Jos mittaa joka päivä missä kulmassa aurinko nousee horisontin yläpuolelle keskipäivällä - tätä kulmaa kutsutaan keskipäiväksi - niin näet, että se ei ole sama eri päiviä ja paljon enemmän kesällä kuin talvella. Tämä voidaan arvioida ilman goniometristä laitetta, yksinkertaisesti pylvään luoman varjon pituuden perusteella keskipäivällä: mitä lyhyempi varjo, sitä suurempi keskipäivän korkeus, ja mitä pidempi varjo, sitä pienempi keskipäivän korkeus. 22. kesäkuuta pohjoisella pallonpuoliskolla Auringon keskipäivän korkeus on korkeimmillaan. Se on vuoden pisin päivä tällä maapallon puoliskolla. Sitä kutsutaan kesäpäivänseisaukseksi. Useita päiviä peräkkäin keskipäivän korkeus aurinko muuttuu erittäin vähän (siis ilmaisu "päivänseisaus"), ja siksi ja päivän pituus ei myöskään juuri muutu.

Kuusi kuukautta myöhemmin, 22. joulukuuta - päivä Talvipäivänseisaus pohjoisella pallonpuoliskolla. Silloin Auringon keskipäivän korkeus on pienin ja päivä lyhin. Auringon keskipäivän korkeus vaihtuu jälleen useita päiviä peräkkäin erittäin hitaasti ja päivän pituus tuskin muuttuu. Auringon keskipäivän korkeuksien ero 22. kesäkuuta ja 22. joulukuuta on 47°. Vuodessa on kaksi päivää, jolloin Auringon keskipäivän korkeus on tasan 2301/2 pienempi kuin kesäpäivänseisauspäivänä ja yhtä paljon korkeampi kuin talvipäivänseisauspäivänä. Tämä tapahtuu 21. maaliskuuta (kevään alussa) ja 23. syyskuuta (syksyn alussa). Näinä päivinä päivän ja yön pituus on sama: päivä vastaa yötä. Niin 21. maaliskuuta kutsutaan kevätpäiväntasaukseksi ja 23. syyskuuta on päivä syyspäiväntasaus.

Ymmärtääksemme miksi Auringon keskipäivän korkeus muuttuu vuoden aikana, teemme seuraavan kokeen. Otetaan maapallo. Maapallon pyörimisakseli on vinossa sen jalustan tasoon nähden kulmassa 6601/r ja päiväntasaaja kulmassa 23C1/2. Näiden kulmien arvot eivät ole sattumanvaraisia: Maan akseli on kallistunut Auringon ympäri kulkevan polun (kiertoradan) tasoon myös 6601/2.

Laitetaan kirkas lamppu pöydälle. Hän tulee olemaan kuvata Aurinko. Siirretään maapallon kanssa jonkin matkan päähän lampusta, jotta voimme

oli käyttää maapalloa lampun ympärillä; maapallon keskiosan tulee pysyä lampun tasolla ja maapallon jalustan tulee olla yhdensuuntainen lattian kanssa.

Maapallon koko lamppua päin oleva puoli on valaistu.

Yritämme löytää maapallolle sellaisen sijainnin, että valon ja varjon raja kulkee samanaikaisesti molempien navojen läpi. Tämä sijainti suhteessa aurinkoon maapallolla on kevätpäiväntasauspäivänä tai syyspäiväntasauspäivänä. Kiertämällä maapalloa akselinsa ympäri on helppo nähdä, että tässä asennossa päivän tulisi olla yhtä suuri kuin yö, ja lisäksi samanaikaisesti molemmilla pallonpuoliskoilla - pohjoisella ja etelällä.

Me kiinnitämme tapin kohtisuoraan pintaa vastaan ​​päiväntasaajalla sellaiseen kohtaan, että se katsoo päällään suoraan lamppuun. Silloin emme näe varjoa tästä tapista; tämä tarkoittaa sitä päiväntasaajan asukkaille Aurinko keskipäivällä se on zeniitissään, eli se seisoo suoraan päänsä yläpuolella.

Liikutaan nyt maapallon kanssa pöydän ympäri vastapäivään ja kuljetaan neljännes ympyräreittiämme läpi. Samalla on muistettava, että Maan vuosittaisen liikkeen aikana Auringon ympäri sen akselin suunta pysyy koko ajan muuttumattomana, eli maapallon akselin on liikuttava yhdensuuntaisesti itsensä kanssa muuttamatta sen kaltevuutta.

Maapallon uuden sijainnin myötä näemme sen Pohjoisnapa valaisee lamppu (edustaa aurinkoa) ja etelänapa on pimeässä. Tässä asennossa maapallo on, kun pohjoisella pallonpuoliskolla vuoden pisin päivä on kesäpäivänseisauksen päivä.

Tällä hetkellä auringonsäteet putoavat pohjoiseen puoliskoon suuressa kulmassa. Keskipäivän aurinko tänä päivänä on zeniitissään pohjoisella trooppisella alueella; pohjoisella pallonpuoliskolla sitten - kesä, eteläisellä pallonpuoliskolla - talvi. Siellä säteet tällä hetkellä putoavat maan pinnalle vinosti.

Jatketaan maapallon kanssa vielä neljännes ympyrästä eteenpäin. Nyt maapallomme on ottanut aseman suoraan kevään vastapäätä. Jälleen huomaamme, että päivän ja yön raja kulkee molempien navojen läpi, ja taas päivä koko maapallolla on yhtä suuri kuin yö, eli se kestää 12 tuntia. Se tapahtuu syyspäiväntasauksena.

On helppo varmistua siitä, että tänä päivänä päiväntasaajalla Aurinko on keskipäivällä taas zeniitissään ja putoaa siellä pystysuoraan maan pinnalle. Siksi päiväntasaajan asukkaille Aurinko on zeniitissään kahdesti vuodessa: kevät- ja syyspäiväntasausten aikana. Mennään nyt maapallon kanssa vielä neljännes ympyrää pidemmälle. Maa (maapallo) on lampun (auringon) toisella puolella. Kuva muuttuu dramaattisesti: pohjoisnapa on nyt pimeässä, ja etelänapa valaisee aurinko. Aurinko lämmittää eteläistä pallonpuoliskoa enemmän kuin pohjoista pallonpuoliskoa. Maan pohjoinen puoli on talvea ja eteläinen kesä. Tämä on maapallon asema talvipäivänseisauksen päivänä. Tällä hetkellä eteläisellä tropiikilla aurinko on zeniitissään, eli sen säteet putoavat pystysuoraan. Tämä on pisin päivä eteläisellä pallonpuoliskolla ja pohjoisen lyhin.

Ohitattuamme toisen neljänneksen ympyrästä palaamme jälleen lähtöasentoon.

Tehdään toinen mielenkiintoinen kokeilu: emme kallista maapallon akselia, vaan järjestää se on kohtisuorassa lattiatasoon nähden. Jos kuljemme samalla tiellä kanssa maapalloa lampun ympärillä, varmistamme, että tässä tapauksessa on ympäri vuoden päiväntasaus kestää. Leveysasteillamme olisi ikuisia kevät-syksy-päiviä eikä jyrkkiä siirtymiä lämpimistä kuukausista kylmiin. Kaikkialla (lukuun ottamatta tietysti itse napoja) Aurinko nousisi tarkalleen idässä kello 6 aamulla paikallista aikaa, nousisi keskipäivällä aina samalle korkeudelle tietyssä paikassa ja laskisi tarkalleen länteen klo 6 illalla paikallista aikaa.

