gadalaiki

6. attēls. Zemes pozīciju shēma vasaras un ziemas saulgriežos

Ikgadējās Saules kustības laikā notiek šādas parādības: pusdienlaika augstuma maiņa, saullēkta un saulrieta punktu novietojums, dienas un nakts garums, zvaigžņoto debesu parādīšanās tajā pašā stundā pēc saulrieta.

Zemes griešanās ap Sauli, kā arī tas, ka Zemes ikdienas rotācijas ass vienmēr ir paralēla sev jebkurā Zemes orbītas punktā, ir galvenie gadalaiku maiņas iemesli. Šie faktori nosaka atšķirīgo saules staru slīpumu attiecībā pret Zemes virsmu un atšķirīgo puslodes apgaismojuma pakāpi, uz kuras tā spīd (skat. 5., 6. att.). Jo augstāk Saule atrodas virs horizonta, jo spēcīgāka ir tās spēja sildīt zemes virsmu. Savukārt attāluma maiņa no Zemes līdz Saulei gada laikā neietekmē gadalaiku maiņu: Zeme, skrienot savu eliptisku orbītu, tuvākajā punktā atrodas janvārī, bet tālākajā punktā jūlijā.

Izmantojot lekcijas materiālu, aizpildiet 4. tabulu.

4. tabula

Saules ikdienas kustība dažādos gada laikos vidējos platuma grādos

pozīcija uz ekliptikas

deklinācija

pusdienas augstums

Minimālais augstums

saullēkta punkts

Ieejas punkts

Dienas garums

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

Termisko zonu astronomiskās pazīmes:

1. Kā mainīsies termisko joslu robežas, ja samazināsies Zemes rotācijas ass slīpuma leņķis pret Zemes orbītas plakni? kļūst par 90˚?

   Kādā Zemes rotācijas ass slīpuma leņķī pret orbītas plakni nebūs mērenu jostu?

Zvaigžņoto debesu izskata maiņa. Katru nākamo nakti, salīdzinot ar iepriekšējo, zvaigznes mūsu priekšā parādās nedaudz nobīdītas uz rietumiem. No vakara līdz vakaram viena un tā pati zvaigzne uzlec 4 minūtes agrāk. Gadu vēlāk skats uz zvaigžņotajām debesīm atkārtojas.

Ja kāda zvaigzne ir zenītā 1. septembrī pulksten 21.00, cikos tā būs zenītā 1. martā? Vai tu viņu redzi? Pamato atbildi.

Precesija - konusa formas zemes ass rotācija ar 26 000 gadu periodu Saules un Mēness gravitācijas spēku ietekmē. Zemes precesijas kustība liek pasaules ziemeļu un dienvidu polam aprakstīt apļus debesīs: pasaules ass apraksta konusu ap ekliptikas asi, kura rādiuss ir aptuveni 23˚26", kas paliek visi laiks noliekts pret Zemes kustības plakni aptuveni 66˚34" leņķī pulksteņrādītāja virzienā novērotāja ziemeļu puslodē (7. att.).

Precesija maina debess polu stāvokli. Pirms 2700 gadiem zvaigzne α Draconis atradās netālu no pasaules Ziemeļpola, ko Ķīnas astronomi sauca par Karalisko zvaigzni. Pašlaik Ziemeļzvaigzne ir α Ursa Minor. Līdz 10 000. gadam pasaules ziemeļpols pietuvosies zvaigznei Denebs (α Cygnus). 13600. gadā Vega (α Lyrae) kļūs par polāro zvaigzni.

7. attēls. Precesionālā Zemes ass kustība

Precesijas rezultātā pa zodiaka zvaigznājiem lēnām virzās pavasara un rudens ekvinokcijas, vasaras un ziemas saulgriežu punkti. Pirms 5000 gadiem pavasara ekvinokcija bija Vērša zvaigznājā, pēc tam pārcēlās uz Auna zvaigznāju un tagad atrodas Zivju zvaigznājā (skat. 8. att.). Šī nobīde ir
= 50",2 gadā.

8. attēls. Precesija un nutācija debess sfērā

Planētu pievilcība ir pārāk maza, lai izraisītu izmaiņas Zemes rotācijas ass pozīcijā, bet tā iedarbojas uz Zemes kustību ap Sauli, mainot Zemes orbītas plaknes stāvokli telpā, t.i. ekliptikas plakne: periodiski mainās ekliptikas slīpums pret ekvatoru, kas šobrīd samazinās par 0,47 gadā 2 * cos ε ), otrkārt, pasaules polu aprakstītās līknes neaizveras (9. att.) .

9. attēls. Precesionālā debess pola kustība. Punkti centrā parāda debess pola pozīcijas

Zemes ass nutācija nelielas dažādas Zemes rotācijas ass svārstības ap tās vidējo stāvokli. Nutācijas svārstības rodas tāpēc, ka Saules un Mēness precesijas spēki nepārtraukti maina savu lielumu un virzienu; tie ir vienādi ar nulli, kad Saule un Mēness atrodas Zemes ekvatora plaknē un sasniedz maksimumu vislielākajā attālumā no šiem gaismekļiem.

Zemes ass precesijas un nutācijas rezultātā debess stabi patiesībā apraksta sarežģītas viļņotas līnijas debesīs (sk. 8. att.).

Jāņem vērā, ka precesijas un nutācijas efektus rada ārējie spēki, kas maina Zemes rotācijas ass orientāciju telpā. Ķermenis Zeme šajā gadījumā paliek, tā teikt, fiksēts attiecībā pret mainīgo asi. Tāpēc šodien Ziemeļpolā uzstādītais karogs iezīmēs arī Ziemeļpolu pēc 13 000 gadiem, un punkta platums a paliks vienāds ar 90 °. Tā kā ne precesija, ne nutācija neizraisa nekādas platuma izmaiņas uz Zemes, šīs parādības neizraisa arī klimatiskās izmaiņas. Tomēr tie joprojām rada gadalaiku maiņu attiecībā pret kādu ideālu kalendāru.

Ko jūs varat teikt par visu zvaigžņu ekliptiskā garuma, ekliptiskā platuma, taisnās augšupejas un deklinācijas izmaiņām Zemes ass precesijas kustības rezultātā?

Uzdevumi patstāvīgiem mājas darbiem

Nosauc debess sfēras galvenās plaknes, līnijas un punktus.

Kur debesu ķermeņi paceļas un nolaižas novērotājam, kas atrodas Zemes ziemeļu (dienvidu) puslodē?

