Как определять азимут луны

Определим где азимуты восхода и заката Луны и Солнца в городе Северодвинск на 12 мая 2015 года

Источник

Как азимут восхода / захода луны меняется со временем?

В моих настойчивых попытках наблюдать восход луны (удивительно трудно в плохую погоду в сильно урбанизированном холмистом районе с частым плохим смогом, с плотным рабочим графиком и велосипедом) я часто пытался найти хорошие места для наблюдений, которые открывали бы вид на отдаленный горизонт на определенных азимут.

Хотя в целом сходные фазы луны коррелировали с одинаковыми временами восхода луны, я обнаружил, что азимут изменяется так, что мне трудно положить палец. Конечно, существует примерно ежемесячный цикл «колебания» между отклонением примерно на +/- 30 градусов к северу или югу от «чистого востока», но в то время как механика корреляции между часом, когда Луна видна из-за горизонта, и степенью ее освещения Солнце для меня совершенно ясно, как его — или это Земля? — орбитальная плоскость «выкл» относительно плоскости эклиптики, а плоскость вращения Земли ускользает от меня. Может ли кто-то предоставить своего рода руководство — предпочтительно то, что действует скорее как помощь в понимании механики, а не как предоставление сырых математических решений, от чего зависит это отклонение,

Ежемесячные изменения вызваны изменением склонения Луны, когда она движется (примерно) вдоль эклиптики. Это вызвано наклоном оси вращения Земли, что приводит к углу около 23 ° между экватором (склонение = 0 °) и эклиптикой. Вокруг созвездий Тельца и Близнецов эклиптика лежит при гораздо более высоком склонении, чем вблизи Стрельца или Змееносца. Тот же эффект вызывает изменение времени восхода и захода Солнца в течение года.

Когда вы находитесь в северном полушарии, более высокое склонение означает, что транзитная высота Луны или Солнца выше. Фактически, все их ежедневные (кажущиеся — вызванные вращением Земли) пути лежат ближе к северной звезде. Из-за этого точки, где ежедневный путь пересекается с вашим локальным горизонтом, лежат дальше на север, что вы видите как изменение в восходящем / заданном азимуте Луны.

Все это верно даже без наклона 5 ° по отношению к орбите Луны относительно эклиптики. Эта склонность только смягчает эффект; склонение лун не меняется точно от -23 до + 23 ° каждый месяц, но сами эти экстремальные значения могут лежать между +/- 18 ° или +/- 28 °, в зависимости от того, увеличивается ли эффект наклона (23 + 5 °) или уменьшает (23-5 °) эффект движения по эклиптике.

Наконец, азимуты подъема / установки не коррелируют с лунной фазой, как и времена подъема / установки. Обе фазы и время восхода / установки определяются на основе положения Солнца; мы приблизительно определяем «полдень» как момент, когда Солнце проходит на юге, и называем Луну «Новой», когда она движется в том же направлении, что и Солнце, поэтому неудивительно, что Новолуние проходит около полудня. Это не относится к эффектам, описанным выше, и, следовательно, соответствующие периоды отличаются. Средний лунный период между двумя одинаковыми точками равноденствия (например, Овен) называется Тропическим месяцем и длится

27,3 дня (это примерно столько же, сколько в сидерическом месяце, но на него влияет прецессия). Эффект наклона орбиты Луны имеет средний период в один драконический месяц с периодом

27,2d. Вместо этого Синодический месяц, средний период между двумя случаями новолуния длится 29,5 дня, примерно на 2,2 дня дольше. Следовательно, азимуты склонения и подъема / установки Луны не коррелируют с фазами.

Источник

Ориентирование по Луне

Человечество всегда стремилось к точности, желая покорить стихию и окружающее пространство. Ориентирование по небесным телам издревле считалось почетным занятием. И ориентирование по Луне не стало исключением. Знание и навыки, необходимые для выживания, всегда были востребованы. На протяжении столетий человеком использовались самые разнообразные методы ориентировки на местности. Во все эпохи звездочеты, астрономы, картографы, следопыты выставляли высокую цену за свою работу, ведь их услугами пользовались как рядовые путешественники и авантюристы, так и крупные экспедиционно-торговые и военные организации. Подобные данные были жизненно важными, когда требовалось организовать экспедицию, выслать спасательный отряд, совершить военный маневр. Любая деятельность в крупных масштабах, включающая в себя перемещение на дальние расстояния, требовала точности.