Näin ollen johtuen Maan liikkeestä Auringon ympäri ja maan akselin jatkuvasta kallistumisesta sen kiertoradan tasoon nähden, vuodenaikojen vaihtelua.

Tämä selittää myös sen tosiasian, että pohjois- ja etelänavalla päivä ja yö kestävät puoli vuotta ja päiväntasaajalla ympäri vuoden päivä on yhtä suuri kuin yö. Keskimmäisillä leveysasteilla, esimerkiksi Moskovassa, päivän ja yön pituus vaihtelee 7-17,5 tunnin välillä vuoden aikana.

Käytössä pohjoinen ja eteläiset trooppiset alueet joka sijaitsee leveysasteella 2301/2 päiväntasaajasta pohjoiseen ja etelään, aurinko on zeniitissään vain kerran vuodessa. Kaikissa tropiikin välissä sijaitsevissa paikoissa keskipäivän aurinko on huipussaan kahdesti vuodessa. Avaruus maapallo Trooppisten alueiden välistä termiä kutsuttiin sen lämpöominaisuuksien vuoksi kuumaksi vyöhykkeeksi. Sen keskellä on päiväntasaaja.

23°'/2 etäisyydellä navasta, eli leveysasteella 6601/2, kerran vuodessa talvella koko päivän ajan aurinko ei ilmesty horisontin yläpuolelle ja kesällä päinvastoin ei kerran vuodessa. koko päiväksi.

Näihin paikkoihin maapallon pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla ja kartoille piirretään kuvitteellisia viivoja, joita kutsutaan napaympyröiksi.

Mitä lähempänä yksi tai toinen paikka sijaitsee napaympyröistä napoihin, sitä lisää päivinä siellä jatkuu jatkuva päivä (tai jatkuva yö) eikä aurinko laske tai nouse. Ja Maan napoilla aurinko paistaa jatkuvasti kuuden kuukauden ajan. Samaan aikaan täällä auringonsäteet putoavat maan pinnalle hyvin vinosti. Aurinko ei koskaan nouse korkealle horisontin yläpuolelle. Niin napojen ympärillä, napapiirien ympäröimässä tilassa on erityisen kylmää. On olemassa kaksi tällaista vyötä - pohjoinen ja eteläinen; niitä kutsutaan kylmävyöhykkeiksi. On pitkiä talvia ja lyhyitä kylmiä kesiä.

Napapiirien ja tropiikin välissä on kaksi lauhkeaa vyöhykettä (pohjoinen ja eteläinen).

Mitä lähempänä tropiikkia, sitä talvi lyhyempi ja lämpimämpi, ja mitä lähempänä napapiiriä, sitä pidempi ja ankarampi se on.

13.1 Auringon korkeus horisontin yläpuolella on esitetty taulukossa 13.1.

Taulukko 13.1

Maantieteellinen leveysaste °C. sh.

Liite b (informatiivinen) Ilmastomuuttujien laskentamenetelmät

Ilmastoparametrien kehittämisen perustana oli Neuvostoliiton ilmaston tieteellinen ja soveltava käsikirja, osa. 1 - 34, osat 1 - 6 (Gidrometeoizdat, 1987 - 1998) ja havaintotiedot sääasemilta.

Ilmastoparametrien keskiarvot (keskimääräinen kuukausittainen ilman lämpötila ja kosteus, kuukauden keskimääräinen sademäärä) ovat havaintosarjan jäsenten (vuosien) keskimääräisten kuukausittaisten arvojen summa jaettuna niiden kokonaismäärällä.

Ilmastoparametrien ääriarvot (absoluuttinen vähimmäis- ja absoluuttinen maksimi ilman lämpötila, päivittäinen enimmäissademäärä) kuvaavat rajoja, joihin ilmastoparametrien arvot sisältyvät. Nämä ominaisuudet valittiin äärimmäisistä päivittäisistä havainnoista.

Kylmimmän päivän ja kylmimmän viiden päivän jakson ilman lämpötila lasketaan arvona, joka vastaa todennäköisyyksiä 0,98 ja 0,92 kylmimmän päivän (viiden vuorokauden jakso) ilman lämpötilan vaihtelusarjasta ja vastaavasta varauksesta. ajanjakso 1966-2010. Kronologiset tietosarjat sijoitettiin meteorologisten määrien laskevaan järjestykseen. Jokaiselle arvolle annettiin numero, ja sen saatavuus määritettiin kaavan mukaan

missä m on sarjanumero;

n on järjestetyn sarjan jäsenten lukumäärä.

Tietyn todennäköisyyden kylmimmän päivän (viisi päivää) ilman lämpötilan arvot määritettiin interpoloimalla kylmimmän päivän (viisi päivää) lämpötilajakauman integraalikäyrän mukaan, joka on rakennettu todennäköisyyspohjaiselle verkkokalvolle. Käytettiin kaksinkertaista eksponentiaalista verkkokalvoa.

Eri turvatasojen ilman lämpötila laskettiin kahdeksan jakson koko vuoden havaintotietojen perusteella kaudelta 1966-2010. Kaikki ilman lämpötila-arvot jaettiin asteittain 2 °C:n välein, ja arvojen taajuus kussakin asteessa ilmaistiin kokonaismäärä tapauksia. Varaus laskettiin summaamalla taajuus. Turvallisuus ei tarkoita asteioiden keskikohtaa, vaan rajoja, jos ne otetaan huomioon jakauman perusteella.

Ilman lämpötila varmuudella 0,94 vastaa kylmimmän jakson ilman lämpötilaa. Lasketun arvon ylittävä ilman lämpötilan epävarmuus on 528 h/vuosi.

Lämpimälle ajanjaksolle otettiin käyttöön laskettu lämpötila todennäköisyydellä 0,95 ja 0,99. Tässä tapauksessa lasketut arvot ylittävä ilman lämpötilan epäkäytettävyys on 440 ja 88 h/vuosi.

Keskimääräinen enimmäisilman lämpötila lasketaan kuukausittaisena keskiarvona vuorokauden korkeimpien ilman lämpötila-arvojen arvoista.

Keskimääräisen vuorokauden ilman lämpötilan amplitudi laskettiin pilvisyydestä riippumatta keskimääräisen maksimi- ja minimiilmalämpötilojen erona.

kesto ja keskilämpötila lentojaksot keskiarvolla päivittäinen lämpötila ilmaa, joka on yhtä suuri tai pienempi kuin 0 °С, 8 °С ja 10 °С, kuvaavat ajanjaksoa, jolla näiden lämpötilojen arvot ovat vakaat, yksittäisiä päiviä, joiden keskimääräinen vuorokausi ilman lämpötila on yhtä suuri tai pienempi kuin 0 °С, 8 °С ja 10°С ei oteta huomioon.

Ilman suhteellinen kosteus lasketaan kuukausittaisten keskiarvojen sarjasta. Keskimääräinen kuukausi suhteellinen kosteus päivällä lasketaan päiväsaikaan (pääasiassa klo 15:00) havainnoista.

Sademäärä lasketaan kylmälle (marras-maaliskuu) ja lämpimälle (huhtikuu-lokakuu) ajanjaksolle (ilman tuulen aliarviointia) kuukausittaisten keskiarvojen summana; kuvaa vaakasuoralle pinnalle sateesta, tihkusta, voimakkaasta kasteesta ja sumusta, sulaneesta lumesta, rakeista ja lumipelleteistä muodostuvan vesikerroksen korkeutta ilman valumista, tihkumista ja haihtumista.