Kā tiek konstruētas astronomiskās koordinātu sistēmas?

Ko sauc par saules augstumu un azimutu?

Kā sauc ekvatoriālās un ekliptiskās koordinātas?

Kā taisnais pacelšanās un stundu leņķis ir saistīti?

Kā ir saistīta deklinācija un gaismekļa augstums augšējās kulminācijas brīdī?

Kas ir precesija un nutācija?

Kāpēc zvaigznes vienmēr ceļas un riet tajos pašos horizonta punktos, bet Saule un Mēness ne?

Kā šķietamā Saules kustība pa debess sfēru ir saistīta ar Zemes kustību ap Sauli?

Kas ir ekliptika?

Kādus punktus sauc par ekvinokcijām un kāpēc?

Kas ir saulgrieži?

Kādā leņķī ekliptika ir nosvērta pret horizontu un kāpēc dienas laikā šis leņķis mainās?

Kā ekliptika var sakrist ar horizontu?

Uzzīmējiet ar pildspalvu uz apļa, kas attēlo debess sfēras modeli, punktus, kur atrodas Saule:

Atzīmējiet ekliptikas pozīciju, izmantojot atzīmētos punktus. Norādiet uz ekliptikas (aptuveni) Saules stāvokli 21. aprīlī, 23. oktobrī un savu dzimšanas dienu. Atrodiet iepriekšējos punktos uzskaitītos punktus debess sfēras modelī.

Literatūra

Levitāns, E.P. Astronomijas mācīšanas metodes vidusskolā / E.P. Levitāns. - M.: Apgaismība, 1965. - 227 lpp.

Malahovs A.A. Fizika un astronomija (uz kompetencēm balstīta pieeja): mācību grāmata-metode. pabalsts / A.A. Malahovs; Šadr. Valsts ped. in-t. - Šadrinska: Šadr. Preses nams, 2010. - 163 lpp.

Majorovs, V.F. Kā zināt, ka zeme griežas? / V.F. Majorovs // Fizika. - 2010. - Nr.2. - S. 45-47.

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N. N. Fizika: Proc. 10 šūnām. izglītības iestādēm. – M.: Apgaismība, 2010.

Pinskis A.A., Razumovskis V.G., Bugajevs A.I. uc Fizika un astronomija: mācību grāmata 9. klasei. vispārējā izglītība Iestādes / Red. A.A. Pinskis, V.G. Razumovskis.- M.: Apgaismība, 2001. - S. 202-212

Ranzini, D. Kosmoss / D. Ranzini; Per. no itāļu valodas. N. Ļebedeva. - M .: LLC Astrel Publishing House, 2004. - 320 lpp.

Katru dienu, paceļoties no horizonta debess austrumu pusē, Saule iet pāri debesīm un atkal slēpjas rietumos. Ziemeļu puslodes iedzīvotājiem šī kustība notiek no kreisās puses uz labo, bet dienvidniekiem no labās uz kreiso pusi. Pusdienlaikā Saule sasniedz savu lielāko augstumu jeb, kā saka astronomi, kulmināciju. Pusdienlaiks ir augšējā kulminācija, un ir arī zemākā kulminācija - pusnaktī. Mūsu vidējos platuma grādos Saules apakšējā kulminācija nav redzama, jo tā notiek zem horizonta. Bet aiz polārā loka, kur saule dažkārt vasarā nenoriet, var novērot gan augšējo, gan apakšējo kulmināciju.

Ģeogrāfiskajā polā Saules ikdienas ceļš ir gandrīz paralēls horizontam. Parādoties pavasara ekvinokcijas dienā, Saule ceturtdaļu gada paceļas arvien augstāk un augstāk, aprakstot apļus virs horizonta. Vasaras saulgriežu dienā tas sasniedz maksimālo augstumu (23,5?). Nākamajā gada ceturksnī, pirms rudens ekvinokcijas, Saule nolaižas. Šī ir polārā diena. Tad uz pusgadu iestājas polārā nakts. Vidējos platuma grādos redzamais Saules ikdienas ceļš visu gadu vai nu saīsinās, vai palielinās. Viszemākais tas ir ziemas saulgriežos un visaugstākais vasaras saulgriežos. Ekvinokcijas dienās

Saule atrodas pie debess ekvatora. Tajā pašā laikā tas paceļas austrumu punktā un nostājas rietumu punktā.

Laika posmā no pavasara ekvinokcijas līdz vasaras saulgriežiem saullēkta vieta no saullēkta punkta nedaudz nobīdās pa kreisi, uz ziemeļiem. Un iebraukšanas vieta virzās prom no rietumu punkta pa labi, lai gan arī uz ziemeļiem. Vasaras saulgriežu dienā Saule parādās ziemeļaustrumos, un pusdienlaikā tā sasniedz kulmināciju gada augstākajā augstumā. Saule riet ziemeļrietumos.

Tad saullēkta un saulrieta vietas novirzās atpakaļ uz dienvidiem. Ziemas saulgriežos Saule lec dienvidaustrumos, šķērso debess meridiānu tā zemākajā punktā un riet dienvidrietumos. Jāpatur prātā, ka refrakcijas (tas ir, gaismas staru laušanas zemes atmosfērā) dēļ gaismekļa šķietamais augstums vienmēr ir lielāks par patieso.

Tāpēc saullēkts notiek agrāk un saulriets vēlāk nekā tas būtu, ja nebūtu atmosfēras.

Tātad Saules ikdienas ceļš ir neliels debess sfēras aplis, kas ir paralēls debess ekvatoram. Tajā pašā laikā Saule gada laikā pārvietojas attiecībā pret debess ekvatoru vai nu uz ziemeļiem, vai uz dienvidiem. Viņa ceļojuma dienas un nakts daļas nav vienādas. Tie ir vienādi tikai ekvinokcijas dienās, kad Saule atrodas pie debess ekvatora.

Izteiciens "Saules ceļš starp zvaigznēm" kādam šķitīs dīvains. Dienas laikā zvaigznes nevar redzēt. Tāpēc nav viegli pamanīt, ka Saule ir lēna, apmēram par 1? dienā, pārvietojas starp zvaigznēm no labās uz kreiso pusi. Bet var redzēt, kā gada laikā mainās zvaigžņoto debesu izskats. Tas viss ir sekas Zemes revolūcijai ap Sauli.

