φ = 90 ° - Šiaurės ašigalis

Tik prie ašigalio diena ir naktis trunka šešis mėnesius. Pavasario lygiadienio dieną Saulė apibūdina visą ratą horizonte, tada kiekvieną dieną spirale pakyla aukščiau, bet ne aukščiau 23 ° 27 (per dieną vasaros saulėgrįža). Po to, kilpa po kilpos, Saulė vėl leidžiasi į horizontą. Jo šviesa daug kartų atsispindi nuo ledo ir kauburėlių. Per dieną rudens lygiadienis Saulė dar kartą aplenkia visą horizontą, o kiti jos posūkiai labai pamažu eina vis gilyn ir gilyn po horizontu. Aušra trunka savaites, net mėnesius, judant 360 °. Balta naktis pamažu temsta, ir tik artina diena žiemos saulėgrįža temsta. Tai poliarinės nakties vidurys. Tačiau Saulė nenusileidžia žemiau horizonto žemiau 23 ° 27 Poliarinė naktis pamažu šviesėja ir nušviečia ryto aušra.

φ = 80 ° - viena iš Arkties platumų

Saulės judėjimas platumoje φ = 80 ° būdingas vietovėms, esančioms į šiaurę nuo poliarinio rato, bet į pietus nuo ašigalio. Po pavasario lygiadienio dienos labai greitai auga, o naktys trumpėja, prasideda pirmasis baltųjų naktų periodas – nuo ​​kovo 15 iki balandžio 15 dienos (1 mėnuo). Tada Saulė, užuot išėjusi už horizonto, paliečia ją šiauriniame taške ir vėl pakyla, aplenkia dangų, pasislinkdama 360 °. Dienos lygiagretė yra nedideliu kampu į horizontą, Saulė pasiekia kulminaciją virš pietų taško ir nusileidžia į šiaurę, bet neperžengia horizonto ir jo net neliečia, o eina virš šiaurinio taško ir vėl daro kitą. paros orbita per dangų. Taip Saulė spirale kyla vis aukščiau ir aukščiau iki vasaros saulėgrįžos dienos, kuri žymi poliarinės dienos vidurį. Tada kasdienio Saulės judėjimo kilpos leidžiasi vis žemiau. Saulei palietus horizontą šiauriniame taške, baigsis 4,5 mėnesio (nuo balandžio 16 d. iki rugpjūčio 27 d.) trukusi poliarinė diena, o antrasis baltųjų naktų periodas ateis nuo rugpjūčio 27 iki rugsėjo 28 dienos. Tada greitai pailgėja naktų trukmė, trumpėja dienos, nes kilimo ir nusileidimo taškai sparčiai slenka į pietus, o paros lygiagretės lankas virš horizonto trumpėja. Vieną dieną prieš žiemos saulėgrįžą saulė vidurdienį nepakyla virš horizonto, prasideda poliarinė naktis. Saulė, judėdama spirale, po horizontu eina vis gilyn. Poliarinės nakties vidurys – žiemos saulėgrįžos diena. Po jo Saulė vėl spirale slenka arčiau pusiaujo. Horizonto atžvilgiu spiralės posūkiai yra pasvirę, todėl Saulei pakilus į pietinę horizonto dalį aušta, paskui vėl tamsėja, vyksta kova tarp šviesos ir tamsos. Su kiekvienu apsisukimu dienos prieblanda ryškėja ir galiausiai virš pietinio (!) Horizonto akimirkai pasirodo Saulė. Šiuo ilgai lauktu spinduliu baigiasi poliarinė naktis, trukusi 4,2 mėnesio nuo spalio 10 iki vasario 23 d. Kiekvieną dieną Saulė vis ilgiau ir ilgiau pasilieka virš horizonto, apibūdindama vis didesnį lanką. Kuo platesnė platuma, tuo ilgesnės poliarinės dienos ir poliarinės naktys, o tarp jų trumpesnis paros dienų ir naktų kaitos laikotarpis. Šiose platumose vyrauja ilga prieblanda, nes Saulė leidžiasi po horizontu nedideliu kampu. Arktyje Saulė gali pakilti bet kuriame rytinio horizonto taške iš šiaurės į pietus, taip pat nusileisti bet kuriame vakarinio horizonto taške. Todėl navigatorius, manantis, kad Saulė visada teka taške rytuose ir leidžiasi taške, rizikuoja suklysti kursą 90 °.

φ = 66 ° 33 "- poliarinis ratas

Platuma φ = 66 ° 33 "yra galutinė platuma, skirianti sritis, kuriose saulė teka ir leidžiasi kiekvieną dieną, nuo regionų, kuriuose yra susiliejusios poliarinės dienos ir susijungusios poliarinės naktys. Šioje platumoje vasarą kyla pakilimo taškai ir nustatyti „plačiais žingsneliais“ iš rytų ir vakarų taškų perkeliami 90° į šiaurę, kad vasaros saulėgrįžos dieną susitinka taške į šiaurę. Todėl Saulė, nusileidusi į šiaurę horizontas, iš karto vėl pakyla, kad dvi dienos susilietų į vientisą poliarinę dieną (birželio 21 ir 22 d. Prieš poliarinę dieną ir po jos būna baltųjų naktų periodai. Pirmoji – nuo ​​balandžio 20 iki birželio 20 d. (67 baltosios naktys) , antrasis – nuo ​​birželio 23 d. iki rugpjūčio 23 d. (62 baltosios naktys).Žiemos saulėgrįžos dieną saulėtekio ir saulėlydžio taškai susitinka pietiniame taške Nėra dienos tarp dviejų naktų Poliarinė naktis trunka dvi dienas (gruodžio 22, 23 d. ) Tarp poliarinės dienos ir poliarinės nakties Saulė teka ir leidžiasi kiekvieną dieną, tačiau dienų ir naktų trukmė greitai keičiasi.

φ = 60 ° - Sankt Peterburgo platuma

Garsiosios baltosios naktys stebimos prieš ir po vasaros saulėgrįžos dienos, kai „viena aušra skuba pakeisti kitą“, t.y. Saulė naktį negiliai leidžiasi žemiau horizonto, todėl jos spinduliai apšviečia atmosferą. Tačiau Sankt Peterburgo gyventojai tyli apie savo „tamsias dienas“, kai Saulė žiemos saulėgrįžos dieną pakyla vidurdienį tik 6 ° 33 „virš horizonto. Baltosios naktys (navigacinės prieblandos) Sankt Peterburge ypač gerai derinamos. su savo architektūra ir Neva. Jie prasideda apie gegužės 11 d. ir trunka 83 dienas iki rugpjūčio 1 d dienos šviesa– intervalo vidurys – apie birželio 21 d. Per metus saulėtekio ir saulėlydžio taškai horizonte pasislenka 106 °. Bet baltosios naktys stebimos ne tik Sankt Peterburge, bet ir visoje lygiagretėje φ = 60° ir toliau į šiaurę iki φ = 90°, į pietus nuo φ = 60° baltosios naktys trumpėja ir tamsėja. Panašios baltosios naktys stebimos Pietų pusrutulyje, tačiau priešingu metų laiku.