Päivittäinen enimmäissademäärä valitaan vuorokausihavainnoista ja se kuvaa suurinta sääpäivän aikana sadetta.

Tuulensuuntien toistettavuus lasketaan prosentteina havaintojen kokonaismäärästä ilman tyynejä.

Tammikuun pisteiden keskimääräisten tuulennopeuksien maksimi ja heinäkuun pisteiden keskimääräisten tuulennopeuksien minimi lasketaan tammikuun pisteiden keskimääräisistä tuulennopeuksista korkeimmaksi, jonka taajuus on 16 % tai enemmän, ja heinäkuun pisteiden pienin keskimääräisistä tuulennopeuksista, joiden toistettavuus on 16 % tai enemmän.

Pilvettömällä taivaalla eri suunnassa oleva suora ja diffuusi auringonsäteily laskettiin NIISF:n rakennusklimatologian laboratoriossa kehitetyn menetelmän mukaisesti. Tässä tapauksessa käytettiin todellisia havaintoja suorasta ja hajasäteilystä pilvettömällä taivaalla, ottaen huomioon auringon korkeuden päivittäinen vaihtelu horisontin yläpuolella ja ilmakehän läpinäkyvyyden todellinen jakautuminen.

Ilmastoparametrit Venäjän federaation asemille, jotka on merkitty "*":lla, laskettiin havaintojaksolle 1966-2010.

* Alueellisia rakennusmääräyksiä (TSN) kehitettäessä ilmastoparametrien selvennys tulee tehdä vuoden 1980 jälkeisen ajanjakson säähavainnot huomioon ottaen.

Ilmastovyöhyke on kehitetty tammi- ja heinäkuun keskimääräisen kuukausittaisen ilman lämpötilan, kolmen talvikuukauden keskimääräisen tuulennopeuden ja heinäkuun keskimääräisen kuukauden suhteellisen ilmankosteuden yhdistelmän perusteella (katso taulukko B.1).

Taulukko B.1

ilmastolliset alueet	Ilmastolliset osa-alueet	Kuukauden keskilämpötila tammikuussa, °C	Tuulen keskinopeus yli kolme talvikuukausina, neiti	Kuukauden keskilämpötila heinäkuussa, °C	Keskimääräinen kuukausittainen suhteellinen ilmankosteus heinäkuussa, %
		-32 alkaen ja alle		+4 - +19
		-28 alkaen ja alle
		-14 - -28		+12 - +21
		-14 - -28
		-14 - -32		+10 - +20
		-4 - -14		+8 - +12
				+12 - +21
		-4 - -14		+12 - +21
		-5 - -14		+12 - +21
		-14 - -20		+21 - +25
				+21 - +25
		-5 - -14		+21 - +25
		-10 - +2		+28 alkaen
				+22 - +28	50 tai enemmän klo 15.00
				+25 - +28
				+25 - +28
Huomautus - Ilmastoalueen ID:lle on ominaista vuoden kylmän ajanjakson kesto (keskimääräinen vuorokausi ilman lämpötila alle 0 °C) 190 päivää vuodessa tai enemmän.

Kosteusvyöhykkeiden kartan on laatinut NIISF monimutkaisen indikaattorin K arvojen perusteella, joka lasketaan kuukausittaisen keskiarvon suhteella vaakasuoralla pinnalla olevalle jäättömälle sadekaudelle, suhteellinen ilmankosteus 15:ssa: Lämpimimmän kuukauden 00, keskimääräinen vuotuinen auringon kokonaissäteily vaakasuoralla pinnalla ja kuukausittaisten (tammi- ja heinäkuu) keskilämpötilojen vuotuinen amplitudi.

Monimutkaisen indikaattorin K mukaisesti alue on jaettu vyöhykkeisiin kosteusasteen mukaan: kuiva (K alle 5), normaali (K = 5 - 9) ja märkä (K yli 9).

Pohjoisen rakennusilmastoalueen (NIISF) kaavoitus perustuu seuraaviin indikaattoreihin: absoluuttinen vähimmäisilman lämpötila, kylmimmän päivän lämpötila ja kylmimmän viiden päivän jakson lämpötila varmuudella 0,98 ja 0,92, keskiarvon summa. lämmityskauden vuorokausilämpötilat. Pohjoisen rakennus-ilmastovyöhykkeen alueen ilmaston ankaruuden mukaan alueet ovat ankarat, vähiten ankarimmat ja ankarimmat (katso taulukko B.2).

Jakaumakartan ilman lämpötilan vuotuisesta keskimääräisestä määrästä 0 °С:n välillä GGO on kehittänyt päivittäisen keskilämpötilan 0 °C:n siirtymien lukumäärän perusteella, joka summa on laskettu kullekin vuodelle ja laskettu jakson keskiarvo. 1961-1990.

Taulukko B.2

	Ilman lämpötila, °С					Päivittäisten keskilämpötilojen summa ajanjaksolta, jolloin vuorokauden keskilämpötila on 8°С
	ehdoton minimi	turvallisuuden kylmimmät päivät		kylmin viiden päivän turvajakso
Vähiten vakavat olosuhteet
Rankat olosuhteet
Vakavimmat olosuhteet
Huomautus - Ensimmäinen rivi on enimmäisarvot, toinen rivi on vähimmäisarvot.

Maantieteen olympiatehtävät edellyttävät opiskelijalta hyvää valmistautumista aineeseen. Auringon korkeus, deklinaatio ja paikan leveysaste yhdistetään yksinkertaisilla suhteilla. Maantieteellisen leveysasteen määrittämiseen liittyvien ongelmien ratkaiseminen edellyttää tietoa auringonsäteiden tulokulman riippuvuudesta alueen leveysasteesta. Leveysaste, jolla alue sijaitsee, määrittää auringon korkeuden muutoksen horisontin yläpuolella vuoden aikana.

Mikä rinnakkaisista: 50 N; 40 N; eteläisellä trooppisella alueella; päiväntasaajalla; 10 S Aurinko on alempana horisontissa kesäpäivänseisauksen puolenpäivän aikaan. Perustele vastauksesi.

1) Kesäkuun 22. päivänä aurinko on zeniitissään yli 23,5 N.L. ja aurinko on alempana pohjoisesta tropiikista kauimpana olevan leveyden yli.

2) Se on eteläinen trooppinen, koska etäisyys on 47.

Millä rinnakkaisilla: 30 N; 10 N; päiväntasaaja; 10 S, 30 S aurinko paistaa keskipäivällä korkeampi horisontin yläpuolella talvipäivänseisauksena. Perustele vastauksesi.

2) Auringon keskipäivän korkeus missä tahansa leveyskohdassa riippuu etäisyydestä leveydestä, jossa aurinko on zeniitissään sinä päivänä, ts. 23,5 S

A) 30 S - 23,5 S = 6,5 S

B) 10 - 23,5 = 13,5

Mikä rinnakkaisista: 68 N; 72 N; 71 S; 83 S - onko napayö lyhyempi? Perustele vastauksesi.

Napayön kesto pitenee yhdestä päivästä (66,5 N leveysasteella) 182 päivään navalla. Napayö on lyhyempi leveyspiirissä 68 N,

Missä kaupungissa: Delhissä vai Rio de Janeirossa aurinko on korkeammalla horisontin yläpuolella kevätpäiväntasauksen keskipäivällä?

