Закончите предложение за начало движения солнца по эклиптике принимается день

Тема 2.2. Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика. Движение и фазы Луны.

2.2.1. Видимое годичное движение Солнца. Эклиптика.

Еще в глубокой древности, наблюдая за Солнцем, люди обнаружили, что его полуденная высота в течение года меняется, как меняется и вид звездного неба: в полночь над южной частью горизонта в различное время года видны звезды разных созвездий — те, которые видны летом, не видны зимой, и наоборот. На основе этих наблюдений был сделан вывод о том, что Солнце перемещается по небу, переходя из одного созвездия в другое, и завершает полный оборот в течение года. Круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца, назвали эклиптикой.

Эклиптика (др.-греч. ἔκλειψις — ‘затмение’) — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца.

Созвездия, по которым проходит эклиптика, получили название зодиакальных (от греческого слова «зоон» — животное). Каждое зодиакальное созвездие Солнце пересекает примерно за месяц. В XX в. к их числу добавилось еще одно — Змееносец.

Как вы уже знаете, перемещение Солнца на фоне звезд — явление кажущееся. Происходит оно вследствие годичного обращения Земли вокруг Солнца.

Поэтому эклиптика представляет собой тот круг небесной сферы, по которому она пересекается с плоскостью земной орбиты. За сутки Земля проходит примерно 1/365 часть своей орбиты. Вследствие этого Солнце перемещается на небе примерно на 1° за каждые сутки. Промежуток времени, в течение которого оно обходит полный круг по небесной сфере, назвали годом.

Из курса географии вам известно, что ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты под углом 66°30′. Следовательно, земной экватор имеет по отношению к плоскости орбиты наклон, равный 23°30′. Таков наклон эклиптики к небесному экватору, который она пересекает в двух точках: весеннего и осеннего равноденствий.

В эти дни (обычно — 21 марта и 23 сентября) Солнце находится на небесном экваторе и имеет склонение 0°. Оба полушария Земли освещаются Солнцем одинаково: граница дня и ночи проходит точно через полюса, и день равен ночи во всех пунктах Земли. В день летнего солнцестояния (22 июня) Земля повернута к Солнцу своим Северным полушарием. Здесь стоит лето, на Северном полюсе — полярный день, а на остальной территории полушария дни длиннее ночи. В день летнего солнцестояния Солнце поднимается над плоскостью земного (и небесного) экватора на 23°30′. В день зимнего солнцестояния (22 декабря), когда Северное полушарие освещается хуже всего, Солнце находится ниже небесного экватора на такой же угол 23°30′.

♈- точка весеннего равноденствия. 21 марта (день равняется ночи ).
Координаты Солнца: α ¤=0ч, δ ¤=0о
Обозначения сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка находилась в созвездии ОВНА → сейчас находится в созвездии РЫБ, В 2602г перейдет в созвездие ВОДОЛЕЯ.

♋ — день летнего солнцестояния. 22 июня (самый длинный день и самая короткая ночь).
Координаты Солнца: α¤=6ч, ¤=+23о26′
Обозначение созвездия Рака сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка находилась в созвездии Близнецов, затем была в созвездии Рака, а с 1988г перешла в созвездие Тельца.

♎ — день осеннего равноденствия. 23 сентября (день равен ночи).
Координаты Солнца: α ¤=12ч, δ t size=»2″ ¤=0о
Обозначение созвездия Весы сохранилось как обозначение символа правосудия при императоре Августе (63г до НЭ — 14г НЭ), сейчас в созвездии Девы, а в 2442г перейдет в созвездие Льва.

♑ — день зимнего солнцестояния. 22 декабря (самый короткий день и самая длинная ночь).
Координаты Солнца: α¤=18ч, δ¤=-23о26′
Обозначение созвездия Козерог сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка находилась в созвездии Козерога, сейчас в созвездии Стрельца, а в 2272г перейдет в созвездие Змееносца.

В зависимости от положения Солнца на эклиптике меняется его высота над горизонтом в полдень — момент верхней кульминации. Измерив полуденную высоту Солнца и зная его склонение в этот день, можно вычислить географическую широту места наблюдения. Этот способ издавна использовался для определения местоположения наблюдателя на суше и на море.