φ = 54 ° 19 "- Uljanovsko platuma

Tai Uljanovsko platuma. Saulės judėjimas Uljanovske būdingas visoms vidutinėms platumoms. Paveiksle parodytos sferos spindulys yra toks didelis, kad palyginus su juo Žemė atrodo kaip taškas (jį simbolizuoja stebėtojas). Geografinė platuma φ nustatoma pagal ašigalio aukštį virš horizonto, t.y. kampinis ašigalis (P) - Stebėtojas - Šiaurės taškas (C) horizonte. Pavasario lygiadienio dieną (21.03) Saulė teka tiksliai į rytus, pakyla į dangų, pasislenka į pietus. Virš taško į pietus – aukščiausia Saulės padėtis tam tikrą dieną – viršutinė kulminacija, t.y. vidurdienį, tada leidžiasi „palei kalną“ ir leidžiasi tiksliai į vakarus. Tolesnis Saulės judėjimas tęsiasi po horizontu, tačiau stebėtojas to nemato. Vidurnaktį Saulė pasiekia žemiausią kulminaciją žemiau šiaurinio taško, tada vėl pakyla į rytų horizontą. Lygiadienio dieną pusė Saulės paros lygiagretės yra virš horizonto (diena), pusė žemiau horizonto (naktis). Kitą dieną Saulė teka ne tiksliai taške iš rytų, o taške, kuris šiek tiek pasislinkęs į šiaurę, paros lygiagretė eina virš ankstesnės, Saulės aukštis vidurdienį didesnis nei praėjusią dieną. , nustatymo taškas taip pat pasislinkęs į šiaurę. Taigi paros Saulės paralelė horizonto jau nedalina pusiau: didžioji jos dalis yra virš horizonto, mažesnė dalis – žemiau horizonto. Artėja vasaros pusmetis. Kilimo ir nusileidimo taškai vis labiau krypsta į šiaurę, vis daugiau lygiagretės yra virš horizonto, vidurdienio Saulės aukštis didėja ir vasaros saulėgrįžos dieną (21.07 -22.07) Uljanovske pasiekia 59. ° 08 ". Tuo pačiu metu pakilimo ir nusileidimo taškai rytų ir vakarų į šiaurę taškų atžvilgiu pasislenka 43,5 °. Po vasaros saulėgrįžos dienos Saulės paralelės nusileidžia į pusiaują . Rudens lygiadienio dieną (23.09) Saulė vėl pakyla ir leidžiasi rytų ir vakarų taškuose, eina išilgai pusiaujo. Toliau Saulė diena po dienos palaipsniui leidžiasi po pusiauju, o pakilimo taškai ir žiemos laikas yra po horizontu. Vidurdienio Saulės aukštis sumažėja iki 12 ° 14. „Tolimesnis Saulės judėjimas išilgai ekliptikos vyksta išilgai paralelių, vėl artėjant prie pusiaujo, pakilimo ir nusileidimo taškai grįžta į rytų ir vakarų taškus, dienos. padaugėja, vėl ateina pavasaris!Įdomu, kad Uljanovske kilimo taškai pasislenka rytų horizonte 87°. Nustatyti taškai atitinkamai "vaikšto" vakarų horizontu.Saulė teka tiksliai rytuose ir leidžiasi tiksliai vakaruose tik du kartus per metus - lygiadienio dienomis.Pastaroji tiesa visame Žemės paviršiuje, išskyrus ašigalius.

φ = 0 ° – Žemės pusiaujas

Saulės judėjimas virš horizonto skirtingu metų laiku stebėtojui, esančiam vidutinėse platumose (kairėje) ir Žemės pusiaujuje (dešinėje).

Ties pusiauju Saulė per zenitą pereina du kartus per metus, pavasario ir rudens lygiadienio dienomis, t.y. prie pusiaujo yra dvi „vasaros“, kai pas mus pavasaris ir ruduo. Diena prie pusiaujo visada yra lygus nakčiai(po 12 valandų). Saulėtekio ir saulėlydžio taškai šiek tiek pasislinkę nuo rytų ir vakarų taškų, ne daugiau kaip 23 ° 27 "į pietus ir tiek pat į šiaurę. Prieblandos praktiškai nėra, staigiai keičiasi karšta šviesi diena juodą naktį.

φ = 23 ° 27 "- Šiaurės tropikas

Saulė staigiai pakyla virš horizonto, dieną būna labai karšta, paskui staigiai nusileidžia žemiau horizonto. Sutemos trumpos, o naktys labai tamsios. Labiausiai būdingas bruožas susideda iš to, kad Saulė kartą per metus, vasaros saulėgrįžos dieną, pasiekia savo zenitą vidurdienį.

φ = -54 ° 19 "- platuma, atitinkanti Uljanovską pietų pusrutulyje

Kaip ir visame pietiniame pusrutulyje, Saulė teka rytiniame horizonte, o leidžiasi vakariniame horizonte. Po saulėtekio saulė pakyla šiaurinė dalis horizontas vidurdienį, vidurnaktį eina po pietų horizontu. Priešingu atveju Saulės judėjimas panašus į jos judėjimą Uljanovsko platumoje. Saulės judėjimas pietiniame pusrutulyje yra panašus į Saulės judėjimą atitinkamose platumose šiauriniame pusrutulyje. Vienintelis skirtumas yra tas, kad iš rytų Saulė juda ne pietų, o šiaurinio horizonto link, vidurdienį pasiekia kulminaciją aukščiau šiaurinio taško, o paskui taip pat leidžiasi vakarų horizonte. Šiauriniame ir pietiniame pusrutuliuose metų laikai yra priešingi.

φ = 10 ° - viena iš karštosios zonos platumų

Saulės judėjimas tam tikroje platumoje būdingas visoms vietoms, esančioms tarp šiaurinių ir pietinių Žemės tropikų. Čia Saulė pro zenitą praeina du kartus per metus: balandžio 16 ir rugpjūčio 27 d., su 4,5 mėnesio intervalu. Dienos labai karštos, naktys tamsios ir žvaigždėtos. Dienos ir naktys mažai skiriasi savo trukme, prieblandos praktiškai nėra, Saulė leidžiasi žemiau horizonto, iš karto tampa tamsu.

Jeigu kiekvieną dieną matuokite, kokiu kampu saulė pakyla virš horizonto vidurdienį - šis kampas vadinamas vidurdieniu - tada pamatysite, kad jis nėra tas pats skirtingos dienos ir daug daugiau vasarą nei žiemą. Tai galima spręsti be jokio goniometrinio instrumento, tiesiog pagal stulpo metamo šešėlio ilgį vidurdienį: kuo šešėlis trumpesnis, tuo didesnis vidurdienio aukštis, o kuo šešėlis ilgesnis, tuo vidurdienio aukštis žemesnis. Birželio 22 d., Šiaurės pusrutulyje, Saulės vidurdienio aukštis yra didžiausias. Tai ilgiausia metų diena šioje Žemės pusėje. Ji vadinama vasaros saulėgrįžos diena. Kelias dienas iš eilės vidurdienio aukštis Saulės keičiasi itin mažai (iš čia ir posakis „saulėgrįža“), todėl ir dienos ilgumas taip pat beveik nesikeičia.