И для рядового путешественника ориентирование на местности по Луне станет важным навыком. Способы определения сторон света эволюционировали и видоизменялись. Европейцы придерживались проверенных и точных методов, используя изощренные секстанты и другие тонкие инструменты. Но некоторые продолжали придерживаться традиционных и знакомых методов. Аборигены пользовались услугами косвенных ориентиров по местности, а моряки всегда присматривались к звездному небу. Небесные тела – лучший из ориентиров, ведь они постоянны и их движение просчитываемо. Не поддающиеся ходу человеческого времени, они не ветшают и не обрастают мхом, таким образом, становясь универсальным и гибким инструментом для определения месторасположения. К числу таких инструментов относится природный спутник нашей планеты – Луна.

Ориентирование по Луне

Звезды и Солнце – отличные ориентиры, но что делать, когда их нет на небосклоне? Темная и беззвездная ночь – не очень хорошая новость в случае, если нужно срочно определить свое местоположение. Однако в таких ситуациях на помощь приходит ориентирование по Луне (рисунок 1).

Гравитация месяца оказывает влияние не только на околоземный мусор и астероиды, но и на водные массы. Узнать о приближении или отдалении этого тела просто: отливы сигнализируют об отдалении месяца, в то время как приливы – о приближении. Современные теоретические предсказания движения этого небесного тела достаточно точны. Технологические инструменты обеспечивают точность до сантиметра в деле определения положения месяца относительно Земли. Благодаря этому, все параметры орбитального тела заранее известны, и поддаются воспроизводимым расчетам.

Рисунок 1. Расположение Луны относительно Земли

Так, известно, что светило находится на разном расстоянии и отклонении в определенные дни календарного месяца. Его положение соотносится со сторонами света, если знать, в каком именно состоянии оно находится в данный момент. Вышеизложенная информация позволяет понять, по какому принципу работает ориентирование на местности по Луне, поэтому мы перейдем к практической части.

Как ориентироваться по Луне и часам

Глубокая ночь, темное небо. Звезд не видно, и на горизонте один только месяц, а вам нужно определить свое местоположение (рисунок 2). Как в таких условиях правильно провести ориентирование по луне?

Рисунок 2. Фазы Луны помогут сориентироваться на местности

Внимательно посмотрите на лунный диск. Что вы видите?

1. Вы видите С-образный засвеченный участок, остальная часть затемнена. В таком случае это стареющий серп, совершающий остаток своего оборота вокруг Земли;
2. Вашему взору открывается оборотная С, скорее выглядящая как кусочек буквы D, если провести между концами серпа прямой отрезок. Это называется растущим серпом;
3. Вы видите полный лунный диск, равный с каждой стороны. Это означает, что светило находится параллельно солнцу, и указывает на юг в полночь. Если сделать разворот на 180 градусов, то вы будете смотреть на запад.

Существует также один довольно простой метод – ориентирование по Луне и часам (рисунок 3). Лунный календарь слегка отличается от обыкновенного, ведь месяца в нем соотнесены с фазами спутника. Имея при себе такой инструмент, вы также сможете без труда определить положение месяца.

Теперь, зная, каким образом светило повернуто к планете, рассмотрим способы ориентирования по Луне:

1. Вам понадобятся обыкновенные часы, или иной диск, разделенный на 12 равных частей.
2. Визуально разложите лунный диск на отрезок с 12 равными частями, и затем подсчитайте количество отрезков, которые приходятся на освещенную часть диска.
3. Сверьте со временем наблюдения, и если вы видите стареющий серп – прибавьте к этому числу.
4. Если же это растущая фаза, то действовать нужно строго наоборот, и вычитать полученное число.
5. Этот результат говорит о том, где бы в это же самое время находился спутник в полной фазе.
6. Зная, что в полной фазе светило всегда параллельно солнцу, вы можете с легкостью определить стороны света.
7. Теперь направьте полученный сектор циферблата на сам спутник. В зимнюю пору года юг будет находиться на одно деление выше от намеченного, а в летнее – на два деления выше.

