Как координаты солнца будут меняться в процессе его движения над горизонтом в течение суток – Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе…

Изменение суточного пути Солнца над горизонтом на разных широтах

Как меняется в наших широтах суточный путь Солнца относительно горизонта от весны к лету и затем к зиме смотри: Видимое движение солнца по эклиптике

Что касается изменений суточного пути Солнца на разных широтах в течение года, то их можно выяснить, изучая рисунок 43. В точке Q Солнце кульминирует в полдень в дни равноденствия, так как в эти дни оно находится на небесном экваторе. В день летнего солнцестояния оно кульминирует на 23°27′ выше, а в день зимнего солнцестояния на 23°27′ ниже (дополните чертеж суточными параллелями Солнца в дни солнцестояния). Суточные пути Солнца над горизонтом в средних широтах показаны на рисунке 45, слева.

Определим теперь, при каком значении угла ф, то есть на какой широте, Солнце может иметь верхнюю кульминацию в зените. Из рисунка 43 ясно, что это возможно на широтах от +23°, 5 до -23°,5 в те дни, когда склонение Солнца равно широте места (угловому расстоянию точки Q небесного экватора от зенита). После подробного рассмотрения вопроса мы убедимся в следующем.

На земном экваторе Солнце, как и все другие небесные светила, всегда восходит и заходит относительно горизонта не наклонно, а отвесно (Рисунок 45). Поэтому там круглый год день равен ночи (горизонт делит суточный путь Солнца пополам), а сумерки бывают очень короткими. Солнце быстро опускается за горизонт. В полдень Солнце бывает в зените два раза в году — в дни равноденствий, когда его склонение равно 0°.

Рисунок 45 — Движение Солнца над горизонтом в разные времена года для наблюдателя, находящегося в средних широтах (слева) и на экваторе Земли (справа).

На Земле есть места, где Солнце только один раз в году бывает в полдень в зените. Это происходит 22 июня на географической широте +23°27′. Эта географическая параллель называется тропиком Рака. В полдень 22 декабря Солнце бывает в зените в местах, расположенных на южной параллели -23°27′, называемой тропиком Козерога.

Свои названия эти географические параллели получили в древности в связи с тем, что Солнце кульминировало в зените на тропиках в пору прохождения им созвездий Рака и Козерога, где находились в то время точки летнего и зимнего солнцестояний. За несколько тысяч лет, прошедших с той поры, эти точки переместились в соседние созвездия Близнецов и Стрельца. По-гречески

тропик — поворот. Это название связано с поворотом движения Солнца по отношению к небесному экватору.

На полюсах Земли Солнце, пока оно находится над горизонтом, совпадающим здесь с небесным экватором, ежедневно описывает круги, почти параллельные горизонту. Как мы уже знаем, это продолжается на Северном полюсе Земли полгода, с 21 марта по 23 сентября. Так как с 21 марта по 22 июня Солнце непрерывно поднимается над небесным экватором, переходя из южного полушария неба в северное, мы приходим к следующему заключению.

На Северном полюсе Земли Солнце восходит один раз в году — около 21 марта — и, не заходя в течение полугода, описывает ежедневно полный круг над горизонтом, в то же время поднимаясь на все большую высоту до 22 июня; иначе говоря, Солнце описывает на небе витки очень пологой спирали. С 22 июня по 23 сентября Солнце по такой же спирали постепенно опускается к горизонту и после 23 сентября полгода не показывается над горизонтом. Полгода на полюсе — ночь и полгода — день.

По мере удаления от Северного полюса на юг в году появляется все больше дней, когда Солнце восходит и заходит, но летом все же бывает период, когда много дней подряд оно не заходит, и зимой — ряд дней, когда оно не восходит совсем. Такие явления, в частности нижнюю кульминацию Солнца в полночь, можно наблюдать в СССР в Мурманске и в других пунктах, находящихся севернее северного полярного круга.