2) Lähempänä Rio de Janeiron päiväntasaajaa, koska sen leveysaste on 23 eteläistä ja Delhi on 28.

Joten aurinko on korkeammalla Rio de Janeirossa.

Määritä pisteen maantieteellinen leveysaste, jos tiedetään, että päiväntasauksen päivinä keskipäivän aurinko seisoo siellä horisontin yläpuolella 63 asteen korkeudella (esien varjo putoaa etelään.) Kirjoita ratkaisu muistiin.

Kaava auringon korkeuden määrittämiseksi H

missä Y on leveysasteero sen leveyspiirin välillä, jossa aurinko on zeniitissään tiettynä päivänä, ja

haluttu rinnakkaisuus.

90 - (63 - 0) = 27 S

Määritä Auringon korkeus horisontin yläpuolella kesäpäivänseisauksen päivänä keskipäivällä Pietarissa. Missä muualla sinä päivänä aurinko on samalla korkeudella horisontin yläpuolella?

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

2) Auringon keskipäivän korkeus horisontin yläpuolella on sama yhdensuuntaisilla, jotka sijaitsevat samalla etäisyydellä leveydestä, jossa Aurinko on zeniitissään. Pietari on 60 - 23,5 = 36,5 etäisyydellä pohjoisesta trooppisesta

Tällä etäisyydellä pohjoisesta tropiikista on yhdensuuntainen 23,5 - 36,5 \u003d -13

Tai 13 S

Päätä maantieteelliset koordinaatit maapallon piste, jossa Aurinko on huipussaan, kun uudenvuodenaattoa vietetään Lontoossa. Kirjoita muistiin ajatustesi kulku.

22. joulukuuta ja 21. maaliskuuta välisenä aikana kuluu 3 kuukautta tai 90 päivää. Tänä aikana aurinko liikkuu 23.5. Aurinko liikkuu 7,8 kuukaudessa. Yksi päivä 0,26.

23,5 - 2,6 = 21 S

Lontoo on päämeridiaanilla. Tällä hetkellä, kun Lontoo juhlii Uusivuosi(0 tuntia) aurinko on zeniitissään vastakkaisen pituuspiirin yläpuolella, ts. 180. Halutun pisteen maantieteelliset koordinaatit ovat siis

28 S 180 E e. tai h. d.

Miten päivän pituus 22. joulukuuta Pietarissa muuttuu, jos kiertoakselin kaltevuuskulma suhteessa kiertoradan tasoon kasvaa 80:een. Kirjoita muistiin ajatustesi kulku.

1) Siksi napaympyrässä on 80, pohjoinen väistyy olemassa olevasta 80 - 66,5 = 13,5

Määritä Australian pisteen maantieteellinen leveysaste, jos tiedetään, että Auringon korkeus horisontin yläpuolella on 21. syyskuuta keskipäivällä paikallista auringon aikaa. Kirjoita perustelut ylös.

90 - 70 = 20 S

Jos maapallo lakkaisi pyörimästä oman akselinsa ympäri, planeetalla ei olisi päivän ja yön vaihtoa. Nimeä vielä kolme muutosta Maan luonteessa ilman aksiaalikiertoa.

a) Maan muoto muuttuisi, koska polaarista puristusta ei olisi

b) ei olisi Coriolis-voimaa - Maan pyörimisen kääntävää vaikutusta. Pasaatituulen suunta olisi pituuspiiri.

c) ei olisi luopumista

Selvitä, millä rinnakkaisilla kesäpäivänseisauksen päivänä aurinko on horisontin yläpuolella 70 asteen korkeudessa.

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

23,5+- (90 - 70)

2) 43,5 - 23,5 = 20

23,5 - 20 = 3,5 N

Lataa materiaalia tai !

Elämä planeetallamme riippuu auringonvalon ja lämmön määrästä. On kauheaa edes hetkeksi kuvitella, mitä olisi tapahtunut, jos taivaalla ei olisi ollut sellaista tähteä kuin Aurinko. Jokainen ruohonkorsi, jokainen lehti, jokainen kukka tarvitsee lämpöä ja valoa, kuten ihmiset ilmassa.

Auringon säteiden tulokulma on yhtä suuri kuin auringon korkeus horisontin yläpuolella

Maan pinnalle tuleva auringonvalon ja lämmön määrä on suoraan verrannollinen säteiden tulokulmaan. Auringon säteet voivat pudota maan päälle kulmassa 0-90 astetta. Kulma, jossa säteet osuvat maahan, on erilainen, koska planeetallamme on pallon muotoinen. Mitä suurempi se on, sitä kevyempi ja lämpimämpi se on.

Siten, jos säde tulee 0 asteen kulmaan, se liukuu vain maan pintaa pitkin lämmittämättä sitä. Tämä tulokulma esiintyy pohjois- ja etelänavalla, napapiirin takana. Suorassa kulmassa auringonsäteet putoavat päiväntasaajalle sekä etelän ja etelän väliselle pinnalle

Jos auringonsäteiden kulma maahan on oikea, tämä osoittaa sen

Siten maan pinnalla olevat säteet ja auringon korkeus horisontin yläpuolella ovat keskenään yhtä suuret. Ne riippuvat maantieteellisestä leveysasteesta. Mitä lähempänä nollaa leveysastetta, sitä lähempänä säteiden tulokulma on 90 astetta, sitä korkeammalla aurinko on horisontin yläpuolella, sitä lämpimämpi ja kirkkaampi.

Kuinka aurinko muuttaa korkeuttaan horisontin yläpuolella?

Auringon korkeus horisontin yläpuolella ei ole vakioarvo. Päinvastoin, se muuttuu aina. Syy tähän on maapallon jatkuvassa liikkeessä tähti-Auringon ympäri, samoin kuin maapallon pyörimisessä oman akselinsa ympäri. Tämän seurauksena päivä seuraa yötä ja vuodenajat toisiaan.

Trooppisten alueiden välinen alue saa eniten lämpöä ja valoa, täällä päivä ja yö ovat lähes yhtä pitkiä, ja aurinko on zeniitissään 2 kertaa vuodessa.

Napapiirin takana oleva pinta saa yhä vähemmän lämpöä ja valoa, täällä on sellaisia ​​käsitteitä kuin yö, joka kestää noin kuusi kuukautta.

Syys- ja kevätpäiväntasaus

4 tärkeintä astrologista päivämäärää tunnistetaan, jotka määräytyvät auringon korkeuden perusteella horisontin yläpuolella. 23. syyskuuta ja 21. maaliskuuta ovat syys- ja kevätpäiväntasaus. Tämä tarkoittaa, että auringon korkeus horisontin yläpuolella on syys- ja maaliskuussa näinä päivinä 90 astetta.

Etelä ja aurinko valaisee tasaisesti, ja yön pituusaste on yhtä suuri kuin päivän pituusaste. Kun astrologinen syksy tulee pohjoisella pallonpuoliskolla, niin eteläisellä pallonpuoliskolla, päinvastoin, kevät. Samaa voidaan sanoa talvesta ja kesästä. Jos eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi, niin pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä.

Kesä- ja talvipäivänseisaukset

22. kesäkuuta ja 22. joulukuuta ovat kesäpäiviä ja 22. joulukuuta on pohjoisen pallonpuoliskon lyhin päivä ja pisin yö, ja talviaurinko on alimmillaan horisontin yläpuolella koko vuoden ajan.