Рисунок 3. Обычные часы и спутник Земли помогут определить свое местоположение

Альтернативный метод представляет собой более простую операцию. Разделите лунный диск на отрезок с шестью секциями, затем посчитайте количество освещенных участков. Теперь направьте часы отметкой 12 на спутник. Следующий шаг – прибавьте к отметке результат подсчета подсвеченных участков, если светило стареющее, и отнимите, если растущее. Пример – освещено три из шести секторов отрезка, вы прибавляете к 12 еще 3, и получаете 15. В этом направлении и будет находиться солнце, а, следовательно, и юг. Можно также воспользоваться заранее проверенными положениями спутника в определенное время дня. Если фаза – первая четверть, то в семь часов она будет находиться на юге, в час ночи на западе, а утром после семи часов её уже не будет видно. Последняя же четверть оборота в час ночи будет указывать на восток, а в семь утра на юг.

Значения углов

Все способы ориентирования по Луне с использованием часов предполагают один простой принцип. Значение углов между отрезками на часах соотносится с ее положением относительно солнца. Если поставить в центре орбиты точку, и разделить диск на 12 равных частей, то получается круг, по которому и определяется направление света. Солнце же в этой системе всегда будет в относительно фиксированной позиции. А, зная положение светила, легко высчитывается и положение солнца, даже если вы его не видите. Для того чтобы знать как ориентироваться по Луне, не обязательно запоминать все фазы спутника относительно солнца, достаточно нескольких из них, смекалки и терпения.

Погрешности метода

Как и все методы, ориентирование по звездам и Луне на местности не обладает выдающейся точностью. Погрешность составляет от 10 до 15 градусов. Следует это учитывать, прежде чем отправляться в дальний путь. При необходимости производится повторный замер, и корректируется направление. Приблизительное время – каждые полчаса. Этого будет вполне достаточно для более точной ориентировки на местности. Все также очень сильно зависит от способности к точным замерам на глаз.

Определение сторон света по Луне

Не всегда под рукой есть часы, и в некоторых случаях приходится полагаться на еще более изощренные методы. К примеру, ориентирование по солнцу и Луне, достаточно простые на первый взгляд вещи, оказываются затруднительными без точных инструментов. В любом случае вам следует запастись терпением и выжидать удобного момента для произведения замеров.

Рисунок 4. Определение сторон света

Чтобы знать, как ориентироваться по Луне, нужно вновь вспомнить о фазах (рисунок 4). Для этого можно использовать три основных фазы из всех. Молодой серп и стареющий серп, и лучший вариант – полнолуние. Это обусловлено заранее известными и повторяемыми данными. Достоверно известно, что положение месяца в этих фазах достаточно просто поддаются преобразованию с целью определения стороны света. Теперь используя эту информацию, рассмотрим, как ориентироваться на местности по Луне.

Ориентирование по Луне и звездам

Имея достаточно точное представление о положении небесного тела в момент наблюдения, вам предстоит определить стороны света. Также это делается по звездам (рисунок 5).

Северная звезда всегда находится в одном и том же относительном положении, чем облегчает путешествия тысячелетиями. Она известна как самая яркая на небосводе, и её сложно пропустить. Надежность метода очень высока, и обладает довольно низкой погрешностью.

Рисунок 5. Определение сторон света по Луне и основным звездам

Ориентирование по Луне кратко:

1. Взгляните на ковш Большой Медведицы, присмотритесь к самой правой стороне Ковша.
2. Вам нужно поднять глаза на расстояние, равное шести отрезкам длины между двумя звездами.
3. В этом месте, у изголовья рукоятки Малого Ковша и должна находиться Полярная звезда.
4. Вы узнаете её по яркому свечению, и она всегда будет указывать на север.
5. Теперь рассмотрим, каким образом проделывается схожая операция при помощи спутника нашей планеты.
6. Это работает в серпоподобной фазе, когда отчетливо можно увидеть «рожки».
7. Смотрим на лунный диск, и, если видим рожкоподобный серп, то проводим линию через его рога.
8. Нижняя её часть будет указывать на юг, верхняя – на север. В полнолуние диск будет указывать ровно на юг.

По убывающей Луне

Особенных способов, как можно ориентироваться по Луне в убывающей фазе, нет. По обыкновению, убывающий серп имеет увеличенный угол наклона по сравнению с восходящим. Однако все вышеизложенные методы подходят для применения и при стареющей фазе.

Рисунок 6. Основные фазы спутника Земли

Таким образом, ориентирование по убывающей Луне не будет отличаться от обычного. Для более полного представления об ориентировании по Луне, картинки фаз спутника нашей планеты (рисунок 6) станут отличным обучающим материалом, который облегчит процесс нахождения севера.

Источник