Нетрудно убедиться, что на Земле есть такие места, где Солнце только раз в году, именно 22 июня, не заходит, а лишь касается горизонта (в точке севера) в момент своей нижней кульминации (в полночь). 22 декабря, и только в этот день, в этих местах Солнце не восходит, а в полдень лишь касается точки юга, оставаясь под горизонтом. Эти места расположены на Земле на географической параллели 66°33′, называемой северным полярным кругом.

На Южном полюсе Земли наблюдаются те же явления, что и на Северном полюсе: только там полярный день длится с 23 сентября по 21 марта, а ночь — с 21 марта по 23 сентября. На южном полярном круге (66°33′ южной широты) день без восхода Солнца бывает 22 июня, а день без захода Солнца — 22 декабря.

В местностях, расположенных немного южнее северного полярного круга, например в Ленинграде, около 22 июня Солнце ночью опускается под горизонт, но ненадолго и неглубоко. Поэтому его лучи из-под горизонта сильно освещают воздух («белые ночи»).

Из всего сказанного ясно (и это следует твердо запомнить), что время восхода и захода Солнца зависит не только от дня года,’ но и от географической широты, на которой находится наблюдатель. Поэтому время восхода и захода Солнца, указываемое в обычных календарях, может быть верным только для одной какой-либо широты, а не для всей территории СССР.

astronom-us.ru

Изменение экваториальных координат Солнца

Изменение экваториальных координат Солнца при его движении по эклиптике происходит следующим образом. Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия ^, его прямое восхождение и склонение равны нулю. Затем с каждым днем прямое восхождение и склонение Солнца увеличиваются, и когда Солнце придет в точку летнего солнцестояния, его прямое восхождение станет равным 90ё или бh, а склонение достигает максимального значения + 23ё 27′. После этого склонение Солнца начинает уменьшаться, а прямое восхождение по-прежнему растет. Когда Солнце придет в точку осеннего равноденствия, его прямое восхождение a = 180ё или 12h, а склонение d = 0ё. Далее, прямое восхождение Солнца, продолжая увеличиваться, в точке зимнего солнцестояния становится равным 270ё или 18h, а склонение достигает своего минимального значения — 23ё 27′. После этого склонение Солнца начинает расти, и когда Солнце придет в точку весеннего равноденствия, его склонение снова становится равным нулю, а прямое восхождение, достигнув значения 360ё или 24h, обращается в нуль. Эти изменения экваториальных координат Солнца в течение года происходят неравномерно. Склонение изменяется быстрее всего при движении Солнца вблизи равноденственных точек и медленнее всего — вблизи точек солнцестояний. Прямое восхождение, наоборот, медленнее меняется вблизи равноденственных точек и быстрее — вблизи точек солнцестояний. При этом скорость изменения прямого восхождения Солнца вблизи точки летнего солнцестояния меньше, чем вблизи точки зимнего солнцестояния. Видимое движение Солнца по эклиптике есть следствие действительного движения Земли — обращения ее вокруг Солнца. Движение Земли вокруг Солнца происходит в том же направлении, что и вращение Земли вокруг оси, и неравномерно (см. § 40). При этом ось вращения Земли всегда наклонена к плоскости орбиты Земли под углом 66ё 33′. Поэтому нам и кажется, что Солнце так же неравномерно перемещается по небесному своду среди звезд, так же с запада на восток, но по окружности (эклиптике), плоскость которой наклонена к плоскости небесного (и земного) экватора под углом 23ё 27′ = 90ё — 66ё33′. Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия (d = 0), то оно на всех географических широтах земной поверхности восходит в точке востока Е и заходит в точке запада W (см. § 13). Половина его суточного пути находится над горизонтом, половина под горизонтом. Следовательно, на всем земном шаре, кроме полюсов, в этот день продолжительность дня равна продолжительности ночи. Этот день называется днем весеннего равноденствия (около 21 марта) и считается началом весны в северном полушарии Земли. (В южном полушарии этот момент соответствует началу осени.) Полуденная высота Солнца в день весеннего равноденствия на данной северной широте j согласно формуле (1.7) hЅ = 90ё — j. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния (d = +23ё 27′), то оно восходит на данной северной широте j на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Большая часть его суточного пути находится над горизонтом. Продолжительность дня в северном полушарии Земли максимальная, ночи — минимальная, в южном — наоборот. Этот день называется днем летнего солнцестояния (около 22 июня) и считается началом лета в северном полушарии Земли (в южном этот момент соответствует началу зимы). В день летнего солнцестояния полуденная высота Солнца на данной северной широте j достигает максимального значения hmax = 90ё — j + 23ё 27’ Когда Солнце находится в точке осеннего равноденствия (d = 0), то оно снова на всей Земле восходит в точке востока и заходит в точке запада, и снова на всех широтах, кроме полюсов, продолжительность дня равна продолжительности ночи. Этот день называется днем осеннего равноденствия (около 23 сентября) и считается началом осени в северном полушарии Земли (началом весны — в южном полушарии). Высота Солнца в полдень на данной широте j в день осеннего равноденствия снова равна 90ё — j. Наконец, когда Солнце находится в точке зимнего солнцестояния (d = — 23ё 27’), то оно восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. Большая часть его суточного пути находится под горизонтом. На данной северной географической широте j продолжительность дня минимальна, ночи — максимальна (в южных широтах, наоборот, продолжительность дня максимальна, ночи — минимальна). Этот день называется днем зимнего солнцестояния (около 22 декабря) и считается началом зимы в северном полушарии Земли (началом лета — в южном полушарии). Высота Солнца в день зимнего солнцестояния на данной северной широте j достигает минимального значения hmin = 90ё — j — 23ё 27’ В остальные дни года высота Солнца в полдень лежит между значениями hmax и hmin.