Saules redzamās ikgadējās kustības ceļu uz zvaigžņu fona sauc par ekliptiku (no grieķu "aptumsums" - "aptumsums"), un apgriezienu periodu gar ekliptiku sauc par zvaigžņu gadu. Tas ir vienāds ar 265 dienām 6 stundām 9 minūtēm 10 sekundēm jeb 365,2564 vidējās saules dienas.

Pavasara un rudens ekvinokcijas punktos ekliptika un debess ekvators krustojas 23? 26 "leņķī. Pirmajā no šiem punktiem Saule parasti notiek 21. martā, kad tā pāriet no debesu dienvidu puslodes. uz ziemeļu.Otrajā, 23. septembrī, kad tie pāriet no ziemeļu puslodes Ekliptikas tālākajā punktā uz ziemeļiem Saule ir 22. jūnijā (vasaras saulgrieži), bet dienvidos - 22. decembrī (ziema). saulgrieži).Garajā gadā šie datumi tiek pārbīdīti par vienu dienu.

No četriem ekliptikas punktiem galvenais punkts ir pavasara ekvinokcija. Tieši no viņas tiek skaitīta viena no debess koordinātām - taisnā pacelšanās. Tas kalpo arī, lai skaitītu siderālo laiku un tropisko gadu - laika intervālu starp diviem secīgiem Saules centra gājieniem cauri pavasara ekvinokcijai. Tropu gads nosaka gadalaiku maiņu uz mūsu planētas.

Tā kā pavasara ekvinokcija lēnām pārvietojas starp zvaigznēm Zemes ass precesijas dēļ, tropiskā gada ilgums ir mazāks nekā siderālā gada ilgums. Tas ir 365,2422 vidējās saules dienas. Apmēram pirms 2 tūkstošiem gadu, kad Hiparhs sastādīja savu zvaigžņu katalogu (pirmais, kas pilnībā nonāca pie mums), pavasara ekvinokcija bija Auna zvaigznājā. Līdz mūsu laikam tas ir pārcēlies gandrīz par 30?, Zivju zvaigznājā, un rudens ekvinokcijas punkts ir pārcēlies no Svaru zvaigznāja uz Jaunavas zvaigznāju. Bet saskaņā ar tradīciju ekvinokcijas punktus norāda kādreizējo "ekvinokcijas" zvaigznāju bijušās zīmes - Auns un Svari. Līdzīgi notika ar saulgriežu punktiem: vasara Vērša zvaigznājā iezīmējas ar Vēža zīmi, bet ziema Strēlnieka zvaigznājā – ar Mežāža zīmi.

Un visbeidzot, pēdējā lieta ir saistīta ar šķietamo ikgadējo Saules kustību. Puse no ekliptikas no pavasara ekvinokcijas līdz rudenim (no 21. marta līdz 23. septembrim) Saule pāriet 186 dienās. Otrā puse, no rudens ekvinokcijas līdz pavasara ekvinokcijas dienai, aizņem 179 dienas (180 garajā gadā). Bet galu galā ekliptikas puses ir vienādas: katra ir 180?. Tāpēc Saule pa ekliptiku pārvietojas nevienmērīgi. Šī nevienmērība ir izskaidrojama ar Zemes kustības ātruma izmaiņām eliptiskā orbītā ap Sauli. Saules nevienmērīgā kustība pa ekliptiku noved pie dažāda garuma gadalaikiem. Piemēram, ziemeļu puslodes iedzīvotājiem pavasaris un vasara ir par sešām dienām garāki nekā rudens un ziema. Zeme 2.-4.jūnijā atrodas no Saules par 5 miljoniem kilometru garāka nekā 2.-3.janvārī un pārvietojas savā orbītā lēnāk saskaņā ar Keplera otro likumu. Vasarā zeme saņem no

Saule ir mazāk silta, bet vasara ziemeļu puslodē ir garāka nekā ziema. Tāpēc ziemeļu puslode ir siltāka nekā dienvidu puslode.

Zemes patiesā kustība — Saules šķietamā ikgadējā kustība debess sfērā — Debesu ekvators un ekliptikas plakne — Saules ekvatoriālās koordinātas gada laikā

Patiesa zemes kustība

Lai saprastu Saules un citu gaismekļu redzamās kustības principu debess sfērā, vispirms apsveram Zemes patiesā kustība. Zeme ir viena no planētām. Tas nepārtraukti griežas ap savu asi.

Tās rotācijas periods ir vienāds ar vienu dienu, tāpēc novērotājam, kas atrodas uz Zemes, šķiet, ka visi debess ķermeņi griežas ap Zemi no austrumiem uz rietumiem ar tādu pašu periodu.

Bet Zeme ne tikai griežas ap savu asi, bet arī riņķo ap Sauli eliptiskā orbītā. Tas pabeidz vienu apgriezienu ap Sauli viena gada laikā. Zemes rotācijas ass ir slīpa pret orbītas plakni 66°33′ leņķī. Ass pozīcija kosmosā Zemes kustības laikā ap Sauli visu laiku paliek gandrīz nemainīga. Tāpēc ziemeļu un dienvidu puslodes pārmaiņus tiek pagrieztas pret Sauli, kā rezultātā uz Zemes mainās gadalaiki.

Vērojot debesis, var pamanīt, ka zvaigznes daudzus gadus nemainīgi saglabā savu relatīvo stāvokli.

Zvaigznes ir “fiksētas” tikai tāpēc, ka tās atrodas ļoti tālu no mums. Attālums līdz tiem ir tik liels, ka no jebkura Zemes orbītas punkta tie ir vienādi redzami.

Bet Saules sistēmas ķermeņi - Saule, Mēness un planētas, kas atrodas salīdzinoši tuvu Zemei, un mēs viegli varam pamanīt to pozīciju maiņu. Līdz ar to Saule kopā ar visiem gaismekļiem piedalās ikdienas kustībā un tajā pašā laikā tai ir sava redzamā kustība (to sauc gada kustība) sakarā ar zemes kustību ap sauli.

Acīmredzama Saules ikgadējā kustība debess sfērā

Vienkāršāko Saules ikgadējo kustību var izskaidrot ar attēlu zemāk. No šī attēla var redzēt, ka, atkarībā no Zemes stāvokļa orbītā, novērotājs no Zemes redzēs Sauli uz dažādu . Viņam šķitīs, ka tas nepārtraukti pārvietojas pa debess sfēru. Šī kustība atspoguļo Zemes apgriezienu ap Sauli. Pēc gada Saule veiks pilnīgu revolūciju.

