Odpowiedzi

2009-11-24T21:14:39+01:00
Obserwowany ruch Słońca i gwiazd



Z doświadczeń życia codziennego wiemy, że Słońce u nas codziennie wschodzi po wschodniej, a zachodzi po zachodniej stronie nieba. Podobnie czyni to część gwiazd. Jednak niektóre gwiazdy widzimy nad horyzontem przez całą noc. Gdybyśmy pojechali na północ lub bardziej na południe od naszego kraju, zauważylibyśmy, że Słońce i gwiazdy zakreślają nad naszym nowym horyzontem inne drogi niż te, do których byliśmy przyzwyczajeni.

Obserwator na powierzchni Ziemi widzi w każdym momencie jedynie połowę sfery niebieskiej. Gdy znajduje się na jednym z biegunów ziemskich, jego horyzont pokrywa się z równikiem niebieskim. Ponieważ Słońce porusza się przez sześć miesięcy nad równikiem niebieskim, pozostaje ono nad horyzontem obserwatora na pomocnym biegunie Ziemi przez pół roku; od wiosennej do jesiennej równonocy. W pozostałych sześciu miesiącach Słońce jest pod horyzontem tego obserwatora. W tym okresie widzi je jednak nad horyzontem obserwator znajdujący się na południowym biegunie Ziemi. Stąd zmiana dnia i nocy na biegunach następuje co pół roku.

Ruch dobowy gwiazd nad biegunami ziemskimi jest równoległy do horyzontu tych miejsc. Gwiazdy znajdujące się na północ od równika niebieskiego nie zachodzą na biegunie północnym, natomiast znajdujący się tam obserwator nigdy nie zobaczy gwiazd położonych na południe od równika niebieskiego. Na odwrót, obserwator na biegunie południowym widzi gwiazdy tylko południowej części sfery niebieskiej. Gwiazdy na północ od równika niebieskiego są dla niego niewidoczne. Dla obydwu obserwatorów gwiazdy poruszają się po koncentrycznych okręgach ze środkiem w zenicie, pokrywającym się z północnym lub południowym biegunem świata.

Dla obserwatora na równiku ruch dobowy Słońca i gwiazd jest zupełnie inny. Równik niebieski dla tego obserwatora zajmuje położenie pionowe względem horyzontu. Słońce i gwiazdy poruszaj ą się prostopadle do horyzontu. Połowę doby pozostają nad horyzontem, drugą połowę pod nim. Dzień i noc w każdej porze roku mają tę samą długość - 12 h.

W momencie wiosennej i jesiennej równonocy, tj. około 21 marca i 23 września, Słońce przechodzi przez równik niebieski. Dla obserwatora na równiku wschodzi ono w punkcie wschodu, kulminuje w zenicie i zachodzi w punkcie zachodu. W czasie przesileń (solstycjów), około 22 czerwca i 22 grudnia, Słońce jest najdalej od równika niebieskiego, oddalone od niego o kąt 23,4°. W czasie przesilenia letniego na równiku Słońce wschodzi i zachodzi o 23,4° bardziej na północ od punktu wschodu lub zachodu i, na odwrót, w momencie zimowego przesilenia - o 23,4° bardziej na południe. W okresach między przesileniami Słońce wschodzi i zachodzi między tymi granicami.

W danej szerokości geograficznej cp biegun świata znajduje się nad horyzontem zawsze dokładnie na wysokości cp. Gdy zatem udamy się z równika do miejscowości o szerokości geograficznej 52°13' (równoleżnik przechodzący przez Warszawę), będziemy mieć północny biegun świata na wysokości dokładnie 52°13' nad naszym horyzontem. Zenit mamy na tej szerokości geograficznej oddalony o kąt 52°13' na północ od równika niebieskiego. O tym, czy jakaś gwiazda wschodzi nad naszym horyzontem, decyduje odległość kątowa gwiazdy od równika niebieskiego, czyli jej deklinacja. Gwiazdy o deklinacjach mniejszych niż północna szerokość geograficzna miejsca obserwacji minus 90° na półkuli północnej i z deklinacjami większymi niż 90° minus południowa szerokość geograficzna miejsca obserwacji na półkuli południowej są dla danej szerokości geograficznej w ogóle niewidoczne i przesuwają się stale pod horyzontem. Mówimy o nich, że są gwiazdami niewidocznymi. Dla szerokości geograficznej 52°13' wszystkie gwiazdy z deklinacjami mniejszymi niż -37°47' (52°13'-90°) są niewidoczne.