Смотрите также

podlodka.info

Презентация к уроку астрономии в 11 классе «Звёзды и созвездия»

Звёзды и созвездия

«Послушайте! Ведь, если звезды зажигают — значит — это кому-нибудь нужно? Значит — это необходимо, чтобы каждый вечер над крышами загоралась хоть одна звезда?!»

В.Маяковский

Презентацию подготовили:

В.М.Долгова и обучающиеся 11 класса

1.  В чём состоят особенности астрономии?

2.  Какие координаты светил называются горизонтальными? 

3.  Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе его движения над горизонтом в течение суток. 

4.  По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны примерно в 400 раз. Почему их угловые диаметры почти равны?

5.  Для чего используется телескоп? 

6.  Что считается главной характеристикой телескопа? 

7.  Почему при наблюдениях в телескоп светила уходят из поля зрения?

1. Какие сведения из астрономии вы получили в курсах природоведения, естествознания, физики, истории?

2. В чем специфика астрономии (по объектам и методам исследования) по сравнению с другими науками о природе?

3. Какие типы небесных тел вам известны?

4. Какова роль наблюдений в астрономии? С помощью каких инструментов они выполняются?

5. Какова роль космонавтики в исследовании Вселенной?

6.Чем отличаются оптические системы рефрактора и рефлектора?

1. Решение каких задач занимается небесная механика?

2. Какие отечественные и зарубежные орбитальные обсерватории вы знаете?

3. Почему современная астрономия является всеволновой?

4. Зачем нужен телескоп при наблюдении Луны?

5. Какие мифы и легенды, связанные с названиями звёзд, созвездий, планет вам известны?

Околополярные созвездия

Легенды и мифы о звёздах и созвездиях

Древние греки связывают Большую Медведицу с жертвой любовной истории нимфы Каллисто, которая влюбилась в Зевса и подарила ему сына Аркада, чем накликала на себя гнев ревнивой супруги Зевса богини Геры. Она решила отомстить ненавистной разлучнице, и лишила ее женской красоты, превратив в уродливую медведицу. Обескураженный Аркад, увидев в своем доме медведицу, вмиг попытался запустить в нее стрелу, даже не подозревая, что хочет убить свою родную мать. Но влюбленный Зевс воспрепятствовал этому и спас возлюбленную, вознеся ее на небо.