Leveysasteen 66,5 asteen yläpuolella aurinko on horisontin alapuolella eikä nouse. Tätä ilmiötä, kun talviaurinko ei nouse horisonttiin, kutsutaan napayöksi. Eniten lyhyt yö tapahtuu 67 asteen leveysasteella ja kestää vain 2 päivää, ja pisin tapahtuu napoissa ja kestää 6 kuukautta!

Joulukuu on vuoden pisimmät yöt pohjoisella pallonpuoliskolla. Miehet sisään Keski-Venäjä herää töihin pimeässä ja palaa myös yöllä. Tämä on monille vaikea kuukausi, sillä auringonvalon puute heikentää ihmisten fyysistä ja moraalista tilaa. Tästä syystä masennus voi jopa kehittyä.

Moskovassa vuonna 2016 aurinko nousee 1. joulukuuta kello 08.33. Tässä tapauksessa päivän pituus on 7 tuntia 29 minuuttia. horisontin takana on hyvin aikaisin, klo 16.03. Yön pituus on 16 tuntia 31 minuuttia. Siten käy ilmi, että yön pituusaste on 2 kertaa suurempi kuin päivän pituusaste!

Tänä vuonna talvipäivänseisaus on 21. joulukuuta. Lyhyin päivä kestää tasan 7 tuntia. Sitten sama tilanne kestää 2 päivää. Ja jo 24. joulukuuta alkaen päivä menee voittoon hitaasti mutta varmasti.

Keskimäärin päivänvaloa lisätään minuutti päivässä. Joulukuun auringonnousu on kuun lopussa tasan kello 9, mikä on 27 minuuttia myöhemmin kuin 1. joulukuuta

Kesäpäivänseisaus on 22. kesäkuuta. Kaikki tapahtuu juuri päinvastoin. Koko vuoden osalta tämä päivä on kestoltaan pisin päivä ja lyhin yö. Tämä on pohjoiselle pallonpuoliskolle.

Etelässä asia on toisin päin. Tämä päivä liittyy mielenkiintoiseen luonnolliset ilmiöt. Napapiirin takaa tulee napapäivä, aurinko ei laske horisontin alapuolelle pohjoisnavalle 6 kuukauteen. Salaperäiset valkoiset yöt alkavat Pietarissa kesäkuussa. Ne kestävät noin kesäkuun puolivälistä kahdesta kolmeen viikkoa.

Kaikki nämä 4 astrologista päivämäärää voivat muuttua 1-2 päivällä siitä lähtien aurinko vuosi ei aina täsmää kalenterivuoden kanssa. Myös korvaukset tapahtuvat karkausvuosina.

Auringon korkeus horisontin yläpuolella ja ilmasto-olosuhteet

Aurinko on yksi tärkeimmistä ilmastoa muokkaavista tekijöistä. Riippuen siitä, kuinka auringon korkeus horisontin yläpuolella muuttui tietyllä alueella maanpinta, muuta ilmasto-olosuhteet ja vuodenajat.

Esimerkiksi päällä Kaukana pohjoisessa auringonsäteet putoavat hyvin pienessä kulmassa ja liukuvat vain pitkin maan pintaa lämmittämättä sitä ollenkaan. Tämän tekijän olosuhteissa ilmasto täällä on erittäin ankara ikuinen pakkanen, kylmät talvet pakkasilla ja lumella.

Mitä korkeammalla aurinko paistaa horisontin yläpuolella, sitä lämpimämpi on ilmasto. Esimerkiksi päiväntasaajalla on epätavallisen kuuma, trooppinen. Kausivaihteluita ei myöskään käytännössä tunneta päiväntasaajan alueella, näillä alueilla on ikuinen kesä.

Auringon korkeuden mittaaminen horisontin yläpuolella

Kuten he sanovat, kaikki nerokas on yksinkertaista. Joten tässä. Laite auringon korkeuden mittaamiseksi horisontin yläpuolella on yksinkertainen. Se on vaakasuora pinta, jonka keskellä on 1 metrin pituinen tanko. Aurinkoisena päivänä keskipäivällä sauva heittää lyhimmän varjon. Tämän lyhimmän varjon avulla suoritetaan laskelmia ja mittauksia. On tarpeen mitata kulma varjon pään ja pylvään pään varjon päähän yhdistävän segmentin välillä. Tämä kulman arvo on auringon kulma horisontin yläpuolella. Tätä laitetta kutsutaan gnomoniksi.

Gnomon on ikivanha astrologinen instrumentti. On olemassa muita laitteita auringon korkeuden mittaamiseen horisontin yläpuolella, kuten sekstantti, kvadrantti, astrolabe.

Auringon ilmeinen vuotuinen liike

Maan vuosittaisen Auringon ympäri lännestä itään suuntautuvan kierroksen vuoksi meistä näyttää siltä, ​​että Aurinko liikkuu tähtien keskuudessa lännestä itään pitkin taivaanpallon suurta ympyrää, jota ns. ekliptiikka, 1 vuoden ajanjaksolla . Ekliptiikan taso (Maan kiertoradan taso) on kallistettu kulmassa taivaan (sekä maan) päiväntasaajan tasoon nähden. Tätä nurkkaa kutsutaan ekliptinen kaltevuus.

Ekliptiikan sijainti taivaanpallolla eli päiväntasaajan koordinaatit ja pisteet sekä sen kaltevuus taivaan päiväntasaajaan määritetään päivittäisistä Auringon havainnoista. Mittaamalla Auringon zeniittietäisyys (tai korkeus) sen ylähuipentumahetkellä samalla maantieteellisellä leveysasteella,

,	(6.1)
,	(6.2)

voidaan todeta, että Auringon deklinaatio vuoden aikana vaihtelee välillä - . Tässä tapauksessa Auringon oikea nousu vuoden aikana vaihtelee välillä - tai välillä -.

Tarkastellaanpa tarkemmin Auringon koordinaattien muutosta.

Pisteessä kevätpäiväntasaus^ jonka Aurinko ohittaa vuosittain 21. maaliskuuta, Auringon oikea nousu ja deklinaatio kierrettiin nollaan. Sitten joka päivä Auringon oikea nousu ja deklinaatio lisääntyvät.

Pisteessä kesäpäivänseisaus a, jossa aurinko saapuu kesäkuun 22. päivänä, sen oikea nousu on 6 h, ja deklinaatio saavuttaa maksimiarvon + . Sen jälkeen Auringon deklinaatio pienenee, kun taas oikea ylösnousemus vielä kasvaa.

Kun aurinko 23. syyskuuta saavuttaa pisteen syyspäiväntasaus d, sen oikea nousu on , ja sen deklinaatiosta tulee jälleen nolla.

Edelleen, oikea ylösnousemus, joka jatkaa kasvuaan, pisteessä Talvipäivänseisaus g, jossa aurinko laskee 22. joulukuuta, tulee yhtä suureksi kuin , ja deklinaatio saavuttaa minimiarvonsa - . Sen jälkeen deklinaatio kasvaa, ja kolmen kuukauden kuluttua Aurinko palaa kevätpäiväntasaukseen.