W naszych rozważaniach pominęliśmy jednak załamanie światła w atmosferze, czyli refrakcją, “podnoszącą" ciała nad horyzont. W zenicie refrakcja jest równa zeru i zwiększa się w kierunku horyzontu. Na samym horyzoncie osiąga największą wartość, w przybliżeniu 35'. Toteż na przykład Słońce i Księżyc, oba ciała mające w przybliżeniu średnicę kątową 30', w momencie gdy swoimi dolnymi brzegami dotykają horyzontu, są już w rzeczywistości pod nim. Refrakcja przesuwa granicę widoczności gwiazd o 35' na południe na półkuli północnej i odpowiednio o tę samą wartość na północ na półkuli południowej.

Gwiazdy o deklinacjach większych niż 90° minus północna szerokość geograficzna miejsca obserwacji na półkuli północnej i mniejszych niż południowa szerokość geograficzna miejsca obserwacji minus 90° na półkuli południowej, w danej szerokości geograficznej nigdy nie zachodzą i pozostają stale nad horyzontem. Nazywamy je gwiazdami niezachodzącymi lub okotobiegunowymi. Dla miejscowości leżących na równoleżniku 52°13' są to wszystkie gwiazdy o deklinacjach większych niż 37°47' (90°- 52°13').

Dla danej szerokości geograficznej cp równik niebieski wznosi się nad horyzontem pod kątem 90° - j. Ponieważ Słońce może oddalić się od równika niebieskiego nie więcej niż o 23,4° w kierunku północnym lub południowym, jego kulminacja w ciągu roku następuje nad horyzontem na wysokości 90° - j ± 23,4°. W naszych szerokościach geograficznych (dla 52°) Słońce kulminuje w momencie letniego przesilenia na wysokości 61,4°, w momencie przesilenia zimowego na wysokości 14,6°, a w momentach równonocy wiosennej i jesiennej na wysokości 38°.

Słońce możemy widzieć w zenicie tylko z obszarów położonych między zwrotnikiem Raka i zwrotnikiem Koziorożca, i to w określonym miejscu tylko dwa razy w roku. Na równiku Słońce kulminuje w zenicie w dniach równonocy wiosennej i jesiennej. W pozostałych miejscach między zwrotnikami Słońce przechodzi przez zenit wtedy, gdy jego odległość kątowa od równika niebieskiego (deklinacja Słońca) równa się dokładnie szerokości geograficznej danego miejsca. W miejscowościach położonych na zwrotnikach Słońce kulminuje tylko raz w roku: na zwrotniku Raka w dniu przesilenia letniego, na zwrotniku Koziorożca - w dniu przesilenia zimowego.

W dniach obydwu równonocy Słońce wschodzi dokładnie na wschodzie, a zachodzi dokładnie na zachodzie. Nad horyzontem wykonuje drogę 180°, a zatem połowę swojego ruchu dobowego. Dzień i noc trwają tak samo długo. W pozostałych dniach roku droga Słońca nad horyzontem będzie krótsza (w zimie) lub dłuższa (w lecie), a dni - proporcjonalnie do przebytego łuku drogi - są krótsze lub dłuższe od nocy. Ponieważ droga Słońca po niebie na żadnej szerokości geograficznej z wyjątkiem równika nie jest prostopadła do horyzontu, położenia wschodów i zachodów Słońca w dniach przesileń są oddalone od punktów wschodu i zachodu o więcej niż 23,4°
2 5 2
2009-11-24T22:08:42+01:00
Aby obliczyc wysokosc musisz miec podana szerokosc geograficzną miejsca ktorego masz zamiar obliczyc.
jezeli jest on na polkuli polnocnej korzystasz ze wzoru : 90 stopni - szerokosc geo. - 23 stopnie 27'
jezeli na polkuli poludniowej: 90 stopni - szerokosc geo + 23stopnie 27'
natomiast nie wiem jak jest z rownikiem:(
2 3 2