Легенды и мифы о звёздах и созвездиях

  Андромеда – дочь эфиопского царя Цефея и царицы Кассиопеи. Однажды Кассиопея похвасталась своей красотой перед морскими нимфами, которые рассердились на Кассиопею за ее нескромность и пожаловались богу морей Посейдону. Тот решил наказать гордую царицу и послал на землю Эфиопии потоп и морское чудовище в образе Кита. Дочь Кассиопеи Андромеда была прикована к скале на берегу моря. Незадолго до этих событий Персей – сын Зевса и Данаи одолел Медузу. Пролетая на Пегасе над Эфиопией, увидел прикованную к скале прекрасную Андромеду и решил выручить девушку. Когда из пучины всплыл Кит и направился к берегу, чтобы съесть Андромеду, Персей, поднявшись на крылатых сандалиях, поразил чудовище мечом, потом направил на Кита цепенящий взгляд Медузы. Кит взглянул ей в глаза, замер, окаменел и превратился в остров. Персей освободил Андромеду и отвез ее во дворец царя Цефея. Благодарный отец предложил Персею в жены свою дочь.

Названия некоторых звёзд

Алголь —  β   Персея

Альдебаран —  α   Тельца

Альтаир —  α   Орла

Антарес —  α   Скорпиона

Арктур —  α   Волопаса

Беллятрикс —  γ   Ориона

Бетельгейзе —  α Ориона

Вега —  α   Лиры

Денеб —  α   Лебедя

Капелла —  α   Возничего

Кастор —  α Близнецов

Мицар —  ς   Б. Медведицы

Поллукс —  β   Близнецов

Полярная —  α   М. Медведицы

Процион —  α   М. Пса

Регул —  α   Льва α

Ригель —  β   Ориона

Сириус —  α   Б. Пса

Спика —  α   Девы

Фомальгаут —  α   Южной Рыбы

 

Звёзды и созвездия

Звезда – это…

Созвездие – это…

Звёздная величина – это…

α-звезда – это…

β-звезда – это…

Блеск звезды – это…

multiurok.ru

Домашние работы по астрономии — online presentation

ВОПРОСЫ
1. В чём состоят особенности астрономии?
2. Какие координаты светил называются горизонтальными?
3. Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе его движения над
горизонтом в течение суток.
4. По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны примерно в

400 раз. Почему их угловые диаметры почти равны?
5. Для чего используется телескоп?
6. Что считается главной характеристикой телескопа?
7. Почему при наблюдениях в телескоп светила уходят из поля зрения?
УПРАЖНЕНИЕ:
1. Каково увеличение телескопа, если в качестве его объектива используется линза,
оптическая сила которой 0,4 дптр, а в качестве окуляра линза с оптической силой 10
дптр?
2. Во сколько раз больше света, чем телескоп-рефрактор (диаметр объектива 60 мм),
собирает крупнейший российский телескоп-рефлектор (диаметр зеркала 6 м)?
ВОПРОСЫ
1. В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта?
2. Как располагается ось мира относительно оси вращения Земли; относительно
плоскости небесного меридиана?
3. Какой круг небесной сферы все светила пересекают дважды в сутки?
4. Как располагаются суточные пути звёзд относительно небесного экватора?
5. Как по виду звёздного неба и его вращению установить, что наблюдатель находится
на Северном полюсе Земли?
6. В каком пункте земного шара не видно ни одной звезды Северного небесного
полушария?
ВОПРОСЫ
1. Почему полуденная высота Солнца в течение года меняется?
2. В каком направлении происходит видимое годичное движение Солнца
относительно звёзд?
3. В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца?
4. Как по фазе Луны определить её примерное угловое расстояние от
Солнца?
5. На какую примерно величину меняется прямое восхождение Луны за
неделю?
6. Какие наблюдения необходимо провести, чтобы заметить движение Луны
вокруг Земли?
7. Какие наблюдения доказывают, что на Луне происходит смена дня и н