Суточные пути Солнца в дни равноденствий и солнцестояний на полюсе Земли, на ее экваторе и в средних широтах показаны на рисунке.

Источник

Солнцестояние – момент прохождения центра Солнца через точки эклиптики, наиболее удаленные от экватора небесной сферы.

Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика.

Сегодня на уроке:

— Особенности суточного движения Солнца на различных географических широтах.

Вспомним с предыдущих уроков…Суточное движение светил на небесной сфере – окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору. В зависимости от места наблюдения характер суточного движения звезд и вид звездного неба меняется.

При суточном движении оси мира светила два раза в сутки пересекают небесный меридиан. Данное явление получило название кульминация светила. Существует два вида: верхняя и нижняя кульминация.

Солнце также как и другие звезды описывает свой путь по небесной сфере.

Находясь в средних широтах, мы каждое утро можем наблюдать за тем, как оно появляется из-за горизонта на востоке, затем постепенно поднимается над горизонтом, в полдень достигает точки верхней кульминации, затем начинает опускаться, приближаясь к горизонту на западе, и заходит.

Годичное движение Солнца.

Еще в древности люди, наблюдавшие за перемещением Солнца, обнаружили, что его полуденная высота меняется с течением года. Если ежедневно отмечать положение Солнца на небесной сфере в момент его кульминации, то есть указывать его склонение и прямое восхождение, то мы получим большой круг небесной сферы, по которой происходит видимое годичное движение Солнца.

Перемещение Солнца на фоне звезд это кажущееся явление и вызвано оно вращением Земли вокруг Солнца. То есть по сути в плоскости эклиптики лежит путь Земли вокруг Солнца – это орбита.

Эклиптика пересекает небесный экватор в двух точках: весеннего (точка Овна) и осеннего (точка Весов) равноденствия.

Кроме точек равноденствия на эклиптике выделяют точки летнего (точка Рака) и зимнего (точка Козерога) солнцестояния.

Пояс Зодиака – пояс небесной сферы вдоль эклиптики, по которому проходят видимые пути Солнца, Луны и других планет.

Изначально эклептические знаки совпадали с зодиакальными, так как еще не было четкого разделения созвездий. Начало отсчета знаков зодиака было установлено от точки весеннего равноденствия. При этом зодиакальные созвездия делили эклиптику на 12 равных частей.

Сейчас же зодиакальный пояс и эклептические созвездия не совпадают. Зодиакальных созвездий 12, а эклептических 13.

Из-за прецессии земной оси точки весеннего и равноденствия постоянно смещаются.

Прецессия (предварение равноденствий) – явление постепенного смещения точек весеннего и осеннего равноденствий навстречу видимому годичному движению Солнца, возникающее из-за медленного раскачивания оси вращения земного шара.

В этом цикле созвездия идут в обратную сторону по сравнению с обычным годичным циклом. При этом получается, что точка весеннего равноденствия примерно каждые 2150 лет смещается на один знак зодиака по ходу часовой стрелки. Так 4300 лет до нашей эры по 2150 год до нашей эры эта точка располагалась в созвездии Тельца. С 2150 года до н.э. по 1 год нашей эры в созвездии Овна. Соответственно сейчас 1 год н.э. – 2150 год н.э. точка весеннего равноденствия находится в Рыбах (примерно 21 марта). За начало движения Солнца по эклиптике принимается день весеннего равноденствия.

Суточная параллель Солнца под влиянием его годового движения непрерывно смещается на шаг склонения. Поэтому общее движение Солнца на небе происходит как бы по спирали, которая является результатом сложения суточного и годового движения.

Итак, двигаясь по спирали, Солнце увеличивает свое склонение примерно на 15-20 минут в сутки. При этом продолжительность светового дня в северном полушарии растет (в южном полушарии уменьшается). Это увеличение будет происходить до тех пор, пока склонение Солнца не достигнет +23 0 26’. Это происходит приблизительно 22 июня в день летнего солнцестояния.

Название солнцестояние связано с тем, что в это время примерно 4 дня Солнце практически не изменяет своего склонения, то есть как бы стоит.