Po šešių mėnesių, gruodžio 22 d., Šiaurės pusrutulyje yra žiemos saulėgrįžos diena. Tada vidurdienio Saulės aukštis yra mažiausias, o diena trumpiausia. Vėl kelias dienas iš eilės Saulės vidurdienio aukštis keičiasi itin lėtai, o dienos ilgumas beveik nesikeičia. Birželio 22 ir gruodžio 22 d. Saulės vidurdienio aukščių skirtumas yra 47 °. Metuose yra dvi dienos, kai vidurdienio Saulės aukštis yra lygiai 2301/2 mažesnis nei vasaros saulėgrįžos aukštis ir tiek pat didesnis nei žiemos saulėgrįžos aukštis. Tai vyksta kovo 21 d. (ankstyvas pavasaris) ir rugsėjo 23 d. (ankstyvas ruduo). Šiomis dienomis dienos ir nakties ilgis yra vienodas: diena lygi nakčiai. Taigi Kovo 21-oji vadinama pavasario lygiadienio diena, o rugsėjo 23-oji – rudens lygiadienio diena.

Norėdami suprasti, kodėl per metus keičiasi Saulės vidurdienio aukštis, atliksime tokį eksperimentą. Paimkime gaublį. Žemės rutulyje sukimosi ašis yra pasvirusi į atramos plokštumą 6601 / g kampu, o pusiaujas - 23С1 / 2 kampu. Šių kampų reikšmės nėra atsitiktinės: Žemės ašis į savo kelio aplink Saulę plokštumą (orbitą) taip pat pasvirusi 6601/2.

Padėkime ant stalo ryškią lempą. Ji bus pavaizduoti Saulė. Pajudėkime su gaubliu tam tikru atstumu nuo lempos, kad galėtume

nešiojo gaublį aplink lempą; Žemės rutulio vidurys turi likti lempos lygyje, o gaublio pagrindas turi būti lygiagretus grindims.

Apšviesta visa gaublio pusė, nukreipta į lempą.

Pabandykime surasti tokią Žemės rutulio padėtį, kad šviesos ir šešėlio riba vienu metu eitų per abu polius. Žemės rutulys tokią padėtį Saulės atžvilgiu turi pavasario lygiadienio arba rudens lygiadienio dieną. Sukant Žemės rutulį aplink ašį, nesunku pastebėti, kad šioje padėtyje diena turėtų būti lygi nakčiai, o be to, vienu metu abiejuose pusrutuliuose – Šiaurės ir Pietų.

Tokiame pusiaujo taške įsmeigkime smeigtuką statmenai paviršiui, kad jo galvutė žiūrėtų tiesiai į lempą. Tada nematysime šešėlio nuo šio smeigtuko; tai reiškia, kad pusiaujo gyventojams Saulė vidurdienį jis yra zenite, tai yra, stovi tiesiai virš galvos.

Dabar judėkime su gaubliu aplink stalą prieš laikrodžio rodyklę ir eikime ketvirtadalį savo apskritimo kelio. Tuo pačiu metu turime atsiminti, kad kasmet Žemei judant aplink Saulę, jos ašies kryptis visą laiką nesikeičia, tai yra, Žemės rutulio ašis turėtų judėti lygiagrečiai sau, nekeisdama savo pasvirimo.

Naujoje Žemės rutulio padėtyje matome, kad Šiaurės ašigalį apšviečia lempa (atstovaujanti Saulei), o Pietų ašigalis yra tamsoje. Tai yra Žemės padėtis, kai ilgiausia metų diena šiauriniame pusrutulyje yra vasaros saulėgrįža.

Šiuo metu saulės spinduliai į šiaurinę pusę krenta dideliu kampu. Vidurdienio saulė šią dieną stovi savo zenite šiauriniuose tropikuose; šiauriniame pusrutulyje tada vasara, pietų pusrutulyje – žiema. Ten šiuo metu spinduliai į žemės paviršių krenta įstrižai.

Patraukime Žemės rutulį ketvirtadaliu apskritimo toliau. Dabar mūsų Žemės rutulys užėmė tiesiai priešingą padėtį nei pavasaris. Vėlgi, pastebime, kad dienos ir nakties riba eina per abu ašigalius, ir vėl diena visoje Žemėje yra lygi nakčiai, tai yra, ji trunka 12 valandų. Tai atsitinka rudens lygiadienio dieną.

Nesunku įsitikinti, kad šią dieną ties pusiauju Saulė vidurdienį vėl yra savo zenite ir ten vertikaliai krenta ant žemės paviršiaus. Vadinasi, pusiaujo gyventojams Saulė savo zenite būna du kartus per metus: pavasario ir rudens lygiadienių metu. Dabar eikime su Žemės rutuliu ketvirtį apskritimo toliau. Žemė (gaublys) bus kitoje lempos (saulės) pusėje. Vaizdas kardinaliai pasikeis: Šiaurės ašigalyje dabar tamsu, o Pietų ašigalį apšviečia Saulė. Pietinį pusrutulį saulė šildo labiau nei šiaurinį. Šiaurinėje Žemės pusėje yra žiema, o pietinėje – vasara. Tai yra Žemės padėtis žiemos saulėgrįžos metu. Šiuo metu pietinėje tropikoje Saulė yra zenite, tai yra, jos spinduliai krenta vertikaliai. Tai ilgiausia diena pietų pusrutulyje ir trumpiausia šiauriniame.

Apėję dar ketvirtadalį apskritimo, vėl grįžtame į pradinę padėtį.

Padarykime dar vieną įdomų eksperimentą: nepakreipkime Žemės rutulio ašies, o sutvarkyti jis yra statmenas grindų plokštumai. Jei eisime tuo pačiu keliu Su gaublį aplink lempą, mes pasirūpinsime, kad tokiu atveju visa Žemė ištisus metus lygiadienis trunka. Mūsų platumose būtų amžina pavasario-rudens dienomis ir nebūtų staigūs perėjimai nuo šiltų iki šaltų mėnesių. Visur (žinoma, išskyrus pačius ašigalius) Saulė kiltų tiksliai rytuose 6 valandą ryto vietos laiku, vidurdienį kiltų visada tame pačiame aukštyje tam tikroje vietoje ir nusileistų tiksliai vakaruose. 6 valandą vakaro vietos laiku.

Taigi dėl Žemės judėjimo aplink Saulę ir nuolatinio Žemės ašies pasvirimo į jos orbitos plokštumą, keičiasi sezonai.

Tai paaiškina ir tai, kad Šiaurės ir Pietų ašigalyje diena ir naktis trunka šešis mėnesius, o prie pusiaujo visus metus diena prilygsta nakčiai. Vidutinėse platumose, pavyzdžiui, Maskvoje, dienos ir nakties trukmė ištisus metus svyruoja nuo 7 iki 17,5 valandos.

Antšiauriniame ir pietiniame tropikuose, esančiuose 2301/2 platumos į šiaurę ir į pietus nuo pusiaujo, Saulė savo zenite būna tik kartą per metus. Visose vietose, esančiose tarp atogrąžų, vidurdienio saulė yra zenite du kartus per metus. Erdvė pasaulis, uždarytas tarp atogrąžų, dėl savo šiluminių savybių gavo karštosios zonos pavadinimą. Jo viduryje eina pusiaujas.

23 ° '/2 atstumu nuo ašigalio, tai yra 6601/2 platumos, kartą per metus žiemą visą dieną Saulė nepasirodo virš horizonto, o vasarą, atvirkščiai, vieną kartą. metus, o ne visą dieną.

Šiose vietose Šiaurėje ir Pietų pusrutuliaižemėlapiuose nubrėžtas gaublys ir įsivaizduojamos linijos, kurios vadinamos poliariniais apskritimais.