en.ppt-online.org

Домашние работы по астрономии — презентация онлайн

ВОПРОСЫ
1. В чём состоят особенности астрономии?
2. Какие координаты светил называются горизонтальными?
3. Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе его движения над
горизонтом в течение суток.
4. По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны примерно в
400 раз. Почему их угловые диаметры почти равны?
5. Для чего используется телескоп?
6. Что считается главной характеристикой телескопа?
7. Почему при наблюдениях в телескоп светила уходят из поля зрения?
УПРАЖНЕНИЕ:
1. Каково увеличение телескопа, если в качестве его объектива используется линза,
оптическая сила которой 0,4 дптр, а в качестве окуляра линза с оптической силой 10
дптр?
2. Во сколько раз больше света, чем телескоп-рефрактор (диаметр объектива 60 мм),
собирает крупнейший российский телескоп-рефлектор (диаметр зеркала 6 м)?
ВОПРОСЫ
1. В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта?
2. Как располагается ось мира относительно оси вращения Земли; относительно
плоскости небесного меридиана?
3. Какой круг небесной сферы все светила пересекают дважды в сутки?
4. Как располагаются суточные пути звёзд относительно небесного экватора?
5. Как по виду звёздного неба и его вращению установить, что наблюдатель находится
на Северном полюсе Земли?
6. В каком пункте земного шара не видно ни одной звезды Северного небесного
полушария?
ВОПРОСЫ
1. Почему полуденная высота Солнца в течение года меняется?
2. В каком направлении происходит видимое годичное движение Солнца
относительно звёзд?
3. В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца?
4. Как по фазе Луны определить её примерное угловое расстояние от
Солнца?
5. На какую примерно величину меняется прямое восхождение Луны за
неделю?
6. Какие наблюдения необходимо провести, чтобы заметить движение Луны
вокруг Земли?
7. Какие н

ppt-online.org

Каковы особенности суточного движения Солнца на различных широтах?

Рассмотрим суточное движение Солнца на различных широтах. В средних широтах Солнце восходит всегда в восточной стороне неба, постепенно поднимается над горизонтом, в полдень достигает наивысшего положения на небе, затем начинает опускаться к горизонту и заходит в западной части неба. В Северном полушарии это движение происходит слева направо, а в Южном — справа налево. Наблюдатель в Северном полушарии Земли при этом будет видеть Солнце на юге, а находящийся в Южном полушарии — на севере. Дневной путь Солнца на небе симметричен относительно направления север — юг. За полярным кругом на Земле, где |ср| > 66,5°, суточный путь Солнца практически параллелен горизонту. Солнце в течение полу- года не заходит, описывая круги над горизонтом. Это полярный день. Затем на полгода Солнце заходит и наступает полярная ночь. На экваторе Солнце, как и другие светила, восходит и заходит перпендикулярно плоскости истинного горизонта и видно в течение полу суток. Видимое движение светил (в том числе и Солнца), происходящее из-за собственного вращения Земли вокруг оси, называется суточным движением. ИЛИ В течение года Солнце движется по эклиптике. Эклиптика проходит через 12 зодиакальных созвездий. В течение суток Солнце, как обычная звезда, движется параллельно небесному экватору (-23°27¢ £ d £ +23°27¢). Такое изменение склонения вызвано наклоном земной оси к плоскости орбиты. 21 марта (g) – день весеннего равноденствия (d = 0). 22 июня – день летнего солнцестояния (d = 23°27¢). 21 сентября (W) – день осеннего равноденствия. 22 декабря – день зимнего солнцестояния. На широте тропиков Рака (Южный) и Козерога (Северный) Солнце бывает в зените в дни летнего и зимнего солнцестояния. На Северном полюсе Солнце и звёзды не заходят в период с 21 марта по 22 сентября. 22 сентября начинается полярная ночь.