Harkitse Auringon sijainnin muutosta taivaalla vuoden aikana eri paikoissa maan pinnalla sijaitseville havainnoijille.

maan pohjoisnapa, kevätpäiväntasauspäivänä (21.03) Aurinko tekee ympyrän horisontissa. (Muista, että maan pohjoisnavalla ei ole auringonnousun ja -laskun ilmiöitä, eli mikä tahansa valo liikkuu yhdensuuntaisesti horisontin kanssa ylittämättä sitä). Tämä merkitsee napapäivän alkua pohjoisnavalla. Seuraavana päivänä hieman ekliptiikkaa pitkin noussut aurinko kuvaa hetken horisontin suuntaista ympyrää korkeampi korkeus. Joka päivä se nousee yhä korkeammalle. Max Korkeus Aurinko saavuttaa kesäpäivänseisauksen päivänä (22.06) -. Sen jälkeen alkaa hidas korkeuden lasku. Syyspäiväntasauspäivänä (23.09) Aurinko on jälleen taivaan päiväntasaajalla, joka osuu yhteen pohjoisnavan horisontin kanssa. Tehtyään tänä päivänä jäähyväisympyrän horisonttia pitkin, Aurinko laskeutuu horisontin alle (taivaallisen päiväntasaajan alle) puoleksi vuodeksi. Puoli vuotta kestänyt napapäivä on ohi. Napayö alkaa.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle Napapiiri suurin korkeus Aurinko saavuttaa keskipäivän kesäpäivänseisauksen päivänä -. Auringon keskiyön korkeus on tänä päivänä 0°, eli Aurinko ei laske sinä päivänä. Tällaista ilmiötä kutsutaan napapäivä.

Talvipäivänseisauksen päivänä sen keskipäivän korkeus on minimaalinen - eli aurinko ei nouse. Sitä kutsutaan kaamos. Napapiirin leveysaste on pienin maapallon pohjoisella pallonpuoliskolla, jossa havaitaan polaarisen päivän ja yön ilmiöitä.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle pohjoista trooppista Aurinko nousee ja laskee joka päivä. Aurinko saavuttaa suurimman keskipäivän korkeutensa horisontin yläpuolella kesäpäivänseisauksen päivänä - tänä päivänä se ylittää zeniittipisteen (). Pohjoisen trooppinen alue on pohjoisin leveys, jossa aurinko on zeniitissään. Keskipäivän vähimmäiskorkeus , esiintyy talvipäivänseisauksena.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle päiväntasaaja, ehdottomasti kaikki valot tulevat ja nousevat. Samaan aikaan mikä tahansa valaisin, mukaan lukien aurinko, viettää tasan 12 tuntia horisontin yläpuolella ja 12 tuntia horisontin alapuolella. Tämä tarkoittaa, että päivän pituus on aina yhtä suuri kuin yön pituus - 12 tuntia kumpikin. Kaksi kertaa vuodessa - päiväntasauspäivinä - Auringon keskipäivän korkeus on 90 °, eli se kulkee zeniittipisteen läpi.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle Sterlitamakin leveysaste, eli lauhkealla vyöhykkeellä Aurinko ei ole koskaan zeniitissään. Se saavuttaa korkeimmansa keskipäivällä 22. kesäkuuta, kesäpäivänseisauksen päivänä, -. Talvipäivänseisauksen päivänä, 22. joulukuuta, sen korkeus on minimaalinen -.

Joten muotoillaan seuraavat tähtitieteelliset merkit lämpövyöhykkeistä:

1. Kylmillä vyöhykkeillä (napapiireistä Maan napoihin) Aurinko voi olla sekä laskeutumaton että nousematon valaisin. Napapäivä ja napayö voivat kestää 24 tunnista (pohjoisella ja eteläisellä napapiirillä) kuuteen kuukauteen (pohjois- ja etelänavat Maa).

2. Sisään lauhkeat vyöhykkeet(pohjoiselta ja eteläiseltä tropiikilta pohjoiseen ja eteläiseen napapiiriin) Aurinko nousee ja laskee joka päivä, mutta ei koskaan zeniitissään. kesäpäivä pidempään kuin yö ja päinvastoin talvella.

3. Kuumalla vyöhykkeellä (pohjoisesta tropiikista eteläiseen trooppiseen) aurinko nousee ja laskee aina. Seniitissä aurinko esiintyy kerran - pohjoisessa ja eteläisessä tropiikissa, jopa kahdesti - muilla vyön leveysasteilla.

Säännöllinen vuodenaikojen vaihtelu maapallolla johtuu kolmesta syystä: Maan vuosikierros Auringon ympäri, maapallon akselin kaltevuus maapallon kiertoradan tasoon (ekliptinen taso) ja maan akselin säilyminen. sen suunta avaruudessa pitkiä aikoja. Näiden kolmen syyn yhteisvaikutuksesta johtuen Auringon näennäinen vuotuinen liike ekliptiikkaa pitkin taivaan päiväntasaajaa vasten, ja siten Auringon päivittäisen polun sijainti horisontin yläpuolella. erilaisia ​​paikkoja Maan pinta muuttuu vuoden aikana, ja sen seurauksena olosuhteet niiden valaisulle ja auringon lämmittämiselle muuttuvat.

Auringon epätasainen lämmitys eri maantieteellisillä leveysasteilla olevilla maanpinnan alueilla (tai samoilla alueilla eri aika vuotta) voidaan määrittää helposti yksinkertaisella laskelmalla. Merkitään lämmön määrällä, jonka pystysuoraan putoavat auringonsäteet (Aurinko zeniitissään) siirtävät maan pinnan pinta-alayksikköön. Sitten eri zeniittietäisyydellä Auringosta sama yksikköpinta-ala vastaanottaa lämpömäärän

(6.3)

Korvaamalla tässä kaavassa Auringon arvot todellisessa keskipäivässä vuoden eri päivinä ja jakamalla tuloksena saadut yhtäläisyydet keskenään, voimme löytää Auringosta keskipäivällä vastaanotetun lämmön suhteen näinä päivinä. vuosi.

Tehtävät:

1. Laske ekliptiikan kaltevuus ja määritä sen pääpisteiden ekvatoriaaliset ja ekliptiset koordinaatit mitatusta zeniittietäisyydestä. Aurinko korkeimmassa huipussaan päivänseisauksena:

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

2. Määritä Auringon näennäisen vuotuisen polun kaltevuus taivaan päiväntasaajalle planeetoilla Mars, Jupiter ja Uranus.

3. Määritä ekliptiikan kaltevuus noin 3000 vuotta sitten, jos tuolloisten havaintojen mukaan jossain paikassa maan pohjoisella pallonpuoliskolla Auringon keskipäivän korkeus kesäpäivänseisauksen päivänä oli +63〫48ʹ , ja talvipäivänseisauksen päivänä +16〫00ʹ zenitin eteläpuolella.

4. Akateemikko A.A. tähtikartan karttojen mukaan. Mihailov asetti otsikot ja rajat eläinradan tähtikuvioita, osoita niistä, joissa ekliptiikan pääpisteet sijaitsevat, ja määritä keskimääräinen kesto Auringon liike kunkin horoskoopin taustaa vasten.

5. Määritä tähtitaivaan mobiilikartan avulla pisteiden atsimuutit ja auringonnousun ja -laskun ajat sekä päivän ja yön likimääräinen kesto Sterlitamakin maantieteellisellä leveysasteella päiväntasaus- ja päivänseisauksen päivinä.

6. Laske päiväntasauspäiville ja päivänseisauksille Auringon keskipäivän ja keskiyön korkeudet: 1) Moskova; 2) Tver; 3) Kazan; 4) Omsk; 5) Novosibirsk; 6) Smolensk; 7) Krasnojarsk; 8) Volgograd.