Kuo arčiau ta ar kita vieta yra nuo poliarinių ratų iki ašigalių, tuo daugiau dienų būna vientisa diena (arba kieta naktis) ir Saulė nenusileidžia arba nepakyla. O Žemės poliuose Saulė nepertraukiamai šviečia šešis mėnesius. Tuo pačiu metu saulės spinduliai čia krenta į žemės paviršių labai įstrižai. Saulė niekada nepakyla aukštai virš horizonto. Taigi aplink ašigalius, poliarinių ratų apsuptoje erdvėje ypač šalta. Yra dvi tokios juostos – šiaurinė ir pietinė; jie vadinami šaltaisiais diržais. Būna ilgos žiemos ir trumpos šaltos vasaros.

Tarp poliarinių ratų ir tropikų yra dvi vidutinio klimato zonos (šiaurės ir pietų).

Kuo arčiau tropikų, tuo žiema trumpesnis ir šilčiau, ir kuo arčiau poliarinių ratų, tuo jis ilgesnis ir sunkesnis.

Geografijos olimpiados uždaviniai reikalauja, kad mokinys būtų gerai pasiruošęs dalykui. Saulės aukštis, deklinacija ir platuma yra susieti paprastais ryšiais. Išspręsti problemas pagal apibrėžimą geografinė platuma reikalauja žinių apie saulės šviesos kritimo kampo priklausomybę nuo vietovės platumos. Platuma, kurioje yra reljefas, lemia saulės aukščio virš horizonto kitimą per metus.

Kuri iš paralelių: 50 N; 40 N; pietų tropikuose; ties pusiauju; 10 S Saulė vidurdienį vasaros saulėgrįžos dieną bus žemiau virš horizonto. Pagrįskite savo atsakymą.

1) Birželio 22 d., Saulė yra savo zenite virš 23,5 N. o saulė bus žemiau virš tolimiausios nuo šiaurinio tropiko paralelės.

2) Tai bus pietinis tropikas, nes atstumas bus 47.

Kuri iš paralelių: 30 N; 10 N; ekvatorius; 10 S, 30 S saulė bus vidurdienį aukščiau virš horizonto žiemos saulėgrįžos dieną. Pagrįskite savo atsakymą.

2) Saulės vidurdienio aukštis bet kurioje lygiagretėje priklauso nuo atstumo nuo lygiagretės, kurioje tą dieną saulė yra savo zenite, t.y. 23,5 S

A) 30 S – 23,5 S = 6,5 S

B) 10 - 23,5 = 13,5

Kuri iš paralelių: 68 N; 72 N; 71 S; 83 S – ar poliarinė naktis trumpesnė? Pagrįskite savo atsakymą.

Poliarinės nakties trukmė pailgėja nuo 1 dienos (66,5 N lygiagretėje) iki 182 dienų ašigalyje. Poliarinė naktis yra trumpesnė ties 68 šiaurės platumos lygiagrete,

Kuriame mieste: Delyje ar Rio de Žaneire, pavasario lygiadienio vidurdienį saulė yra aukščiau už horizontą?

2) Arčiau Rio de Žaneiro pusiaujo, nes jo platuma yra 23 pietų, o Delis yra 28.

Taigi Rio de Žaneire saulė aukščiau.

Nustatykite taško geografinę platumą, jei žinoma, kad lygiadienio dienomis vidurdienio saulė stovi virš horizonto 63 aukštyje (objektų šešėlis krenta į pietus.) Užrašykite sprendimo eigą.

Saulės aukščio nustatymo formulė H

kur Y yra platumos skirtumas tarp lygiagretės, kurioje Saulė tam tikrą dieną yra savo zenite, ir

norima paralelė.

90 - (63 - 0) = 27 S

Nustatykite Saulės aukštį virš horizonto vasaros saulėgrįžos vidurdienį Sankt Peterburge. Kur dar šią dieną Saulė bus tame pačiame aukštyje virš horizonto?

1) 90 - (60 - 23,5) = 53,5

2) Saulės vidurdienio aukštis virš horizonto yra toks pat lygiagretėse, esančiose tokiu pat atstumu nuo lygiagretės, kurioje Saulė yra savo zenite. Sankt Peterburgas yra 60 - 23,5 = 36,5 atstumu nuo šiaurinio tropiko

Šiuo atstumu nuo šiaurinio tropiko lygiagretė yra 23,5 - 36,5 = -13

Arba 13 S

Apibrėžkite geografines koordinatesŽemės rutulio taškas, kuriame Saulė bus savo zenite, kai Londonas švęs Naujuosius metus. Užsirašykite savo minčių eigą.

Nuo gruodžio 22 iki kovo 21 dienos yra 3 mėnesiai arba 90 dienų. Per šį laiką Saulė juda 23,5 val. Per mėnesį Saulė pasislenka 7,8. 0,26 per vieną dieną.

23,5–2,6 = 21 S

Londonas yra ant pagrindinio dienovidinio. Šiuo metu, kai jie švenčia Londone Naujieji metai(0 val.) saulė yra savo zenite virš priešingo dienovidinio t.y. 180. Tai reiškia, kad norimo taško geografinės koordinatės yra

28 S 180 E d arba h. ir tt

Kaip pasikeis dienos ilgumas gruodžio 22 dieną Sankt Peterburge, jei sukimosi ašies pasvirimo kampas orbitos plokštumos atžvilgiu padidės iki 80. Užsirašykite savo mintis.

1) Todėl poliarinis ratas turės 80, šiaurinis apskritimas nukryps nuo esamo 80 - 66,5 = 13,5

Nustatykite Australijos taško geografinę platumą, jei žinoma, kad rugsėjo 21 d., vidurdienį vietos Saulės laiku, Saulės aukštis virš horizonto yra 70 laipsnių. Užsirašykite samprotavimo eilutę.

90–70 = 20 S

Jei Žemė nustotų suktis aplink savo ašį, planetoje diena ir naktis nesikeistų. Įvardinkite dar tris Žemės prigimties pokyčius, kai nėra ašinio sukimosi.

a) Žemės forma pasikeistų, nes nebūtų poliarinio suspaudimo

b) nebūtų Koriolio jėgos – Žemės sukimosi nukreipiančiojo veikimo. Pasatų kryptis būtų dienovidinė.

c) nebūtų atoslūgių

Nustatykite, kurios paralelės vasaros saulėgrįžos dieną yra virš horizonto 70 aukštyje.

1) 90 - (70 + (- 23,5) = 43,5 N.

23,5+- (90 - 70)

2) 43,5 - 23,5 = 20

23,5–20 = 3,5 N

Norėdami atsisiųsti medžiagą arba!

Kadangi reljefo platuma nesikeičia, pasikeitus Saulės aukščiui, keičiasi ir jos nuokrypis. Vietovės platuma yra apytikslė duotoje vietoje atsiskaitymas galima nustatyti pagal geografinis žemėlapis(Rostovo 47 ° 13 "), tada iš aukščio h matavimų galima pastebėti, kad vasarą didžiausias atstumas nuo dangaus pusiaujo yra + 23,5 °, o žiemą - -23,5 °. Taip pat galima nustatyti, kad ties dangaus pusiauju Saulė yra kovo 21 ir rugsėjo 23 dienomis (lygiadienio dienos), šiomis dienomis Saulės deklinacija yra 0 °.