Боже, не проще вам книги по этой теме пересмотреть?)

touch.otvet.mail.ru

вопрос №23(2014)

Вопрос №23.Суточное и годовое движ. Солнца.Законы Кеплера.Особенности движения солнца в тропич.и полярных районах

Известно, что небесная сфера со всеми находящимися на ней светилами вращается вокруг оси мира. Это движение называется видимым суточным движением сферы. Направлено суточное движение по часовой стрелке, если смотреть на на сферу со стороны северного полюса P_N. Вследствие суточного движения все светила, вращаясь с вместе со сферой, двигаются параллельно небесному экватору, т.е. по небесным параллелям, всегда пересекают в этом движении меридиан наблюдателя, некоторые пересекают I-ый вертикал и горизонт. Пересечение светилом в своем суточном движении полуденной части меридиана наблюдателя называется верхней кульминацией, а пересечение светилом полуночной части называется нижней кульминацией. Из нижнего рисунка видно, что для постоянной широты и светила с постоянным склонением в момент верхней кульминации светило имеет максимальную высоту, а в момент нижней кульминации — минимальную высоту. Пересечение светилом в своем суточном движении плоскости истинного горизонта называется точками восхода и захода.

Видимое годовое движение Солнца.

В результате движения Земли по своей орбите наблюдателю на Земле кажется, что Солнце все время перемещается по небесной сфере относительно неподвижных звезд. Правда наблюдать движение Солнце относительно звезд не представляется возможным, т.к. звезды в дневное время не видны. Перечислим некоторые убедительные факты перемещения Солнца относительно звезд:

1. В разное время года в полночь видны разные звезды.

2. Меридиональная высота Cолнца в течении года изменяется.

3. Изменяются также азимуты восхода и захода Солнца, а также продолжительность дня и ночи.

Земля, двигаясь по своей орбите, сохраняет в мировом пространстве неизменное положение своей оси вращения. Угол наклона оси вращения Земли с плоскостью орбиты Земли составляет 66°33′, следовательно, угол между плоскостью орбиты Земли и плоскостью земного экватора составляет 23°27′.

Эклиптика — это видимый годовой путь, по которому перемещается Солнце по небесной сфере. Эклиптика — это проекция плоскости земной орбиты на небесную сферу. Т.к. плоскость небесного экватора — это продолжение земного экватора, а плоскость эклиптики — это плоскость орбиты Земли, то плоскость эклиптики составляет с плоскостью небесного экватора угол = 23°27′. Точкой Овна () называется точка на небесной сфере, в которой Солнце в своём видимом годовом движении меняет своё склонение с южного на северное. В эту точку Солнце ежегодно приходит 21-го марта — в день весеннего равноденствия. Точка Овна задает точку отсчета еще для одной координаты — для прямого восхождения. Прямое восхождение () — это дуга небесного экватора от точки Овна до меридиана светила, в сторону обратных западных часовых углов (или если смотреть со стороны северного полюса, то против часовой стрелки). Именно в этом направлении по небесной сфере перемещваются Солнце, Луна и, следовательно, увеличивается прямое восхождение этих светил.

Изменение экваториальных координат Солнца.

В течении года Солнце по небесной сфере проходит четыре точки (смотри таблицу).

Дата	Название	Точка
21 марта	День весеннего равноденствия		0°	0°
22 июня	День летнего солнцестояния		90°	23,5°N
23 сентября	День осеннего равноденствия		180°	0°
22 декабря	День зимнего солнцестояния		270°	23,5°S

Тропическим годом называется промежуток времени между двумя последовательными прохождения центра Солнца через точку Овна. Его продолжительность составляет 365,2422 суток. Этот период положен в основу календарного года. Уточнение величины тропического года оставило свой след в истории астрономии в виде египетского года, юлианского и григорианского стилей. Для приближенных расчетов необходимо знать суточные изменения координат Солнца. Прямое восхождение Солнца в течение года изменяется почти равномерно. Суточная скорость изменения прямого восхождения Солнца составляет 360°/365,24221°/сутки.