Lielo apli uz debess sfēras, pa kuru notiek Saules šķietamā ikgadējā kustība, sauc ekliptika. Ekliptika ir grieķu vārds un nozīmē aptumsums. Šis aplis tika nosaukts tā, jo Saules un Mēness aptumsumi notiek tikai tad, kad abi gaismekļi atrodas uz šī apļa.

Jāpiebilst, ka ekliptikas plakne sakrīt ar Zemes orbītas plakni.

Acīmredzamā Saules ikgadējā kustība gar ekliptiku notiek tajā pašā virzienā, kurā Zeme pārvietojas orbītā ap Sauli, t.i., tā virzās uz austrumiem. Gada laikā Saule secīgi iziet cauri ekliptikai 12 zvaigznājus, kas veido jostu un tiek saukti par zodiaku.

Zodiaka jostu veido šādi zvaigznāji: Zivis, Auns, Vērsis, Dvīņi, Vēzis, Lauva, Jaunava, Svari, Skorpions, Strēlnieks, Mežāzis un Ūdensvīrs. Sakarā ar to, ka Zemes ekvatora plakne ir slīpa pret Zemes orbītas plakni par 23°27', debess ekvatora plakne arī slīpi pret ekliptikas plakni leņķī e=23°27′.

Ekliptikas slīpums pret ekvatoru nepaliek nemainīgs (sakarā ar Saules un Mēness pievilkšanās spēku ietekmi uz Zemi), tāpēc 1896. gadā, apstiprinot astronomiskās konstantes, tika nolemts ņemt vērā slīpumu. no ekliptikas līdz ekvatoram vidēji jābūt vienādam ar 23 ° 27'8 "26.

Debess ekvators un ekliptikas plakne

Ekliptika šķērso debess ekvatoru divos punktos, ko sauc pavasara un rudens ekvinokcijas punkti. Pavasara ekvinokcijas punktu parasti apzīmē ar Auna zvaigznāja zīmi T, bet rudens ekvinokcijas punktu - ar Svaru zvaigznāja zīmi. Saule šajos punktos ir attiecīgi 21. martā un 23. septembrī. Šajās dienās uz Zemes diena ir vienāda ar nakti, Saule precīzi lec austrumu punktā un riet rietumu punktā.

Pavasara un rudens ekvinokcijas punkti ir ekvatora un ekliptikas plaknes krustošanās punkti

Tiek saukti punkti uz ekliptikas, kas atrodas 90° no ekvinokcijas saulgriežu punkti. Punktu E uz ekliptikas, kurā Saule atrodas visaugstākajā pozīcijā attiecībā pret debess ekvatoru, sauc vasaras saulgriežu punkts, un tiek izsaukts punkts E', kurā tas ieņem zemāko pozīciju ziemas saulgriežu punkts.

Vasaras saulgriežu brīdī Saule iestājas 22. jūnijā, bet ziemas saulgriežu punktā – 22. decembrī. Vairākas dienas tuvu saulgriežu datumiem Saules pusdienlaika augstums saglabājas gandrīz nemainīgs, saistībā ar ko šie punkti ieguvuši savu nosaukumu. Kad Saule ir vasaras saulgriežos, tad diena ziemeļu puslodē ir visgarākā un nakts ir visīsākā, bet, kad tā ir ziemas saulgriežos, tad viss ir pretējs.

Vasaras saulgriežu dienā saullēkta un saulrieta punkti atrodas pēc iespējas tālāk uz ziemeļiem no austrumu un rietumu punktiem pie horizonta, savukārt ziemas saulgriežu dienā tie atrodas vislielākajā attālumā uz dienvidiem.

Saules kustība gar ekliptiku izraisa nepārtrauktas tās ekvatoriālo koordinātu izmaiņas, pusdienas augstuma ikdienas izmaiņas un saullēkta un saulrieta punktu kustību gar horizontu.

Zināms, ka Saules deklināciju mēra no debess ekvatora plaknes, bet labo augšupcelšanos – no pavasara ekvinokcijas punkta. Tāpēc, kad Saule atrodas pavasara ekvinokcijā, tās deklinācija un taisnā augšupeja ir nulle. Gada laikā Saules deklinācija pašreizējā periodā svārstās no +23°26′ līdz -23°26′, divas reizes gadā izejot cauri nullei, bet taisnā augšupeja no 0 līdz 360°.

Saules ekvatoriālās koordinātas gada laikā

Saules ekvatoriālās koordinātas gada laikā mainās nevienmērīgi. Tas notiek sakarā ar nevienmērīgu Saules kustību gar ekliptiku un Saules kustību gar ekliptiku un ekliptikas slīpumu pret ekvatoru. Saule pusi no sava šķietamā gada ceļa nosedz 186 dienās no 21. marta līdz 23. septembrim, bet otru pusi no 179 dienām no 23. līdz 21. martam.

Saules nevienmērīgā kustība pa ekliptiku ir saistīta ar to, ka Zeme visā apgriezienu laikā ap Sauli nepārvietojas orbītā ar tādu pašu ātrumu. Saule atrodas vienā no Zemes eliptiskās orbītas perēkļiem.

No Keplera otrais likums Ir zināms, ka līnija, kas savieno Sauli un planētu, vienādos laika periodos aptver vienādus laukumus. Saskaņā ar šo likumu Zeme, būdama vistuvāk Saulei, t.i., iekšā perihēlijs, pārvietojas ātrāk un atrodas vistālāk no Saules, t.i., iekšā afēlijs- lēnāk.

Zeme ziemā atrodas tuvāk Saulei, bet vasarā - tālāk. Tāpēc ziemas dienās tas pārvietojas orbītā ātrāk nekā vasaras dienās. Rezultātā dienas izmaiņas pareizajā Saules augšupeju ziemas saulgriežu dienā ir 1°07', savukārt vasaras saulgriežu dienā tās ir tikai 1°02'.

Zemes kustības ātrumu atšķirība katrā orbītas punktā izraisa nevienmērīgas izmaiņas ne tikai pareizajā augšupejā, bet arī Saules deklinācijā. Tomēr, ņemot vērā ekliptikas slīpumu pret ekvatoru, tās izmaiņām ir atšķirīgs raksturs. Saules deklinācija visstraujāk mainās pie ekvinokcijas, un saulgriežos tā gandrīz nemainās.

Zinot Saules ekvatoriālo koordinātu izmaiņu raksturu, mēs varam veikt aptuvenu Saules pareizās augšupejas un deklinācijas aprēķinu.