Pavyzdžiui, Kijevo miestui reikia nustatyti didžiausią ir mažiausią Saulės pakilimo virš horizonto aukštį. Kijevo platuma: 50 ° 24 "

H = 90 ° - 50,2 ° + 23,5 ° = 63,3 ° (vasaros saulėgrįžos dienomis);

H = 90 ° - 50,2 ° - 23,5 ° = 16,3 ° (žiemos saulėgrįžos dienomis).

Pavasario ir rudens lygiadienių metu vidurdienio Saulės aukštis yra lygus vietos geografinės platumos papildiniui iki 90°, o žiemos ir vasaros saulėgrįžų metu yra mažesnis arba didesnis už lygiadienį kampu, lygiu ekliptikos polinkis į pusiaują.

Lygiadienio dienomis vidurdienio saulės aukštis (φ0) virš horizonto skirtingose ​​platumose (φ1) nustatomas pagal formulę:
φ0 = 90 ° - φ1
Donecko koordinatės: 48 ° 00'32 ″ s. sh. 37 ° 48'15 ″ rytų ilgumos ir tt
Donecke kovo 21 d. ir rugsėjo 23 d. vidurdienį Saulė yra aukštyje:
φ0 = 90 ° - 48 ° = 42 °
Vasarą, kai Saulė yra virš kiekvieno pusrutulio tropiko, jos aukštis vidurdienį padidėja 23 ° 27 ", t.
φ0 = 90 ° - φ1 + 23 ° 27 "
φ0 = 90 ° - 48 ° + 23 ° 27 "= 65 ° 27"
Donecke birželio 21 d., Saulės aukštis yra 65 ° 27 "

Žiemą, Saulei pasislinkus į priešingą pusrutulį, jos aukštis atitinkamai mažėja ir pasiekia minimumą saulėgrįžos dienomis, kai jis turėtų būti sumažintas 23 °27“, t.
φ0 = 90 ° - φ1 - 23 ° 27 "
φ0 = 90 ° - 48 ° - 23 ° 27 "= 18 ° 33"

31 užduotis

Z – zenito taškas * – poliarinė žvaigždė

Kampas, kuriuo Šiaurės žvaigždė matoma horizonto srityje
kampas tarp zenito taško ir ašigalios žvaigždės.
Lygiadienio dienomis vidurdienio saulės aukštis virš horizonto skirtingose ​​platumose nustatomas pagal formulę:

Taigi, pavyzdžiui, Kijeve kovo 21 ir rugsėjo 23 d., vidurdienį, Saulė yra aukštyje:

Vasarą, kai Saulė yra virš kiekvieno pusrutulio tropiko, jos aukštis vidurdienį padidėja 23 ° 27 ", t.

Taigi Kijevo miestui birželio 21 d. Saulės aukštis yra 61 ° 27 ". Žiemą, Saulei pasisukus į priešingą pusrutulį, jos aukštis atitinkamai mažėja ir pasiekia minimumą saulėgrįžos dienomis, kai jis turėtų būti sumažintas 23 ° 27", ty ...

Taigi, Kijevui gruodžio 22 d., Saulė yra aukštyje

33 užduotis
Iš laivo vasario 20 dieną buvo išmatuotas Saulės aukštis virš horizonto. Buvo 50°. Saulė buvo pietuose. Kurioje platumoje yra laivas, jei tą dieną Saulė buvo savo zenite 1105 pietų platumos?

Atsakymas:
Laivas buvo 28 ° 55 "šiaurės platumos.

32 užduotis
Sankt Peterburgas ir Kijevas yra beveik tame pačiame dienovidiniame. Birželio 22 d., vidurdienį, Saulė Sankt Peterburge pakyla virš horizonto 53 ° 30, o Kijeve šiuo metu - 61,5 °. Koks atstumas tarp miestų laipsniais ir kilometrais?

Atsakymas:

Atstumas tarp Kijevo ir Sankt Peterburgo yra 8 °, o kilometrais - 890,4 km.

34 užduotis
Šiauriniame pusrutulyje, kur yra turistų, Saulė vidurdienį yra virš horizonto 53030 "kampu. Tą pačią dieną vidurdienio Saulė yra savo zenite 12° 20" šiaurės platumos. Kokioje platumoje yra turistai?

Atsakymas:
Turistai yra 48 ° 50 "šiaurės platumos.

- Polaro aukštis VISADA yra lygus stebėjimo vietos platumai (tai taikoma šiauriniam pusrutuliui) = ir bet kuriuo paros metu!

© 2015-2019 svetainė
Visos teisės priklauso jų autoriams. Ši svetainė nepretenduoja į autorystę, tačiau suteikia galimybę nemokamai naudotis.
Puslapio sukūrimo data: 2017-10-25

Akivaizdus kasmetinis saulės judėjimas

Dėl kasmetinio Žemės apsisukimo aplink Saulę kryptimi iš vakarų į rytus, mums atrodo, kad Saulė tarp žvaigždžių juda iš vakarų į rytus dideliu dangaus sferos ratu, kuris vadinamas ekliptika, su 1 metų laikotarpiu . Ekliptikos plokštuma (žemės orbitos plokštuma) kampu pasvirusi į dangaus (taip pat ir žemės) pusiaujo plokštumą. Šis kampas vadinamas ekliptikos polinkis.

Ekliptikos padėtis dangaus sferoje, tai yra, pusiaujo koordinatės ir ekliptikos taškai bei jos polinkis į dangaus pusiaują, nustatomi iš kasdienių Saulės stebėjimų. Išmatuojant Saulės zenito atstumą (arba aukštį) jos viršutinės kulminacijos metu toje pačioje geografinėje platumoje,

,	(6.1)
,	(6.2)

galima nustatyti, kad Saulės deklinacija per metus svyruoja nuo iki. Šiuo atveju teisingas Saulės kilimas ištisus metus skiriasi nuo iki arba nuo iki.

Išsamiau panagrinėkime Saulės koordinačių pasikeitimą.

Taške pavasario lygiadienis^ Saulė praeina kasmet kovo 21 d., Saulės pakilimas ir nukrypimas iki nulio. Tada su kiekviena diena Saulės dešinysis kilimas ir deklinacija didėja.

Taške vasaros saulėgrįža a, kurioje Saulė teka birželio 22 d., jos dešinysis kilimas yra 6 h, o deklinacija pasiekia maksimalią reikšmę +. Po to Saulės deklinacija mažėja, o dešinysis kilimas toliau didėja.

Kai Saulė rugsėjo 23 d. pasiekia tašką rudens lygiadienis d, jo dešinysis kilimas bus lygus, o deklinacija grįš į nulį.

Toliau teisingas kilimas, toliau didėjantis, taške žiemos saulėgrįža g, kur Saulė teka gruodžio 22 d., tampa lygi, o deklinacija pasiekia minimalią reikšmę -. Po to deklinacija didėja, o Saulė po trijų mėnesių grįžta į pavasario lygiadienį.

Apsvarstykite Saulės padėties danguje pasikeitimą per metus stebėtojams, esantiems skirtingose ​​Žemės paviršiaus vietose.