Склонение Солнца в течении года изменяется неравномерно

Явления, связанные с движением Солнца для наблюдателей в различных широтах.

Явления, сопровождающие годовое и суточное движение Солнца.

Времена года. Количество солнечной энергии, получаемой единичной площа­дью на Земле, зависит главным образом от высоты Солнца над горизонтом и вре­мени освещения. В средних широтах высоты Солнца меняются за год на 46°53′, что и приводит к смене времен года. На рис. 23 в положении // Земля обращена к Солнцу северным полушарием, где вы­соты Солнца больше, время освещения продолжительнее — наступает лето. В положении IV наоборот — в северном полушарии зима, в южном — лето.

Астрономическими признаками вре­мен года принято считать соотношение знака и величины склонения Солнца с широтой места. Когда δ становится одно­именным с φ, начинается весна, а при δmax начинается лето. Когда δ стано­вится разноименным с φ, начинается осень, а при δmax начинается зима.

Вследствие неравномерности движе­ния Солнца по эклиптике время прохож­дения участков эклиптики между точ­ками времен года неодинаково, поэтому в северном полушарии весна продол­жается 92,9 сут; лето — 93,6; осень — 89,8; зима — 89,0 сут; теплый весенне-летний период на семь дней длиннее осен­не-зимнего. В тропиках вместо лета и зимы различают два сезона — соответ­ственно сухой и дождливый.

Климатические пояса.

Разделение Земли на климатические пояса связано с количеством тепла, получаемым от Солнца, и особенностями его суточного движения. С астрономической точки зрения Зем­ля разделяется на пять климатических поясов.

Жаркий, или тропический, пояс вклю­чает районы, в которых Солнце может проходить через зенит. Условие прохож­дения через зенит: δ= φ Следователь­но, границами пояса будут параллели 23°27′ N и S, т. е тропики Рака и Козе­рога

Умеренный пояс (северный и южный) включает районы, в которых Солнце каждый день восходит и заходит, но не проходит через зенит. Условие восхода δ< 90°—φ Следовательно, грани­цами этих двух поясов будут параллели от 23°27′ до 66°33’N и S, т. е. от тропи­ков до полярных кругов.

Холодный, или полярный, пояс (ар­ктический, антарктический) включает районы, в которых возможны дни с не­заходящим или невосходящим Солнцем. При δ >90-φ к одноименных Солн­це будет незаходящим, а при δ >90-φ и разноименных — невосходящим.

Крайние параллели, на которых воз­можно незаходящее или невосходящее Солнце, называются полярными кругами: северным — в φ = 66°33′ N и южным — в φ = 66°33’S Следовательно, два хо­лодных пояса простираются от поляр­ных кругов до полюсов.

Особенности движения Солнца в раз­ных широтах.

Рассмотрим, как проис­ходит совместное суточное и годовое движение Солнца при изменении широты места. Как показано на рис. 24, в тече­ние года Солнце движется по спирали и его крайние параллели создают пояса сферы в пределах 23°27’N и S. Для выяснения особенностей движения Солнца эти пояса заносятся на сферу в данной широте (рис. 27).

На экваторе (рис. 27, а) все паралле­ли Солнца делятся пополам, поэтому день всегда приближенно равен ночи. В дни равноденствий (δ=0) Солнце движется по экватору, который совпадает здесь с первым вертикалом; в пол­день Солнце проходит через зенит. До полудня Солнце движется по Е части пер­вого вертикала, а после полудня — по W, т. е. в полдень азимут Солнца мгно­венно изменяется на 180°. В дни солнце­стояний параллелями являются тропи­ки (δ = 23°27′), при этом меридиональ­ные высоты Н = 66°33′ будут наимень­шими.