Солнцестояние – момент прохождения центра Солнца через точки эклиптики, наиболее удаленные от экватора небесной сферы.

После солнцестояния следует уменьшение склонения Солнца, и длинный день начинает постепенно убывать до тех пор, пока день и ночь не сравняются. 23 сентября – день осеннего равноденствия (точка Весов). После прохожденияточки осеннего равноденствия Солнце меняет свое склонение на южное, отрицательное. В северном полушарии день продолжает убывать. И это будет продолжаться до тех пор, пока Солнце не достигнет точки зимнего солнцестояния, примерно 22 декабря. Здесь Солнце опять, примерно 4 дня, практически не будет изменять своего склонения. В это время в северном полушарии наблюдаются самые короткие дни и самые длинные ночи (в южном полушарии наоборот, самый длинный день и самая короткая ночь).

Через 4 дня для наблюдателя в северном полушарии склонение Солнца начнет увеличиваться. И примерно через три месяца светило опять придет в точку равноденствия.

Если переместиться на Северный полюс…

Здесь суточное движение Солнца практически параллельно горизонту, поэтому в течении полугода Солнце не заходит, описывая круги над горизонтом – Полярный день. И в течении следующего полугода не восходит из-за горизонта – Полярная ночь, поменяв склонение на минус.

Если переместиться на экватор…Здесь Солнце, как и другие звезды, восходит и заходит перпендикулярно плоскости истинного горизонта. Поэтому на экваторе день всегда равен ночи.

Рассмотрим карту звездного неба, поработаем с ней (смотри конспект «Небесные координаты и звездные карты»).

Для того, чтобы определять по карте звездного неба вид неба в любое время суток в выбранные даты года к ней прилагается накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные пересекающиеся овалы, а по наружному краю круга нанесена шкала с делениями, которым соответствует часам суток. В накладном круге делается вырез по тому овалу, который является наиболее близким к широте места наблюдения.

В нашем случае это 55 0 северной широты, полученный контур выреза будет представлять собой горизонт с основными его точками: север, юг, запад, восток.

Для определения вида звездного неба в конкретный момент времени на интересующую нам дату необходимо совместить накладной круг на карту так, чтобы штрих-моменты времени совпали со штрихом этой даты. Тогда в отверстии накладного круга мы увидим звездное небо на нужный нам день и час. На контуре выреза между его точками ВЮС располагаются звезды, которые восходят. А между точками ЮЗС – заходящие звезды в этот момент. Те звезды, которые не видны, закрывает накладной круг.

С помощью подвижной карты можно определять не только моменты восхода и захода звезд, но и других объектов.

Для того, чтобы определять время восхода и захода Солнца или планет, необходимо предварительно нанести положение на накладной круг точки весеннего и осеннего равноденствия, летнего и зимнего солнцестояния.

Для Солнца достаточно приложить линейку к Северному полюсу мира и штриху заданной даты. Точкой пересечения линейки с эклиптикой покажет положение Солнца на эту дату.

Задача. С помощью подвижной карты звездного неба определить экваториальные координаты Солнца на 18 октября. Найти его время восхода и захода на эту дату.

Аналогично можно определять моменты восхода и захода планет нашей Солнечной системы. Орбиты всех планет располагаются недалеко от плоскости эклиптики. Поэтому положение планеты на эклиптике будут находиться в точке, прямое восхождение которых равно прямому восхождению на выбранную дату.

Источник

Видимое годовое движение солнца на небесной сфере

Истинное движение Земли — Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере — Небесный экватор и плоскость эклиптики — Экваториальные координаты Солнца в течение года

Истинное движение Земли

Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.

Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.

Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты

Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.

При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое вза­имное расположение.

Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.

А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые нахо­дятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светила­ми участвует в суточном движении и одновременно имеет собст­венное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.

Представьте себе картину — Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом

Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере

Наиболее просто годовое движение Солнца можно объяснить по рисунку приведенному ниже. Из этого ри­сунка видно, что в зависимости от положения Земли на орбите наблюдатель с Земли будет видеть Солнце на фоне разных со­звездий. Ему будет казаться, что оно все время перемещается по небесной сфере. Это движение является отражением обращения Земли вокруг Солнца. За год Солнце сделает полный оборот.

