Загрузка...
Звездное время
В мореходной астрономии важную роль играет звездное время. Звездным сутками называется промежуток времени полного оборота Земли относительно точки Овна. За начало звездных суток принимается момент верхней кульминации точки весеннего равноденствия.
Следовательно, промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия называется звездными сутками. Промежуток времени в звездных единицах, протекший от начала звездных суток до данного физического момента, называется звездным временем. Звездное время принято обозначать буквой S. Поскольку начало звездных суток совпадает с началом счета часовых углов светил, то, следовательно, звездное время в данный момент есть часовой угол точки весеннего равноденствия, т.е.
S = t
Изобразим небесную сферу на плоскость небесного экватора.Пусть точка C представляет положение какой-либо звезды на сфере в данный момент времени; – положение точки весеннего равноденствия (точка Овна); t – западный часовой угол и – прямое восхождение звезды. Из рисунка видно, что звездное время в данный момент равно сумме, прямого восхождения и часового угла звезды в тот же самый момент, т.е.
S = t + (2.1)
Это выражение называется основной формулой времени. Оно связывает координаты светил со временем, позволяет переходить от звездного времени к солнечному и решать другие важные задачи. В мореходной астрономии эту формулу часто применяют для расчета часовых углов звезд:
t*W = S –
Чтобы упростить расчеты, заменим вычитание более удобным сложением, введя звездное дополнение:
= 360° – .
Тогда:
t*W = S + .
Звездное дополнение – это дуга небесного экватора от точки Овна до меридиана светила, отсчитываемое в сторону суточного вращения небесной сферы.
Т.к. звездное дополнение очитывается в ту же стороны что и западные часовые углы, то в английских пособиях по мореходной астрономии эта координата обозначается как SHA – абривиатура от Sideral Hour Angle, что дословно переводится как звездный часовой угол.
| Основное достоинство звездного времени – его равномерное изменение. Но в повседневной жизне звездное время не используется, т.к её основной недостаток – начало звездных суток приходится на разное время солнечных суток. Так 21-го марта Солнце (положение 1 на рисунке) расположено в точке Овна , при этом звездные сутки начинаются в полдень. Через сутки Солнце переместится по эклиптике примерно на 1° = 4м и будет кульминировать через 4м после точки Овна. Через три месяца – 22-го июня Солнце переместится в положение 3 – кульминицая точки Овна произойдет в 6ч утра. 23-го сентября, когда Солнце будет в положении 4, звездные сутки начнутся в полночь. 22-го декабря Солнце будет в положении 4, поэтому звездные сутки начнутся вечером в 18ч. |
Среднее время
Солнечным, или истинным сутками называется промежуток времени между двумя последовательными верхними или нижними кульминациями центра Солнца на одном и том же меридиане. За начало солнечных суток обычно принимается нижняя кульминация Солнца, поэтому истинным солнечным временем (Т)называется промежуток времени от нижней кульминации Солнца до данного момента.
| Однако истинное время имеет большой недостаток – оно изменяется неравномерно. Это следует из второго закона Кеплера, согласно которого за равные промежутки времени радиус-вектор планеты описывает одинаковые площади. Поэтому суточное изменение прямого восхождения Солнца неодинаково в течение года – изменяется от 53,8′ до 66,6′. Следовательно, разность между самыми длинными и самыми короткими солнечными сутками составит 66,6′ -53,8′ =12,8′ или 51с (почти 1 минута). |
Для того чтобы сутки были одинаковой продолжительности их отсчет ведется по так называемому среднему Солнцу. Средним Солнцем называется фиктивная точка, которая в отличии от истинного Солнца движется равномерно по небесному экватору.
Средними сутками называется промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями среднего Солнца на меридиане наблюдателя.
| Средним временем называется промежуток времени между нижней кульминации среднего Солнца и данным моментом. Измеряется дугой небесного экватора от полуночной части меридиана наблюдателя до меридиана среднего Солнца. Среднее время измеряется в часовой мере. |
T = t ± 12ч (2.2)
Так как среднее Солнце движется равномерно, а истинное Солнце неравномерно, то истинное Солнце будет то обгонять, то отставать от среднего Солнца.
Уравнение времени и связь среднего и истинного времени.
Уравнением времени называется разность среднего и истинного времени, численно равная разности часовых углов среднего и истинного Солнца, т.е.
= t – t (2.3)
или = –
| Уравнение времени можно выбрать из МАЕ или с графика. Из графика видно, что четыре раза в году уравнение времени равно нулю (16 апреля, 14 июня, 1 сентября и 25 декабря) и четыре экстремальных значения: (11 февраля +14,3м, 15 мая -3,8м, 26 июля +6,4м и 3 ноября -16,4м). Эти знания помогли героям романа Жюль Верна “Таинственный остров” определить долготу своего местонахождения. |
| Уравнение времени устанавливает вззаимосвязь между истинным и средним временем, на основании которой можно решать следующие задачи. |
- Получение часового угла Солнца по известному времени.
t = T ± 12 – - Получение времени времени кульминации Солнца.
Для верхней кульминации t = 0, поэтому из последней формулы имеем
Тв.к = 12ч +
Эту взаимосвязь наглядно можно увидеть на представленном фрагменте МАЕ (внизу на правом развороте ежедневных страниц).
Связь среднего и звездного времени
Применяя основную формулу времени к среднему Солнцу S = t + , но из формулы времени t = T ± 12ч, поэтому
S = T ± 12ч + (2.4)
Скачать одним файлом (word) с иллюстрациями.
Все файлы доступны только для зарегистрированных пользователей.Регистрация занимает не более пары минут.
zvezdnoe_vremia.doc (147,0 KiB, 44 hits)
У Вас нет доступа для скачивания этого файла.
Рейтинг статьи
Примечание : Оцените статью!