Lai veiktu šādu aprēķinu, ņemiet tuvāko datumu ar zināmām Saules ekvatoriālajām koordinātām. Tad tiek ņemts vērā, ka Saules taisnā pacelšanās dienā mainās vidēji par 1 °, un Saules deklinācija mēneša laikā pirms un pēc ekvinokcijas mainās par 0,4 ° dienā; mēneša laikā pirms un pēc saulgriežiem - par 0,1 ° dienā, un starpmēnešos starp norādītajiem - par 0,3 °.

Diena ir viena no laika mērīšanas pamatvienībām. Zemes griešanās un šķietamā zvaigžņoto debesu kustība.

Galvenais laika mērīšanas lielums ir saistīts ar zemeslodes pilnīgas apgriešanās periodu ap savu asi.

Vēl nesen tika uzskatīts, ka Zemes rotācija ir pilnīgi vienmērīga. Taču šobrīd šajā rotācijā ir konstatēti daži nelīdzenumi, taču tie ir tik nelieli, ka kalendāra uzbūvei tiem nav nozīmes.

Atrodoties uz Zemes virsmas un piedaloties kopā ar to tās rotācijas kustībā, mēs to nejūtam.

Par zemeslodes griešanos ap savu asi mēs vērtējam tikai pēc tām redzamajām parādībām, kas ar to ir saistītas. Zemes ikdienas rotācijas sekas ir, piemēram, debess debess šķietamā kustība ar visiem uz tās esošajiem gaismekļiem: zvaigznēm, planētām, Sauli, Mēnesi utt.

Mūsdienās viena globusa apgrieziena ilguma noteikšanai var izmantot - speciālu teleskopu - tranzītinstrumentu, kura caurules optiskā ass griežas stingri vienā plaknē - dotās vietas meridiāna plaknē, ejot garām. caur dienvidu un ziemeļu punktiem. Meridiāna šķērsošanu ar zvaigzni sauc par augšējo kulmināciju. Laika intervālu starp diviem secīgiem zvaigznes augšējiem kulminācijas punktiem sauc par siderālo dienu.

Precīzāka siderālās dienas definīcija ir šāda: tas ir laika intervāls starp diviem secīgiem pavasara ekvinokcijas augšējiem kulminācijām. Tās ir viena no laika mērīšanas pamatvienībām, jo ​​to ilgums nemainās. Siderālā diena ir sadalīta 24 siderālās stundās, katra stunda 60 siderālās minūtēs un katra minūte 60 siderālās sekundēs.

Siderālās stundas, minūtes un sekundes tiek skaitītas uz siderālajiem pulksteņiem, kas ir pieejami katrā astronomijas observatorijā un vienmēr rāda siderālo laiku. Ikdienā šādus pulksteņus lietot ir neērti, jo viens un tas pats augstākais punkts gada laikā iekrīt dažādos saulainās dienas laikos. Dabas dzīve un ar to visa cilvēku dzīve ir saistīta nevis ar zvaigžņu kustību, bet gan ar dienas un nakts maiņu, tas ir, ar Saules ikdienas kustību. Tāpēc ikdienā mēs neizmantojam siderālo laiku, bet gan saules laiku. Saules laika jēdziens ir daudz sarežģītāks nekā siderālā laika jēdziens. Pirmkārt, mums skaidri jāiedomājas šķietamā Saules kustība.

Acīmredzama Saules ikgadējā kustība. Ekliptika.

No nakts uz nakti vērojot zvaigžņotās debesis, var redzēt, ka katrā nākamajā pusnaktī kulminē arvien jaunas zvaigznes. Tas izskaidrojams ar to, ka, pateicoties ikgadējai zemeslodes kustībai orbītā, notiek Saules kustība starp zvaigznēm. Tas notiek tajā pašā virzienā, kurā griežas Zeme, tas ir, no rietumiem uz austrumiem.

Saules šķietamās kustības ceļu starp zvaigznēm sauc par ekliptiku. . Tas ir liels aplis uz debess sfēras, kura plakne ir slīpa pret debess ekvatora plakni 23 ° 27 "leņķī un krustojas ar debess ekvatoru divos punktos. Tie ir pavasara un rudens punkti. ekvinokcijas.Pirmajā no tiem Saule ir ap 21.martu, kad tā pāriet no dienvidu debess puslodes uz ziemeļiem.Otrais punkts tas ir aptuveni 23.septembris, kad tā pāriet no ziemeļu puslodes uz dienvidu.Zodiaka zvaigznāji. Virzoties gar ekliptiku, Saule gada laikā secīgi pārvietojas starp sekojošiem 12 zvaigznājiem, kas atrodas gar ekliptiku un veido jostu zodiaks .

Šķietamā Saules kustība pa zodiaka zvaigznājiem: Zivis, Auns, Vērsis, Dvīņi, Vēzis, Lauva, Jaunava, Svari, Skorpions, Strēlnieks, Mežāzis un Ūdensvīrs. (Stingri sakot, Saule iet cauri arī 13. zvaigznājam - Ophiuchus. Būtu vēl pareizāk uzskatīt šo zodiaka zvaigznāju nekā tādu zvaigznāju kā Skorpions, kurā Saule ir mazāk nekā gara laika nekā katrā no citi zvaigznāji.) Šie zvaigznāji, saukti par zodiaku, savu parasto nosaukumu ieguvuši no grieķu vārda "zoon" — dzīvnieks, jo daudzi no tiem senos laikos tika nosaukti dzīvnieku vārdā. Katrā no zodiaka zvaigznājiem Saule ir vidēji apmēram mēnesi. Tāpēc arī senatnē katrs mēnesis atbilda kādai noteiktai zodiaka zīmei. Marts, piemēram, tika apzīmēts ar Auna zīmi, jo pavasara ekvinokcija šajā zvaigznājā atradās apmēram pirms diviem tūkstošiem gadu, un līdz ar to Saule martā pagāja garām šim zvaigznājam. Kad Zeme pārvietojas savā orbītā un pārvietojas no pozīcijas III (marts) uz pozīciju IV (aprīlī), Saule pārvietosies no Auna zvaigznāja uz Vērša zvaigznāju, un, kad Zeme atrodas V pozīcijā (maijā), Saule pāriet no Vērša zvaigznāja uz Dvīņu zvaigznāju utt.

Pasaules ziemeļpola kustība starp zvaigznēm 26 000 gadu laikā.