Что представляет собой эклиптика

Большой круг на небесной сфере, по которому происходит ви­димое годовое движение Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика — слово греческое и в переводе означает затмение. Этот круг назвали так потому, что затмения Солнца и Луны про­исходят только тогда, когда оба светила находятся на этом круге.

Следует отметить, что плоскость эклиптики совпадает с плос­костью орбиты Земли.

Видимое годовое движение Солнца по эк­липтике происходит в том же направлении, в котором Земля движется по орбите вокруг Солнца, т. е. оно перемещается к востоку. В течение года Солнце последовательно проходит по эк­липтике 12 созвездий, которые образуют пояс Зодиака и называются зодиакальными.

Пояс Зодиака образуют следующие созвездия: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Ко­зерог и Водолей. Вследствие того, что плоскость земного экватора наклоне­на к плоскости орбиты Земли на 23°27 ‘ , плоскость небесного эк­ватора также наклонена к плоскости эклиптики на угол е=23°27′.

Наклон эклиптики к экватору не сохраняется постоян­ным (вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны), поэтому в 1896 г. при утверждении астрономических постоянных ре­шено было наклон эклиптики к экватору считать усредненно равным 23°27’8″,26.

Небесный экватор и плоскость эклиптики

Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке восто­ка и заходит в точке запада.

Точки весеннего и осеннего равноденствия – места пересечения экватора и плоскости эклиптики

Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклип­тике, в которой Солнце занимает самое высокое положение отно­сительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое поло­жение, называется точкой зимнего солнцестояния.

В точке летне­го солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близ­ких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое на­звание. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая корот­кая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — на­оборот.

В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на го­ризонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.

Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному из­менению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.

Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весен­него равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период из­меняется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.

Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом

Экваториальные координаты Солнца в течение года

Экваториальные координаты Солнца в течение года изменя­ются неравномерно. Происходит это вследствие неравномерности движения Солнца по эклиптике и движения Солнца по эклиптике и наклона эклиптики к экватору. Половину своего видимого годо­вого пути Солнце проходит за 186 суток с 21 марта по 23 сентяб­ря, а вторую половину за 179 суток с 23 сентября по 21 марта.

Неравномерность движения Сол­нца по эклиптике связана с тем, что Земля на протяжении всего периода обращения вокруг Солнца движется по орбите не с оди­наковой скоростью. Солнце находится в одном из фокусов эллип­тической орбиты Земли.

движение Земли по орбите

Из второго закона Кеплера известно, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени описывает равные площади. Согласно этому закону Земля, находясь ближе всего к Солнцу, т. е. в перигелии, движется быстрее, а находясь дальше всего от Солнца, т. е. в афелии — медленнее.

Ближе к Солнцу Земля бывает зимой, а летом — дальше. Поэтому в зим­ние дни она движется по орбите быстрее, чем в летние. Вследст­вие этого суточное изменение прямого восхождения Солнца в день зимнего солнцестояния равно 1°07′, тогда как в день летнего солнцестояния оно равно только 1°02′.

Различие скоростей движения Земли в каждой точке орбиты вызывает неравномерность изменения не только прямого восхож­дения, но и склонения Солнца. Однако за счет наклона эк­липтики к экватору его изменение имеет другой характер. Наиболее быстро склонение Солнца изменяется вблизи точек равноденствия, а у точек солнцестояния оно почти не из­меняется.

Знание характера изменения экваториальных координат Солн­ца позволяет производить приближенный расчет прямого восхож­дения и склонения Солнца.

Для выполнения такого расчета бе­рут ближайшую дату с известными экваториальными координа­тами Солнца. Затем учитывают, что прямое восхождение Солнца за сутки изменяется в среднем на 1°, а склонение Солнца в тече­ние месяца до и после прохождения точек равноденствия изме­няется на 0,4° в сутки; в течение месяца перед солнцестояниями и после них — на 0,1° в сутки, а в течение промежуточных меся­цев между указанными — на 0,3°.

Источник