Системы координат. Часть I: "Горизонтальные координаты" .

Вот и закончились каникулы и я рад приветствовать Вас на моем уроке. Сегодня мы начнем изучать тему, которая займет у нас весь оставшийся курс и будет посвящена системам координат, в которых можно определять положение звезд и планет. Простейшей из этих систем являются горизонтальные координаты.

Как правило, рассказ о горизонтальной системе координат начинается так: проведем отвесную линию ZZ' (верхняя точка Z - зенит, нижняя точка Z' - надир). Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии, называется математическим или астрономическим горизонтом. Координатами в нейвыступают высота и азимут
Угол между плоскостью горизонта и направлением на светило Q называется высотой h и считается положительным, если светило над горизонтом, и отрицательным - если под ним. Для горизонта h=0o, для зенита h=90o, для надира h=-90o. Дополнение высоты h до 90o - угол z между направлениями на светило и на зенит - называется зенитным расстоянием светила. Малый круг, получаемый сечением небесной сферы плоскостью, параллельной матаматическому горизонту, называется кругом равных высот, или альмукантаратом. Большой круг, проведенный через светило Q и зенит Z, называется вертикалом светила.
Для определения второй координаты нужно задать точку отсчета на горизонте, а для этого - определить точку севера N или юга S. Обычно задается точка юга - как точка (ближайшая) пересечение с горизонтом вертикала Солнца в момент, когда высота Солнца над горизонтом максимальна. Другой способ - это определение точки севера как точки пересечение с горизонтом вертикала проекции земной оси на небесную сферу. Прямая, лежащая в плоскости горизонта и проходящая через точки севера и юга, называется полуденной линией. Точки запада W и востока E лежат на прямой, перпендикулярной полуденной линии. Чтобы не перепутать запад с востоком, есть простое правило, описанное в классике (Салтыков-Щедрин, "Сказка о том, как один мужик двух генералов прокормил"): "если хочешь сыскать восток, стань лицом на север, и в правой руке получишь искомое". И хотя герои этой сказки таким путем успешно решили проблему поиска востока, взамен они столкнулись с не менее сложной проблемой поиска севера, с которой справиться так и не смогли.

Угол в плоскости горизонта между вертикалом светила и точкой отсчета называется азимутом А. Астрономический азимут отчитывается от точки юга по часовой стрелке, если смотреть со стороны зенита, т.е. к западу. Геодезический азимут отсчитывается от точки севера в том же направлении. Иногда также применяется магнитный азимут - точкой отсчета для него является направление на магнитный северный полюс; это то направление, куда показывает синяя стрелка компаса. Однако ориентация по компасу слишком ненадежна - сбивается во время магнитных бурь, вблизи магнитных полюсов и залежей магнитных пород. Кроме того, магнитные полюса непрерывно смещаются относительно земной поверхности, а вместе с ними даже в одном и том же месте со временем меняется угол уклонения магнитного полюса от географического.
Большой круг небесной сферы, проходящий через точки зенита, севера и юга, называется небесным меридианом. На небесном меридиане лежат также проекции земной оси на небесную сферу, называемые северным и южным полюсами мира. Большой круг, проходящий через точки зенита, запада и востока, называется первым вертикалом. Точки зенита Z и надира Z', как и положено полюсам сферической системы координат, имеют h = +- 90o и неопределенный азимут.

Домашнее задание.

1.Почему генералы из сказки Салтыкова-Щедрина так и не смогли найти Восток?
2.Какие способы определения сторон света вы знаете?
3.Какие величины служат для определения положения точки на небесной сфере в горизонтальной системе координат? Как они определяются?
Сдать домашнее задание.



Hosted by uCoz