Tomēr pavasara ekvinokcija debess sfērā nepaliek nemainīga. Tās kustība, atklāta II gadsimtā. BC e. grieķu zinātnieku Hiparhu sauca par precesiju, t.i., par ekvinokcijas precesiju. To izraisa šāds iemesls. Zeme nav sfēra, bet sferoīds, saplacināts pie poliem. Pievilcīgie spēki no Saules un Mēness dažādās sfēriskās Zemes daļās iedarbojas atšķirīgi. Šie spēki noved pie tā, ka vienlaicīgas Zemes rotācijas un tās kustības ap Sauli laikā Zemes rotācijas ass apraksta konusu, kas atrodas tuvu orbītas plaknei perpendikulāram. Rezultātā debess stabi pārvietojas starp zvaigznēm nelielā aplī, kura centrā ir ekliptikas pols, atrodoties aptuveni 231/2° attālumā no tā. Precesijas dēļ pavasara ekvinokcija virzās pa ekliptiku uz rietumiem, t.i., uz Saules redzamo kustību par 50 "3 gadā. Līdz ar to tas apmetīs pilnu apli aptuveni 26 000 gadu laikā. Tā paša iemesla dēļ pasaules ziemeļpols, kas mūsu laikā atradās netālu no Ziemeļzvaigznes, pirms 4000 gadiem atradās pie Pūķa, un pēc 12 000 gadiem tas būs pie Vegas (līras).

Saulaina diena un saules laiks.

Īsta saulaina diena. Ja ar tranzīta instrumenta palīdzību mēs novērojam nevis zvaigznes, bet Sauli un katru dienu atzīmējam Saules diska centra pāriešanas laiku pa meridiānu, t.i., tā augšējās kulminācijas brīdi, tad varam atrast ka laika intervāls starp divām Saules diska centra augšējām kulminācijām, ko sauc par īstām Saules dienām, vienmēr izrādās garāks par siderālo dienu vidēji par 3 minūtēm. 56 sekundes jeb aptuveni 4 minūtes. Tas izriet no tā, ka Zeme, griežoties ap Sauli, veic pilnīgu apgriezienu ap to gada laikā, t.i., aptuveni 365 un ceturtdaļas dienās. Atspoguļojot šo Zemes kustību, Saule vienā dienā pārvietojas aptuveni 1/365 no sava gada ceļa jeb aptuveni vienu grādu, kas atbilst četrām minūtēm. Tomēr atšķirībā no siderālās dienas īstā Saules diena periodiski maina savu ilgumu.

Tam ir divi iemesli: pirmkārt, ekliptikas plaknes slīpums pret debess ekvatora plakni un, otrkārt, Zemes orbītas elipses forma. Kad Zeme atrodas tajā elipses daļā, kas ir vistuvāk Saulei, tā kustas ātrāk; pēc pusgada Zeme atradīsies elipses pretējā daļā un orbītā pārvietosies lēnāk. Zemes nevienmērīgā kustība savā orbītā izraisa nevienmērīgu šķietamo Saules kustību debess sfērā: dažādos gada laikos Saule pārvietojas ar dažādu ātrumu. Tāpēc patiesas saules dienas ilgums pastāvīgi mainās. Tā, piemēram, 23. decembrī, kad patiesā diena ir visgarākā, tās ir 51 sekunde. ilgāk par 16. septembri, kad tie ir visīsākie. Vidējā saules diena. Tā kā patiesās saules dienas ir nevienmērīgas, ir neērti tās izmantot kā laika mērīšanas vienību. Pirms aptuveni trīssimt gadiem Parīzes pulksteņmeistari to labi zināja, uz sava ģildes ģerboņa ierakstot: "Saule mānīgi rāda laiku."

Visi mūsu pulksteņi - plaukstas, sienas, kabatas un citi - tiek noregulēti nevis pēc patiesās Saules kustības, bet gan pēc iedomāta punkta kustības, kas gada laikā veic vienu pilnu apgriezienu ap Zemi vienā un tajā pašā laikā. Saule, bet tajā pašā laikā pārvietojas pa debess ekvatoru un pilnīgi vienmērīgi. Šo punktu sauc par vidējo sauli. Brīdi, kad vidējā saule šķērso meridiānu, sauc par vidējo pusdienlaiku, un laika intervālu starp diviem secīgiem vidējiem pusdienlaikiem sauc par vidējo saules dienu. To ilgums vienmēr ir vienāds. Tās ir sadalītas 24 stundās, katra vidējā saules laika stunda savukārt ir sadalīta 60 minūtēs, un katra minūte ir sadalīta 60 vidējā saules laika sekundēs. Tā ir vidējā saules diena, nevis siderālā diena, kas ir viena no galvenajām laika mērvienībām, kas ir mūsdienu kalendāra pamatā. Atšķirību starp vidējo saules laiku un patieso laiku tajā pašā brīdī sauc par laika vienādojumu.

Kalendāra astronomiskais pamats.

Mēs zinām, ka katra kalendāra pamatā ir astronomiskas parādības: dienas un nakts maiņa, Mēness fāžu maiņa un gadalaiku maiņa. Šīs parādības nodrošina trīs pamata laika vienības, kas ir jebkuras kalendāra sistēmas pamatā, proti, Saules diena, Mēness mēnesis un Saules gads. Ņemot vidējo saules dienu kā nemainīgu vērtību, mēs nosakām Mēness mēneša un Saules gada ilgumu. Visā astronomijas vēsturē šo laika vienību ilgums ir nepārtraukti pilnveidots.

sinodiskais mēnesis.

Mēness kalendāru pamatā ir sinodiskais mēnesis - laika intervāls starp divām secīgām identiskām mēness fāzēm. Sākotnēji, kā jau zināms, tas tika noteikts 30 dienas. Vēlāk tika noskaidrots, ka Mēness mēnesī ir 29,5 dienas. Pašlaik sinodiskā mēneša vidējais ilgums ir 29,530588 vidējās saules dienas vai 29 dienas 12 stundas 44 minūtes 2,8 sekundes no vidējā saules laika.

tropiskais gads.

Īpaši svarīga bija Saules gada ilguma pakāpeniska precizēšana. Pirmajās kalendāra sistēmās gads ietvēra 360 dienas. Senie ēģiptieši un ķīnieši pirms aptuveni pieciem tūkstošiem gadu noteica Saules gada garumu 365 dienas, un dažus gadsimtus pirms mūsu ēras gan Ēģiptē, gan Ķīnā gada garumu noteica 365,25 dienas. Mūsdienu kalendāra pamatā ir tropiskais gads – laika intervāls starp divām secīgām Saules centra pārejām cauri pavasara ekvinokcijai.

