Графики полуденной высоты солнца

Полуденная высота Солнца h

Склонение Солнца d

2. Построить график изменения полуденной высоты Солнца, откладывая по оси X даты, а по оси Y — полуденную высоту. На графике провести прямую, соответствующую высоте точки экватора в плоскости меридиана (для данного места), отметить точки равноденствий и солнцестояний и сделать вывод о характере изменения высоты Солнца в течение года.

Вычислять полуденную высоту Солнца по склонению в остальные месяцы года можно по уравнению h = 90 – j + d

1. Для измерения высоты Солнца в полдень, надо иметь или направление полуденной линии, проведенной заранее, или знать момент истинного полудня по декретному времени. Рассчитать этот момент можно, если известно уравнение времени на день наблюдения, долгота места и номер часового пояса.

Т_{ист. полд.} = 12 + h + (n — l ) + 1,

где h — уравнение времени,
n — номер часового пояса,
l — долгота места, выраженная в часовой мере.

Например, для г. Волгограда (n = 3, l = 2 ч 58 м ).
Т_{ист. полд} = 12 ч + (3 ч – 2 ч 58 м ) + 1 ч + h = 13 ч 02 м + h .

Так, 3 октября 1965 г. уравнение времени h = — 10 м , то в этот день истинный полдень наступит в 12 ч 52 м по декретному времени. Для определения момента полудня (точнее для сигнализации о его наступлении) можно использовать описанное в настоящей главе фотореле с электрическим звонком.

2. Если окна класса выходят на юг, то установленный по меридиану, например, на подоконнике, квадрант-высотомер, дает возможность в истинный полдень сразу получать высоту Солнца.

При измерениях с помощью гномона, также можно заранее приготовить шкалу на горизонтальном основании и по длине тени сразу получать величину угла h . Для разметки шкалы используется соотношение , где l — высота гномона, L — длина его тени.

Можно использовать и метод плавающего зеркальца, помещенного между рамами окна 1 . Зайчик, отброшенный на противоположную стену, в истинный полдень будет пересекать нанесенный на ней меридиан со шкалой высот Солнца. В этом случае весь класс, наблюдая за зайчиком, может отмечать полуденную высоту Солнца.

3. Поскольку в этой работе не требуется большой точности измерений и учитывая, что вблизи кульминации высота Солнца меняется незначительно (около 5′ в интервале ± 10 мин. по отношению к моменту кульминации), время измерения может отклоняться от истинного полдня на 10-15 мин.

4. Полезно в этой работе произвести хотя бы одно измерение с помощью теодолита. Следует учесть, что при наведении средней горизонтальной нити перекрестия под нижний край диска Солнца (фактически под верхний, так как труба теодолита дает обратное изображение) надо из полученного результата вычесть угловой радиус Солнца (примерно 16′), чтобы получить высоту центра диска Солнца.

Результат, полученный с помощью теодолита, можно в дальнейшем использовать для определения географической широты места, если по каким-либо причинам эту работу не удастся поставить специально.

Источник

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫСОТЫ СОЛНЦА ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ

Поскольку широта местности не меняется, из изменений высоты Солнца следует, что меняется его склонение. Широту местности приближенно для данного населенного пункта можно определить по географической карте (для Ростова 47° 13″), тогда по измерениям высоты h можно найти, что летом максимальное удаление от небесного экватора составляет +23,5°, а в зимнее время равно -23,5°. Также можно установить, что на небесном экваторе Солнце находится 21 марта и 23 сентября (дни равноденствия), в эти дни склонение Солнца равно 0°.

Например, нужно определить максимальную и минимальную высоту подъёма Солнца над горизонтом для города Киева. Широта Киева: 50° 24″

H = 90° — 50,2° + 23,5° = 63,3° (в дни летнего солнцестояния);

H = 90° — 50,2° — 23,5° = 16,3° (в дни зимнего солнцестояния).

Bо время весеннего и осеннего равноденствий полуденная высота Солнца равна дополнению географической широты места до 90°, а во время зимнего и летнего солнцестояний она меньше или больше равноденственной на угол, равный наклонности эклиптики к экватору.

В дни равноденствий высота полуденного Солнца (φ0) над горизонтом для разных широт (φ1) определяется по формуле:
φ0 = 90° — φ1
Координаты Донецка: 48°00′32″ с. ш. 37°48′15″ в. д.
В г. Донецке 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте:
φ0 = 90° — 48°= 42 °
Летом, когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень увеличивается на 23° 27′, т. е.
φ0 = 90° — φ1 + 23° 27′
φ0 = 90°- 48° +23° 27’= 65° 27′
В Донецке 21 июня высота Солнца равна 65°27′

Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее следует уменьшить на 23°27′, т. е.
φ0 = 90° — φ1- 23° 27′
φ0 = 90°- 48° — 23° 27’= 18° 33′

В Донецке 22 декабря Солнце находится на высоте 18° 33′

Задача 31

Z — точка зенита * — Полярная звезда

угол, под которым видно Полярную звезду, к площади го­ризонта
угол между точкой зенита и Полярной звездой.
В дни равноденствий высота полуденного Солнца над горизонтом для разных широт определяется по формуле:

Так, например, в г. Киеве 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте:

Летом, когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень увеличивается на 23° 27′, т.е.

Таким образом, для г. Киева 21 июня высота Солнца равна 61°27′. Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее следует уменьшить на 23°27′, т.е.

Так, для Киева 22 декабря Солнце находится на высоте

Задача 33
С корабля 20 февраля была измерена высота Солнца над горизонтом. Она составила 50°. Солнце было на юге. На какой географической широте находится корабль, если в этот день Солнце, стояло в зените па широте 1105′ ю.ш.?

Ответ:
Корабль находился на 28°55′ с.ш.

Задача 32
Санкт-Петербург и Киев находятся почти на одном меридиане. 22 июня в полдень Солнце в Санкт-Петербурге возвышаетсянад горизонтом на 53°30, а в Киеве в этот момент- на 61,5°. Каково расстояние между городами в градуса и километрах?
Ответ:

Расстояние между Киевом и Санкт-Петербургом — 8°, а в километрах -890,4 км.

Задача 34
В Северном полушарии, там, где находятся туристы, Солнце в пол­день стоит над горизонтом под углом 53030′. В этот же день полуденное Солнце находится в зените на 12°20′ с.ш. На каком градусе широты находятся туристы?
Ответ:
Туристы находятся на 48°50′ с. ш.

— Высота Полярной ВСЕГДА равна широте места наблюдения (это для сев. полушария) = причём в любое время суток!

Источник

Таблица времени восхода и захода солнца по месяцам 2021 года

Москва, Россия (55°45’0″N37°37’11&quot)

Временная зона UTC 3

Необходимые пояснения