7. Laske niiden lämpömäärien suhteet, jotka samat paikat vastaanottavat auringon keskipäivällä päivänseisauspäivinä kahdessa pisteessä maan pinnalla leveysasteella: 1) +60〫30ʹ ja Maikopissa; 2) +70〫00ʹ ja Groznyissa; 3) +66〫30ʹ ja Makhatshkalassa; 4) +69〫30ʹ ja Vladivostokissa; 5) +67〫30ʹ ja Makhatshkalassa; 6) +67〫00ʹ ja Južno-Kurilskissa; 7) +68〫00ʹ ja Južno-Sahalinskissa; 8) +69〫00ʹ ja Rostov-on-Donissa.

Keplerin lait ja planeettojen konfiguraatiot

Auringon painovoiman vaikutuksesta planeetat pyörivät sen ympärillä hieman pitkänomaisilla elliptisellä kiertoradalla. Aurinko on yksi planeetan elliptisen kiertoradan kohdista. Tämä liike noudattaa Keplerin lakeja.

Planeetan elliptisen kiertoradan puolipääakselin arvo on myös keskimääräinen etäisyys planeetalta Auringoon. Pienistä epäkeskisuuksista ja pienistä kiertoradan kaltevuuksista johtuen suuret planeetat, on mahdollista monia ongelmia ratkaistaessa likimäärin olettaa, että nämä radat ovat säteeltään ympyrän muotoisia ja sijaitsevat käytännössä samassa tasossa - ekliptiikan (Maan kiertoradan) tasossa.

Keplerin kolmannen lain mukaan, jos ja ovat vastaavasti jonkin planeetan ja Maan tähtien (sidereaaliset) kierrosjaksot Auringon ympäri ja ja ovat niiden kiertoradan puolipääakselit, niin

.

(7.1)

Tässä planeetan ja maan kierrosajat voidaan ilmaista millä tahansa yksiköllä, mutta mittojen ja on oltava samat. Samanlainen väite pätee myös suurille puoliakseleille ja .

Jos otamme 1 trooppisen vuoden aikayksiköksi ( - Maan kiertoaika Auringon ympäri) ja 1 tähtitieteellisen yksikön () etäisyyden yksiköksi, niin Keplerin kolmas laki (7.1) voidaan kirjoittaa uudelleen muotoon.

missä on planeetan Auringon ympäri kiertämisen sideerinen jakso, ilmaistuna keskimääräisinä aurinkopäivinä.

On selvää, että Maan keskimääräinen kulmanopeus määräytyy kaavan mukaan

Jos otamme mittayksiköksi planeetan ja Maan kulmanopeudet ja kierrosjaksot mitataan trooppisina vuosina, niin kaava (7.5) voidaan kirjoittaa seuraavasti:

Planeetan keskimääräinen lineaarinen nopeus kiertoradalla voidaan laskea kaavalla

Maan kiertonopeuden keskiarvo tunnetaan ja on . Jakamalla (7.8):lla (7.9) ja käyttämällä Keplerin kolmatta lakia (7.2), löydämme riippuvuuden

"-"-merkki vastaa sisäinen tai alemmat planeetat (Mercurius, Venus) ja "+" - ulkoinen tai ylempi (Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Tässä kaavassa ja ilmaistaan ​​vuosina. Tarvittaessa löydetyt arvot voidaan aina ilmaista päivinä.

Planeettojen suhteellinen sijainti on helppo määrittää niiden heliosentrisillä ekliptisilla pallokoordinaateilla, joiden arvot eri vuodenpäivinä julkaistaan ​​tähtitieteellisissä vuosikirjoissa, taulukossa, jota kutsutaan "planeettojen heliosentrisiksi pituusasteiksi".

Tämän koordinaattijärjestelmän keskipiste (kuva 7.1) on Auringon keskipiste ja pääympyrä on ekliptika, jonka navat ovat 90º erillään siitä.

Ekliptiikan napojen läpi piirrettyjä suuria ympyröitä kutsutaan ekliptisen leveysasteen ympyrät, niiden mukaan lasketaan ekliptikasta heliosentrinen ekliptinen leveysaste, jota pidetään positiivisena pohjoisella ekliptisella pallonpuoliskolla ja negatiivisena taivaanpallon eteläisellä ekliptisella pallonpuoliskolla. Heliosentrinen ekliptinen pituusaste mitataan pitkin ekliptiikkaa kevätpäiväntasauspisteestä ¡ vastapäivään tähden leveyspiirin tyveen ja sen arvot vaihtelevat välillä 0º - 360º.

Johtuen suurten planeettojen kiertoradan pienestä kallistuksesta ekliptiikan tasoon nähden, nämä radat sijaitsevat aina lähellä ekliptiikkaa, ja ensimmäisessä likiarvossa voidaan ottaa huomioon niiden heliosentrinen pituusaste, joka määrittää planeetan sijainnin suhteessa aurinkoon vain sen heliosentrinen ekliptinen pituusaste.

Riisi. 7.1. Taivaan ekliptinen koordinaattijärjestelmä

Tarkastellaan Maan ja jonkin sisäplaneetan kiertoradat (kuva 7.2) käyttäen heliosentrinen ekliptinen koordinaattijärjestelmä. Siinä pääympyrä on ekliptika ja nollapiste on kevätpäiväntasaus ^. Planeetan ekliptinen heliosentrinen pituusaste lasketaan suunnasta "Aurinko - kevätpäiväntasaus ^" suuntaan "Aurinko - planeetta" vastapäivään. Yksinkertaisuuden vuoksi katsomme, että Maan ja planeetan kiertoradat vastaavat toisiaan ja itse kiertoradat ovat ympyrän muotoisia. Planeetan sijainti kiertoradalla saadaan sitten sen ekliptisen heliosentrisen pituusasteen perusteella.

Jos ekliptisen koordinaattijärjestelmän keskipiste on linjassa maan keskipisteen kanssa, niin tämä on geosentrinen ekliptinen koordinaattijärjestelmä. Sitten suuntien "Maan keskipiste - kevätpäiväntasaus ^" ja "Maan keskipiste - planeetta" välistä kulmaa kutsutaan ekliptinen geosentrinen pituusaste planeetat. Maan heliosentrinen ekliptinen pituusaste ja Auringon geosentrinen ekliptinen pituusaste, kuten kuvasta näkyy. 7.2 liittyvät:

.

(7.12)

Soitamme kokoonpano osa planeetoista on korjattu keskinäinen järjestely planeetat, maa ja aurinko.

Harkitse erikseen sisäisten ja ulkoiset planeetat.

Riisi. 7.2. Helio- ja geosentriset järjestelmät
ekliptiset koordinaatit

Sisäplaneetoilla on neljä konfiguraatiota: pohjaliitäntä(n.s.), yläliitäntä(v.s.), suurin länsimainen venymä(n.z.e.) ja suurin itäinen venymä(n.v.e.).

Alemmassa konjunktiossa (NS) sisäplaneetta on suoralla linjalla, joka yhdistää Auringon ja Maan, Auringon ja Maan välillä (kuva 7.3). Maalliselle tarkkailijalle tällä hetkellä sisäplaneetta "liittyy" aurinkoon, eli se on näkyvissä Auringon taustaa vasten. Tässä tapauksessa Auringon ja sisäplaneetan ekliptiset geosentriset pituuspiirit ovat yhtä suuret, eli: .