Ar tropiskā gada precīzas vērtības noteikšanu nodarbojās tādi izcili zinātnieki kā P. Laplass (1749-1827) 1802. gadā, F. Besels (1784-1846) 1828. gadā, P. Hansens (1795-1874) 1853. gadā. Le Verrier (1811-1877) 1858. gadā un daži citi.

Lai noteiktu tropiskā gada garumu, S. Ņūkombs piedāvāja vispārīgu formulu: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), kur t ir gada kārtas skaitlis.

1960. gada oktobrī Parīzē notika XI ģenerālkonference par svaru un mēriem, kurā tika pieņemta vienota starptautiskā mērvienību sistēma (SI) un jauna definīcija otrajai kā laika pamatvienībai, ko ieteica IX kongress. Tika apstiprināta Starptautiskā Astronomijas savienība (Dublina, 1955). Saskaņā ar pieņemto lēmumu efemerīda sekunde ir definēta kā 1/31556925,9747 tropiskā gada daļa 1900. gada sākumā. No šejienes ir viegli noteikt tropiskā gada vērtību: T ==- 365 dienas 5 stundas. 48 min. 45,9747 sek. vai T = 365,242199 dienas.

Kalendāra vajadzībām tik augsta precizitāte nav nepieciešama. Tāpēc, noapaļojot līdz piektajai zīmei aiz komata, iegūstam T == 365,24220 dienas. Šī tropiskā gada noapaļošana rada kļūdu vienu dienu uz 100 000 gadiem. Tāpēc mūsu pieņemtā vērtība var būt visu kalendāra aprēķinu pamatā. Tātad ne sinodiskais mēnesis, ne tropiskais gads nesatur veselu vidējo saules dienu skaitu, un līdz ar to visi šie trīs daudzumi ir nesamērojami. Tas nozīmē, ka nav iespējams vienkārši izteikt vienu no šiem lielumiem ar otru, t.i., nav iespējams izvēlēties kādu veselu Saules gadu skaitu, kas saturētu veselu skaitu Mēness mēnešu un veselu vidējo Saules dienu skaitu. Tas izskaidro visu kalendāra problēmas sarežģītību un visu apjukumu, kas daudzus gadu tūkstošus ir valdījis jautājumā par lielu laika periodu aprēķināšanu.

Trīs veidu kalendāri.

Vēlme vismaz zināmā mērā saskaņot dienu, mēnesi un gadu savā starpā noveda pie tā, ka dažādos laikmetos tika izveidoti trīs veidu kalendāri: saules kalendāri, pamatojoties uz Saules kustību, kurā viņi centās saskaņot dienu. un gads; mēness (pamatojoties uz mēness kustību), kura mērķis bija saskaņot dienu un mēness mēnesi; visbeidzot, lunisolārs, kurā tika mēģināts saskaņot visas trīs laika vienības.

Šobrīd gandrīz visas pasaules valstis izmanto saules kalendāru. Mēness kalendāram bija liela nozīme senajās reliģijās. Tas ir saglabājies līdz mūsdienām dažās austrumu valstīs, kas apliecina musulmaņu reliģiju. Tajā mēnešiem ir 29 un 30 dienas, un dienu skaits mainās tā, lai katra nākamā mēneša pirmā diena sakristu ar “jaunā mēneša” parādīšanos debesīs. Mēness kalendāra gadi pārmaiņus satur 354 un 355 dienas.

Tādējādi Mēness gads ir par 10-12 dienām īsāks nekā Saules gads. Mēness kalendārs tiek izmantots ebreju reliģijā, lai aprēķinātu reliģiskās brīvdienas, kā arī Izraēlas štatā. Tas ir īpaši sarežģīti. Gads tajā satur 12 Mēness mēnešus, kas sastāv vai nu no 29 vai 30 dienām, bet, lai ņemtu vērā Saules kustību, periodiski tiek ieviesti "garie gadi", kas satur papildu, trīspadsmito mēnesi. Vienkāršie, t.i., divpadsmit mēnešu gadi, sastāv no 353, 354 vai 355 dienām, un garie gadi, t.i., trīspadsmit mēnešu gadi, katrs sastāv no 383, 384 vai 385 dienām. Tādējādi katra mēneša pirmā diena gandrīz precīzi sakrīt ar jauno mēnesi.

1 Saules ikgadējā kustība un ekliptikas koordinātu sistēma

Saule kopā ar ikdienas rotāciju lēnām pārvietojas pa debess sfēru pretējā virzienā pa lielu apli gada laikā, ko sauc par ekliptiku. Ekliptika ir slīpa pret debess ekvatoru leņķī Ƹ, kura vērtība pašlaik ir tuvu 23 26´. Ekliptika krustojas ar debess ekvatoru pavasara ♈ (21. marts) un rudens punktā Ω (23. septembris) ekvinokcijas. Ekliptikas punkti, 90 no ekvinokcijas, ir vasaras (22. jūnijā) un ziemas (22. decembrī) saulgriežu punkti. Saules diska centra ekvatoriālās koordinātas gada laikā nepārtraukti mainās no 0h līdz 24h (labā augšupcelšanās) - ekliptikas garums ϒm, skaitot no pavasara ekvinokcijas līdz platuma aplim. Un no 23 26´ līdz -23 26´ (deklinācija) - ekliptiskais platums, mērot no 0 līdz +90 līdz ziemeļpolam un no 0 līdz -90 līdz dienvidu polam. Zodiaka zvaigznāji ir zvaigznāji, kas atrodas uz ekliptikas līnijas. Tas atrodas uz ekliptikas līnijas, kurā ir 13 zvaigznāji: Auns, Vērsis, Dvīņi, Vēzis, Lauva, Jaunava, Svari, Skorpions, Strēlnieks, Mežāzis, Ūdensvīrs, Zivis un Ophiuchus. Bet Ophiuchus zvaigznājs nav minēts, lai gan Saule tajā atrodas lielāko daļu Strēlnieka un Skorpiona zvaigznāju laika. Tas tiek darīts ērtības labad. Kad Saule atrodas zem horizonta augstumā no 0 līdz -6 - ilgst civilā krēsla, bet no -6 līdz -18 - astronomiskā krēsla.