В тропическом поясе (рис. 27, б) крайние параллели Солнца вмещают зенит (φ ≤ 23°27’N, S), поэтому Солнце проходит через зенит дважды в год, а на границах пояса — один. Продолжи­тельность дня в течение года меняется мало. Солнце может пересекать первый вертикал (δ < φ) и не пересекать его. В тропиках изменение азимута проис­ходит весьма неравномерно: велико око­ло кульминаций и мало около первого вертикала.

В умеренном поясе Солнце в течение года всегда восходит и заходит, причем продолжительность дня меняется в ши­роких пределах (крайние параллели на рис. 24). В этом поясе Солнце никогда не проходит через зенит, а меридиальные высоты меняются в течение одного года на 2δmax.

В полярном поясе (рис. 27, в) может наблюдаться незаходящее или невосхо­дящее Солнце, когда δ≥ 90° — φ, т. е. возможен полярный день или ночь. В остальное время Солнце восходит и заходит

Полярным днем называется промежу­ток времени, в течение которого Солн­це в суточном движении не заходит и движется над горизонтом (параллели bb1, Na на рис 27, в), он продолжается, пока δ≥ 90°—φ и одноименно

Полярной ночью называется промежу­ток времени, в течение которого Солн­це в суточном движении не восходит и движется под горизонтом (параллели Sc, d1d), ночь продолжается, пока δ≥ 90°—φ и разноименно

На полюсах полярные день и ночь продолжаются почти полгода, на север­ном полюсе день — с 21 марта по 23 сентября, ночь — с 23 сентября по 21 марта, на южном — наоборот

Законы Кеплера.

1. Орбиты планет есть эллипсы, в одном из фокусов кото­рых находится Солнце. Радиус-вектор точки эллипса (рис. 21) выражается фор­мулой:

2. Площади, описываемые радиусом-вектором планеты в равные промежутки времени, равны (см. рис. 21)

где с — момент количества движения точки единичной массы.

Этот закон учитывает неравномер­ность движения данной планеты по ее орбите: ближе к Солнцу планета движет­ся быстрее, дальше — медленнее.

3. Квадраты звездных периодов обра­щения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит. Этот закон показывает, что более близ­кие к Солнцу планеты имеют большие средние орбитальные скорости, чем бо­лее удаленные; например Меркурий име­ет v = 48 км/с, Венера —35 км/с, а Плу­тон — около 5 км/с.

Ньютон показал, что законы Кепле­ра в общем виде относятся ко всем кос­мическим телам и действуют в любом поле тяготения и что эти законы долж­ны учитывать массы и скорости тел. Формула (51) для радиуса-вектора была выведена Ньютоном из закона всемир­ного тяготения в общем виде (как урав­нение конического сечения с е от 0 до ∞). Из нее следовало, что в центральном поле тяготения орбитами космических тел являются конические сечения: в зависимости от скорости движения тело может описывать эллипс, параболу или гиперболу.

Помимо вращения вокруг оси, Земля, как и все планеты, обращается по эл­липтической (е = 0,0167) орбите вокруг Солнца (рис. 23) в направлении суточ­ного вращения, причем ее ось pnps на­клонена к плоскости орбиты на угол 66°33′, сохраняющийся в процессе обра­щения (без учета возмущений). Движе­ние Земли по орбите происходит неравно­мерно, что отражено во втором законе Кеплера (см. § 12). Быстрее всего Земля движется в перигелии (точка П’ на рис. 23), где v=30,3 км/с, который она проходит около 4 января; медленнее все­го — в афелии (точка А’ на рис. 23), где v = 29.2 км/с, который она проходит около 4 июля Вследствие этого участки орбиты ///—IV—/ Земля проходит быстрее, а участки /—II—/// — медлен­нее. Средняя орбитальная скорость 29,76 км/с у Земли бывает около равно­денствий (/ и ///). Орбитальное движе­ние вызывает изменение направлений на светила для наблюдателя, находя­щегося на поверхности Земли. Вследст­вие этого положения светил на сфере должны изменяться, т. е. светила, поми­мо суточного движения со сферой, долж­ны иметь еще и видимые, собственные движения о сфере

studfiles.net