šiaurinis žemės ašigalis, pavasario lygiadienio dieną (21.03) Saulė daro ratą išilgai horizonto. (Prisiminkime, kad šiauriniame žemės ašigalyje nėra šviesulių kilimo ir nusileidimo reiškinių, tai yra, bet koks šviesulys juda lygiagrečiai horizontui jo neperžengdamas). Taip prasideda poliarinė diena Šiaurės ašigalyje. Kitą dieną Saulė, šiek tiek kylanti palei ekliptiką, apibūdins ratą lygiagrečiai horizontui, šiek tiek didesnis aukštis... Kiekvieną dieną jis kils vis aukščiau ir aukščiau. Maksimalus aukštis Saulė pasieks vasaros saulėgrįžą (22.06) -. Po to prasidės lėtas aukščio mažėjimas. Rudens lygiadienio dieną (23.09) Saulė vėl bus prie dangaus pusiaujo, kuris sutampa su horizontu Šiaurės ašigalyje. Šią dieną apsukusi atsisveikinimo ratą palei horizontą, Saulė šešiems mėnesiams nusileidžia po horizontu (po dangaus pusiauju). Pusmetį trukusi poliarinė diena baigėsi. Prasideda poliarinė naktis.

Stebėtojui arktinis ratas Saulė pasiekia aukščiausią aukštį vasaros saulėgrįžos vidurdienį -. Saulės vidurnakčio aukštis šią dieną yra 0 °, tai yra, Saulė šią dieną nenusileidžia. Šis reiškinys paprastai vadinamas poliarinė diena.

Žiemos saulėgrįžos dieną jos vidurdienio aukštis yra minimalus – tai yra, saulė nekyla. Tai vadinama poliarinė naktis... Poliarinio rato platuma yra mažiausia šiauriniame Žemės pusrutulyje, kur stebimi poliarinės dienos ir nakties reiškiniai.

Stebėtojui šiauriniai tropikai, Saulė kasdien teka ir leidžiasi. Didžiausią vidurdienio aukštį virš horizonto saulė pasiekia vasaros saulėgrįžos dieną – šią dieną ji peržengia zenito tašką (). Šiaurinis tropikas yra šiauriausia lygiagretė, kur Saulė yra savo zenite. Mažiausias vidurdienio aukštis,,, laikomas žiemos saulėgrįžą.

Stebėtojui pusiaujo, įeina ir kyla absoliučiai visi šviesuliai. Be to, bet kuri žvaigždė, įskaitant Saulę, praleidžia lygiai 12 valandų virš horizonto ir 12 valandų žemiau horizonto. Tai reiškia, kad dienos trukmė visada lygi nakties trukmei – po 12 valandų. Du kartus per metus - lygiadienio dienomis - vidurdienio Saulės aukštis tampa 90 °, tai yra, ji eina per zenito tašką.

Stebėtojui Sterlitamako platuma, tai yra vidutinio klimato zonoje Saulė niekada nėra savo zenite. Aukščiausią aukštį pasiekia birželio 22-osios vidurdienį, vasaros saulėgrįžos dieną, -. Žiemos saulėgrįžos dieną, gruodžio 22 d., jo aukštis yra minimalus -.

Taigi, suformuluokime šiuos astronominius šilumos juostų požymius:

1. Šaltose zonose (nuo poliarinių apskritimų iki Žemės ašigalių) Saulė gali būti ir nesileidžiantis, ir nekilantis šviesulys. Poliarinė diena ir poliarinė naktis gali trukti nuo 24 valandų (šiauriniuose ir pietiniuose poliariniuose ratuose) iki šešių mėnesių (šiauriniame ir pietų ašigaliaiŽemė).

2.Į vidutinio klimato zonos(nuo šiaurinių ir pietinių tropikų iki šiaurinių ir pietinių poliarinių ratų) Saulė teka ir leidžiasi kiekvieną dieną, bet niekada nėra savo zenite. Vasaros diena ilgiau nei naktį, o žiemą atvirkščiai.

3. Karštoje zonoje (nuo šiaurinio tropiko iki pietų tropiko) saulė visada teka ir leidžiasi. Savo zenite Saulė nutinka vieną kartą - šiauriniuose ir pietiniuose tropikuose, iki dviejų - kitose juostos platumose.

Reguliarus metų laikų kaita Žemėje yra trijų priežasčių pasekmė: metinis Žemės apsisukimas aplink Saulę, Žemės ašies polinkis į Žemės orbitos plokštumą (ekliptikos plokštuma) ir išsaugojimas. žemės ašis jos kryptis erdvėje ilgą laiką. Dėl šių trijų priežasčių bendro poveikio kasmetinis Saulės judėjimas vyksta išilgai ekliptikos, linkusios į dangaus pusiaują, taigi ir kasdieninio Saulės kelio padėtis virš įvairių vietų horizonto. žemės paviršius ištisus metus keičiasi, todėl keičiasi ir jų apšvietimo bei saulės šildymo sąlygos.

Nevienodas Žemės paviršiaus plotų su skirtingomis geografinėmis platumomis (arba tų pačių sričių skirtingas laikas metų) nesunkiai galima sužinoti paprastu skaičiavimu. Pažymime šilumos kiekį, kurį žemės paviršiaus ploto vienetui perduoda vien krintantys saulės spinduliai (Saulė yra savo zenite). Tada, esant skirtingam Saulės zenito atstumui, tas pats ploto vienetas gaus šilumos kiekį

(6.3)

Į šią formulę pakeitę Saulės reikšmes tikrąjį vidurdienį skirtingomis metų dienomis ir gautas lygybes padalijus viena iš kitos, galite rasti šilumos kiekio, gauto iš Saulės vidurdienį šiomis dienomis, santykį. metų.

Užduotys:

1. Apskaičiuokite ekliptikos polinkį ir iš išmatuoto zenito atstumo nustatykite jos pagrindinių taškų pusiaujo ir ekliptikos koordinates. Saulės aukščiausioje kulminacijoje saulėgrįžos dienomis:

№	birželio 22 d	gruodžio 22 d
1)	29〫48ʹ u	76〫42ʹ m
№	birželio 22 d	gruodžio 22 d
2)	19〫23ʹ u	66〫17ʹ m
3)	34〫57ʹ u	81〫51ʹ m
4)	32〫21ʹ m	79〫15ʹ m
5)	14〫18ʹ u	61〫12ʹ m
6)	28〫12ʹ m	75〫06ʹ u
7)	17〫51 m	64〫45ʹ m
8)	26〫44ʹ m	73〫38ʹ m

2. Nustatyti tariamo kasmetinio Saulės kelio link dangaus pusiaujo Marso, Jupiterio ir Urano planetose.

3. Nustatykite ekliptikos polinkį maždaug prieš 3000 metų, jei pagal tos epochos stebėjimus kažkurioje šiaurinio Žemės pusrutulio vietoje Saulės vidurdienio aukštis vasaros saulėgrįžos dieną buvo + 63〫48ʹ , o žiemos saulėgrįžos dieną + 16〫00ʹ į pietus nuo zenito.

4. Pagal akademiko A.A. žvaigždžių atlaso žemėlapius. Michailovas, nustatykite zodiako žvaigždynų pavadinimus ir ribas, nurodykite tuos iš jų, kuriuose yra pagrindiniai ekliptikos taškai, ir nustatykite vidutinė trukmė Saulės judėjimas kiekvieno zodiako žvaigždyno fone.