2 Mērīšanas laiks

Laika mērīšana balstās uz kupola ikdienas rotācijas un Saules ikgadējās kustības novērojumiem, t.i. Zemes griešanās ap savu asi un zemes apgriezieni ap sauli.

Laika pamatvienības, ko sauc par dienu, garums ir atkarīgs no izvēlētā debess punkta. Astronomijā tiek ņemti šādi punkti:

Pavasara ekvinokcija ♈ ( siderālais laiks);

Saules redzamā diska centrs ( īstā saule, patiesais saules laiks);

- vidējā saule - fiktīvs punkts, kura atrašanās vietu debesīs var teorētiski aprēķināt jebkuram laika momentam ( vidējais saules laiks)

Tropu gadu izmanto, lai izmērītu ilgus laika periodus, pamatojoties uz Zemes kustību ap Sauli.

tropiskais gads- laika intervāls starp divām secīgām Saules patiesā centra pārejām cauri pavasara ekvinokcijai. Tajā ir 365,2422 vidējās saules dienas.

Punkta lēnās kustības dēļ pavasara ekvinokcija pret sauli, izraisīja precesija, attiecībā pret zvaigznēm Saule pēc 20 minūšu laika intervāla atrodas tajā pašā debess punktā. 24 sek. garāks nekā tropiskais gads. To sauc par zvaigžņu gads un satur 365,2564 vidējās saules dienas.

3 siderālais laiks

Laika intervālu starp divām secīgām pavasara ekvinokcijas kulminācijām vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā meridiānā sauc siderālās dienas.

Siderālo laiku mēra ar pavasara ekvinokcijas stundu leņķi: S=t ♈ , un tas ir vienāds ar jebkuras zvaigznes taisnā pacelšanās un stundu leņķa summu: S = α + t.

Siderālais laiks jebkurā brīdī ir vienāds ar jebkuras gaismas pacēlumu un tā stundu leņķi.

Saules augšējās kulminācijas brīdī tās stundu leņķis t=0, un S = α.

4 Īstais saules laiks

Laika intervālu starp divām secīgām Saules (Saules diska centra) kulminācijām vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā meridiānā sauc Es esmu patiesi saulainas dienas.

Īstas Saules dienas sākums noteiktā meridiānā tiek uzskatīts par Saules zemākās kulminācijas brīdi ( patiess pusnakts).

Laiks no Saules apakšējās kulminācijas līdz jebkurai citai pozīcijai, kas izteikts patiesas Saules dienas daļās, tiek saukts patiesais saules laiks Tʘ

Īsts saules laiks izteikts Saules stundu leņķī, palielināts par 12 stundām: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Vidējais saules laiks

Lai dienai būtu nemainīgs ilgums un tajā pašā laikā tā būtu saistīta ar Saules kustību, astronomijā tiek ieviesti divu fiktīvu punktu jēdzieni:

Vidējā ekliptika un vidējā ekvatoriālā saule.

Vidējā ekliptika Saule (sal. eclip. S.) vienmērīgi pārvietojas pa ekliptiku ar vidējo ātrumu.

Vidējā ekvatoriālā Saule pārvietojas pa ekvatoru ar nemainīgu vidējās ekliptikas Saules ātrumu un vienlaikus šķērso pavasara ekvinokciju.

Laika intervālu starp divām secīgām vidējās ekvatoriālās Saules kulminācijām uz tā paša ģeogrāfiskā meridiāna sauc vidējā saules diena.

Laiks, kas pagājis no vidējās ekvatoriālās Saules apakšējās kulminācijas līdz jebkurai citai tās pozīcijai, kas izteikts vidējās saules dienas daļās, tiek saukts vidējais saules laiksTm.

vidējais saules laiks Tm uz noteiktā meridiāna jebkurā brīdī ir skaitliski vienāds ar Saules stundu leņķi: Tm= t m+ 12h

Vidējais laiks atšķiras no patiesā pēc vērtības laika vienādojumi: Tm= Tʘ +n .

6 Universālais, standarta un standarta laiks

Pasaule:

Tiek saukts Griničas meridiāna vietējais vidējais saules laiks universālais vai universālais laiks T 0 .

Jebkura Zemes punkta vietējo vidējo saules laiku nosaka: Tm= T 0+λh

standarta laiks:

Laiks tiek glabāts uz 24 galvenajiem ģeogrāfiskajiem meridiāniem, kas atrodas viens no otra precīzi 15 (vai 1 stunda) garumā aptuveni katras laika joslas vidū. Galvenais nulles meridiāns tiek uzskatīts par Griniču. Standarta laiks ir universālais laiks plus laika joslas numurs: T P \u003d T 0+n

Grūtniecība:

Krievijā praktiskajā dzīvē līdz 2011. gada martam tika izmantots dzemdību laiks:

T D \u003d T P+ 1 h.

Otrās laika joslas, kurā atrodas Maskava, dekrēta laiku sauc par Maskavas laiku. Vasaras periodā (aprīlis-oktobris) pulksteņa rādītāji tika pārvietoti par stundu uz priekšu, bet ziemā tie atgriezās pirms stundas.

7 Refrakcija

Gaismekļu šķietamais novietojums virs horizonta atšķiras no tā, kas aprēķināts pēc formulām. Stari no debess objekta, pirms nonāk novērotāja acī, iziet cauri Zemes atmosfērai un tajā tiek lauzti. Un, tā kā blīvums palielinās virzienā uz Zemes virsmu, gaismas stars pa izliektu līniju arvien vairāk novirzās vienā virzienā, tā ka virziens OM 1, pa kuru novērotājs redz zvaigzni, izrādās novirzīts pretī. zenīts un nesakrīt ar virzienu OM 2, pēc kura viņš redzētu gaismekli, ja nebūtu atmosfēras.

Gaismas staru laušanas parādību zemes atmosfēras pārejas laikā sauc par astronomisku refrakcija. Leņķis M 1 OM 2 tiek saukts refrakcijas leņķis vai refrakcija ρ.

Leņķi ZOM 1 sauc par zvaigznes šķietamo zenīta attālumu zʹ, bet leņķi ZOM 2 par patieso zenīta attālumu z: z - zʹ = ρ, t.i. gaismekļa patiesais attālums ir par vērtību lielāks par redzamo ρ.

Uz horizonta līnijas refrakcija ir vidēji vienāds ar 35ʹ.

Refrakcijas dēļ Saules un Mēness disku formas izmaiņas tiek novērotas, tiem augot vai rietot.