Alemman konjunktion lähellä planeetta liikkuu taivaalla taaksepäin liikkeessä lähellä aurinkoa, se on horisontin yläpuolella päivällä ja lähellä Aurinkoa, eikä sitä voi havaita katsomalla sen pinnalla mitään. On hyvin harvinaista nähdä ainutlaatuista tähtitieteellistä ilmiötä - sisäplaneetan (Merkurius tai Venus) kulkemista aurinkolevyn poikki.

Riisi. 7.3. Sisäplaneetan kokoonpanot

Koska sisäplaneetan kulmanopeus on suurempi kuin Maan kulmanopeus, planeetta siirtyy jonkin ajan kuluttua asentoon, jossa suunnat "planeetta-aurinko" ja "planeetta-maa" eroavat toisistaan ​​(kuva 7.3). Maanpäälliselle tarkkailijalle planeetta poistetaan samalla aurinkolevyltä suurimmassa kulmassa, tai he sanovat, että planeetta on tällä hetkellä suurimmalla venymisellään (etäisyys Auringosta). Sisäplaneetalla on kaksi suurinta venymää - Läntinen(n.z.e.) ja itäinen(n.v.e.). Suurimmassa läntisessä venymässä () planeetta laskeutuu horisontin taakse ja nousee aikaisemmin kuin aurinko. Tämä tarkoittaa, että voit tarkkailla sitä aamulla, ennen auringonnousua, klo itäpuoli taivas. Sitä kutsutaan aamun näkyvyys planeetat.

Ylitettyään suurimman läntisen venymän, planeetan kiekko alkaa lähestyä Auringon kiekkoa taivaallisella pallolla, kunnes planeetta katoaa Auringon kiekon taakse. Tätä konfiguraatiota, kun maa, aurinko ja planeetta sijaitsevat samalla suoralla ja planeetta on Auringon takana, kutsutaan yläliitäntä(v.s.) planeetat. Tällä hetkellä on mahdotonta suorittaa havaintoja sisäplaneetasta.

Ylemmän konjunktion jälkeen planeetan ja Auringon välinen kulmaetäisyys alkaa kasvaa ja saavuttaa maksimiarvonsa suurimmalla itävenymillä (E.E.). Samanaikaisesti planeetan heliosentrinen ekliptinen pituusaste on suurempi kuin Auringon (ja geosentrinen pituus päinvastoin on pienempi, eli ). Tässä asetelmassa oleva planeetta nousee ja laskee myöhemmin kuin Aurinko, mikä mahdollistaa sen tarkkailun illalla auringonlaskun jälkeen ( iltanäkyvyys).

Planeettojen ja Maan kiertoradan elliptisyydestä johtuen Auringon ja planeetan suuntien välinen kulma suurimmalla venymällä ei ole vakio, vaan vaihtelee tietyissä rajoissa, Merkuriukselle - alkaen -, Venukselle - alkaen kohtaan.

Suurimmat venymät ovat sopivimpia hetkiä sisäplaneettojen tarkkailuun. Mutta koska edes näissä kokoonpanoissa Merkurius ja Venus eivät liiku kaukana Auringosta taivaanpallolla, niitä ei voida havaita koko yön. Venuksen ilta- (ja aamu-) näkyvyyden kesto ei ylitä 4 tuntia ja Merkuriuksen - enintään 1,5 tuntia. Voimme sanoa, että Merkurius "kylpyy" aina sisään auringonpaistetta- se on tarkkailtava joko välittömästi ennen auringonnousua tai heti auringonlaskun jälkeen kirkkaalla taivaalla. Merkuriuksen näennäinen kirkkaus (magnitudi) vaihtelee ajan myötä välillä - . Venuksen näennäinen suuruus vaihtelee välillä . Venus on kirkkain kohde taivaalla auringon ja kuun jälkeen.

Ulkoplaneetat erottavat myös neljä konfiguraatiota (kuva 7.4): yhdiste(kanssa.), vastakkainasettelua(P.), itäinen ja läntinen kvadratuuri(z.kv. ja v.kv.).

Riisi. 7.4 Ulkoplaneetan kokoonpanot

Yhteyskonfiguraatiossa ulompi planeetta sijaitsee Auringon ja Maan yhdistävällä linjalla Auringon takana. Tässä vaiheessa et voi katsoa sitä.

Koska ulkoplaneetan kulmanopeus on pienempi kuin Maan, planeetan suhteellinen liike taivaanpallolla on taaksepäin. Samalla se siirtyy vähitellen Auringosta länteen. Kun ulomman planeetan kulmaetäisyys Auringosta saavuttaa , se putoaa "läntisen kvadratuurin" konfiguraatioon. Tässä tapauksessa planeetta on näkyvissä taivaan itäpuolella koko yön toisen puoliskon ajan auringonnousuun asti.

"Opositio"-konfiguraatiossa, jota joskus kutsutaan myös "oppositioksi", planeetta on erotettu taivaalla Auringosta, jolloin

Itä-kvadratuurissa sijaitseva planeetta voidaan tarkkailla illasta keskiyöhön.

Edullisimmat olosuhteet ulkoplaneettojen havainnointiin ovat niiden vastakohtaisuuden aikakaudella. Tällä hetkellä planeetta on havainnoitavissa koko yön. Samaan aikaan se on mahdollisimman lähellä Maata ja sillä on suurin kulmahalkaisija ja suurin kirkkaus. Tarkkailijoille on tärkeää, että kaikki ylemmät planeetat saavuttavat suurimman korkeutensa horisontin yläpuolella talven oppositioiden aikana, kun ne liikkuvat taivaalla samoissa tähtikuvioissa, joissa aurinko on kesällä. Kesäiset oppositiot pohjoisilla leveysasteilla esiintyvät matalalla horisontin yläpuolella, mikä voi vaikeuttaa havainnointia.

Laskettaessa planeetan tietyn konfiguraation päivämäärää, sen sijainti aurinkoon nähden on kuvattu piirustuksessa, jonka taso on otettu ekliptiikan tasoksi. Suunta kevätpäiväntasaukseen ^ valitaan mielivaltaisesti. Kun otetaan huomioon vuoden päivä, jona Maan heliosentrinen ekliptinen pituusaste on tietty arvo, niin Maan sijainti tulee ensin merkitä piirustukseen.

Maan heliosentrisen ekliptisen pituusasteen likimääräinen arvo on erittäin helppo löytää havaintopäivästä lähtien. On helppo nähdä (Kuva 7.5), että esimerkiksi 21. maaliskuuta katsomme Maasta aurinkoa kohti kevätpäiväntasauspistettä ^ eli suunta "aurinko - kevätpäiväntasaus" poikkeaa suunta "Aurinko - Maa" merkillä, mikä tarkoittaa, että Maan heliosentrinen ekliptinen pituusaste on . Kun katsomme aurinkoa syyspäiväntasauspäivänä (23. syyskuuta), näemme sen syyspäiväntasauksen pisteen suunnassa (kuvassa se on diametraalisesti vastapäätä pistettä ^). Tässä tapauksessa Maan ekliptinen pituusaste on . Kuvasta 7.5 voidaan nähdä, että talvipäivänseisauksen päivänä (22. joulukuuta) Maan ekliptinen pituusaste on ja kesäpäivänseisauksen päivänä (22. kesäkuuta) - .

Riisi. 7.5 Maan ekliptiset heliosentriset pituusasteet
vuoden eri päivinä