5. Naudodami judantį žvaigždėto dangaus žemėlapį, nustatykite taškų azimutus ir saulėtekio bei saulėlydžio laikus, taip pat apytikslį dienos ir nakties ilgį geografinėje Sterlitamako platumoje lygiadienių ir saulėgrįžų dienomis.

6. Lygiadienių ir saulėgrįžų dienoms apskaičiuokite vidurdienio ir vidurnakčio Saulės aukštį: 1) Maskvoje; 2) Tverės; 3) Kazanė; 4) Omskas; 5) Novosibirskas; 6) Smolenskas; 7) Krasnojarskas; 8) Volgogradas.

7. Apskaičiuokite šilumos kiekių, gaunamų saulėgrįžos dienomis vidurdienį iš Saulės, santykį tų pačių plotų dviejuose žemės paviršiaus taškuose, esančiuose platumose: 1) + 60〫30ʹ ir Maykope; 2) + 70〫00ʹ ir Grozne; 3) + 66〫30ʹ ir Machačkaloje; 4) + 69〫30ʹ ir Vladivostoke; 5) + 67〫30ʹ ir Machačkaloje; 6) + 67〫00ʹ ir Južno-Kurilske; 7) + 68〫00ʹ ir Južno-Sachalinske; 8) + 69〫00ʹ ir Rostove prie Dono.

Keplerio dėsniai ir planetų konfigūracijos

Gravitacinės traukos į Saulę įtakoje planetos sukasi aplink ją silpnai pailgintomis elipsinėmis orbitomis. Saulė yra viename iš planetos elipsinės orbitos židinių. Šis judėjimas paklūsta Keplerio dėsniams.

Pusiau pagrindinė planetos elipsės orbitos ašis taip pat yra vidutinis atstumas nuo planetos iki Saulės. Dėl mažo ekscentriškumo ir mažo orbitos polinkio didžiosios planetos, sprendžiant daugelį uždavinių, galima apytiksliai manyti, kad šios orbitos yra apskritimo spinduliu ir yra praktiškai toje pačioje plokštumoje - ekliptikos plokštumoje (žemės orbitos plokštumoje).

Pagal trečiąjį Keplerio dėsnį, jei ir yra atitinkamai žvaigždiniai (sideriniai) planetos ir Žemės apsisukimo aplink Saulę periodai ir yra pusiau pagrindinės jų orbitų ašys, tada

.

(7.1)

Čia planetos ir Žemės apsisukimų periodai gali būti išreikšti bet kokiais vienetais, tačiau matmenys turi būti vienodi. Panašus teiginys galioja ir pusiau pagrindinėms ašims ir.

Jei 1 tropiniai metai (tai Žemės apsisukimo aplink Saulę laikotarpis) laikomi laiko matavimo vienetu, o 1 astronominis vienetas () kaip atstumo matavimo vienetas, tai Keplerio trečiąjį dėsnį (7.1) galima perrašyti. kaip

kur yra planetos apsisukimo aplink Saulę siderinis laikotarpis, išreikštas saulės dienų vidurkiu.

Akivaizdu, kad Žemei vidutinis kampinis greitis nustatomas pagal formulę

Jeigu matavimo vienetu imsime planetos ir Žemės kampinius greičius, o orbitos periodai matuojami atogrąžų metais, tai formulę (7.5) galima parašyti forma

Pagal formulę galima apskaičiuoti vidutinį tiesinį planetos greitį orbitoje

Vidutinė Žemės orbitos greičio reikšmė yra žinoma ir yra. Padalinę (7.8) iš (7.9) ir pasinaudoję trečiuoju Keplerio dėsniu (7.2), randame priklausomybę nuo

„-“ ženklas atitinka vidinis arba žemesnės planetos (Merkurijus, Venera) ir „+“ – išorės arba viršutinis (Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas). Šioje formulėje ir išreiškiami metais. Jei reikia, rastos vertės ir visada gali būti išreikštos dienomis.

Santykinė planetų padėtis lengvai nustatoma pagal jų heliocentrines ekliptikos sferines koordinates, kurių reikšmės skirtingoms metų dienoms skelbiamos astronominių metraščių kalendoriuose, lentelėje, vadinamoje „heliocentrinėmis planetų ilgumomis“.

Šios koordinačių sistemos centras (7.1 pav.) yra Saulės centras, o pagrindinis apskritimas – ekliptika, kurios ašigaliai nuo jos nutolę 90º.

Vadinami dideli apskritimai, nubrėžti per ekliptikos ašigalius ekliptinės platumos apskritimai, jie skaičiuojami nuo ekliptikos heliocentrinė ekliptinė platuma, kuri laikoma teigiama šiauriniame ekliptikos pusrutulyje ir neigiama pietiniame dangaus sferos ekliptikos pusrutulyje. Heliocentrinė ekliptinė ilguma matuojamas išilgai ekliptikos nuo pavasario lygiadienio ¡prieš laikrodžio rodyklę iki platumos apskritimo pagrindo, o vertės svyruoja nuo 0º iki 360º.

Dėl nedidelio didžiųjų planetų orbitų posvyrio į ekliptikos plokštumą šios orbitos visada yra šalia ekliptikos, o kaip pirmą apytikslį apytikslį apytikslį apskaičiavimą galima atsižvelgti į jų heliocentrinę ilgumą, nustatančią planetos padėtį Saulės atžvilgiu. tik viena iš jos heliocentrinės ekliptinės ilgumos.

Ryžiai. 7.1. Ekliptinė dangaus koordinačių sistema

Apsvarstykite Žemės ir kai kurios vidinės planetos orbitas (7.2 pav.) naudodami heliocentrinė ekliptinė koordinačių sistema... Jame pagrindinis apskritimas yra ekliptika, o nulinis taškas yra pavasario lygiadienio taškas ^. Planetos ekliptinė heliocentrinė ilguma skaičiuojama nuo krypties „Saulė – pavasario lygiadienis ^“ iki krypties „Saulė – planeta“ prieš laikrodžio rodyklę. Paprastumo dėlei darysime prielaidą, kad Žemės ir planetos orbitų plokštumos sutampa, o pačios orbitos yra apskritos. Tada planetos padėtis orbitoje nustatoma pagal jos ekliptinę heliocentrinę ilgumą.

Jei ekliptikos koordinačių sistemos centras sulygiuotas su Žemės centru, tada taip ir bus geocentrinė ekliptinė koordinačių sistema... Tada kampas tarp krypčių „Žemės centras – pavasario lygiadienis ^“ ir „Žemės centras – planeta“ vadinamas ekliptinė geocentrinė ilguma planetos. Žemės heliocentrinė ekliptinė ilguma ir Saulės geocentrinė ekliptinė ilguma, kaip matyti iš Fig. 7.2, yra susiję santykiu:

.

(7.12)

Mes paskambinsime konfigūracija planetos yra tam tikra fiksuota santykinė planetos, Žemės ir Saulės padėtis.

Panagrinėkime atskirai vidinės ir išorinės planetų konfigūracijas.

Ryžiai. 7.2. Heliocentrinės ir geocentrinės sistemos
ekliptikos koordinates

Yra keturios vidinių planetų konfigūracijos: apatinė jungtis(n.s.), viršutinė jungtis(v.s.), didžiausias vakarų pailgėjimas(n.c.e.) ir didžiausias rytinis pailgėjimas(n.e.).

Apatinėje jungtyje (n.s.) vidinė planeta išsidėsčiusi tiesioje linijoje, jungiančioje Saulę ir Žemę, tarp Saulės ir Žemės (7.3 pav.). Antžeminiam stebėtojui šiuo metu vidinė planeta „susijungia“ su Saule, tai yra matoma Saulės fone. Šiuo atveju Saulės ir vidinės planetos ekliptinės geocentrinės ilgumos yra lygios, tai yra:.

Netoli apatinės jungties planeta juda danguje atgal prie Saulės, dieną yra virš horizonto, o šalia Saulės ir jos neįmanoma stebėti, žiūrint į ką nors jos paviršiuje. Labai retai galima pamatyti unikalų astronominis reiškinys- vidinės planetos (Merkurijaus arba Veneros) perėjimas išilgai Saulės disko.

Ryžiai. 7.3. Vidinės planetos konfigūracijos

Kadangi vidinės planetos kampinis greitis yra didesnis už Žemės kampinį greitį, po kurio laiko planeta pasislinks į tokią padėtį, kurioje skiriasi kryptys „planeta-Saulė“ ir „planeta-Žemė“ (7.3 pav.). Antžeminiam stebėtojui planeta tuo pačiu metu yra pašalinta iš saulės disko didžiausiu kampu arba jie sako, kad planeta šiuo metu yra didžiausio pailgėjimo (atstumo nuo Saulės). Yra du didžiausi vidinės planetos pailgėjimai - vakarietiškas(n.c.e.) ir rytų(n.e.). Didžiausiame vakarų pailgėjime () planeta nusileidžia už horizonto ir pakyla anksčiau už Saulę. Tai reiškia, kad jį galima stebėti ryte, prieš saulėtekį, rytinėje dangaus pusėje. Tai vadinama rytinis matomumas planetos.

Perėjęs didžiausią vakarų pailgėjimą, planetos diskas pradeda artėti prie Saulės disko dangaus sferoje, kol planeta išnyksta už Saulės disko. Ši konfigūracija, kai Žemė, Saulė ir planeta yra vienoje tiesėje, o planeta yra už Saulės, vadinama viršutinė jungtis(v.s.) planetos. Šiuo metu vidinės planetos stebėjimai negali būti atliekami.

Po viršutinės konjunkcijos kampinis atstumas tarp planetos ir Saulės pradeda augti, pasiekdamas didžiausią reikšmę didžiausiame rytiniame pailgime (AD). Tuo pačiu metu planetos heliocentrinė ekliptinė ilguma yra didesnė nei Saulės (o geocentrinė ilguma, atvirkščiai, yra mažesnė, tai yra). Šios konfigūracijos planeta kyla ir leidžiasi vėliau nei Saulė, todėl ją galima stebėti vakare po saulėlydžio ( vakarinis matomumas).

Dėl planetų ir Žemės orbitų elipsiškumo kampas tarp krypčių į Saulę ir į planetą didžiausiame pailgėjime nėra pastovus, o kinta tam tikrose ribose, Merkurijui - nuo iki, Venerai - nuo į.

Didžiausi pailgėjimai yra patogiausias laikas stebėti vidines planetas. Bet kadangi net ir tokiose konfigūracijose Merkurijus ir Venera dangaus sferoje nenutolsta nuo Saulės, jų stebėti visą naktį neįmanoma. Vakarinio (ir rytinio) matomumo trukmė Venerai neviršija 4 valandų, o Merkurijaus – 1,5 valandos. Galima sakyti, kad Merkurijus visada „maudosi“ saulės spinduliuose – jį tenka stebėti arba prieš pat saulėtekį, arba iškart po saulėlydžio, šviesiame danguje. Tariamasis Merkurijaus ryškumas (dydis) kinta laikui bėgant nuo iki. Tariamas Veneros dydis svyruoja nuo iki. Venera yra ryškiausias objektas danguje po Saulės ir Mėnulio.

Išorinės planetos taip pat turi keturias konfigūracijas (7.4 pav.): junginys(Su.), konfrontacija(P.), rytų ir vakarų kvadratūra(w / w ir w / w).

Ryžiai. 7.4. Išorinės planetos konfigūracijos

Pagal „jungimo“ konfigūraciją išorinė planeta yra tiesioje linijoje, jungiančioje Saulę ir Žemę, už Saulės. Šiuo metu jūs negalite to stebėti.

Kadangi išorinės planetos kampinis greitis yra mažesnis nei Žemės, tolesnis santykinis planetos judėjimas dangaus sferoje bus atgal. Tuo pačiu metu jis palaipsniui pasislinks į vakarus nuo Saulės. Kai išorinės planetos kampinis atstumas nuo Saulės pasieks, ji pateks į „vakarų kvadratūros“ konfigūraciją. Tokiu atveju planeta rytinėje dangaus pusėje bus matoma visą antrąją nakties pusę iki saulėtekio.

Konfigūracija „opozicija“, kartais dar vadinama „opozicija“, planeta danguje yra nutolusi nuo Saulės iki

Planetą, esančią rytinėje kvadratūroje, galima stebėti nuo vakaro iki vidurnakčio.

Palankiausios sąlygos stebėti išorines planetas jų priešpriešos eroje. Šiuo metu planetą galima stebėti visą naktį. Be to, jis yra kuo arčiau Žemės ir turi didžiausią kampinį skersmenį bei didžiausią ryškumą. Stebėtojams svarbu, kad visos viršutinės planetos pasiektų didžiausią aukštį virš horizonto žiemos opozicijų metu, kai jos juda dangumi tuose pačiuose žvaigždynuose, kur vasarą yra Saulė. Vasaros opozicijos šiaurinėse platumose atsiranda žemai virš horizonto, todėl stebėjimas gali būti labai sunkus.

Skaičiuojant tam tikros planetos konfigūracijos datą, jos padėtis Saulės atžvilgiu rodoma brėžinyje, kurio plokštuma paimama kaip ekliptikos plokštuma. Kryptis į pavasario lygiadienio tašką ^ pasirenkama savavališkai. Jei nurodyta metų diena, kurią turi Žemės heliocentrinė ekliptikos ilguma apibrėžta prasmė, tada pirmiausia turėtumėte pažymėti Žemės vietą brėžinyje.

Apytikslę Žemės heliocentrinės ekliptinės ilgumos reikšmę labai lengva rasti nuo stebėjimo datos. Nesunku pastebėti (7.5 pav.), kad, pavyzdžiui, kovo 21 d., žvelgdami nuo Žemės link Saulės, žiūrime į pavasario lygiadienį ^, tai yra kryptis „Saulė – pavasario lygiadienis“ skiriasi nuo kryptis "Saulė - Žemė" į , o tai reiškia, kad heliocentrinė ekliptinė Žemės ilguma. Žiūrėdami į Saulę rudens lygiadienio dieną (rugsėjo 23 d.), matome ją rudens lygiadienio taško kryptimi (piešinyje ji yra diametraliai priešinga taškui ^). Šiuo atveju Žemės ekliptinė ilguma. Iš pav. 7.5 matyti, kad žiemos saulėgrįžos dieną (gruodžio 22 d.) ekliptinė Žemės ilguma, o vasaros saulėgrįžos dieną (birželio 22 d.) -.

Ryžiai. 7.5. Ekliptinės Žemės heliocentrinės ilgumos
skirtingomis metų dienomis