Как найти координаты солнца по дате

Координаты Солнца

Экваториальные координаты Солнца

Суточное изменение склонения Солнца d в течение месяца до и после дней весеннего и осеннего равноденствия равно 0,4°, в течение месяца до и после дней летнего и зимнего солнцестояний — 0,1°,в течение второго месяца после дней 21.03, 22.06, 23.09, и 22.12—0,3°.

Суточное изменение прямого восхождения Солнца a в течение всего года 1°.

Точные значения координат на любой момент выбирают из Морского астрономического ежегодника (МАЕ).

С помощью приведенных данных можно найти приближенную меридиональную высоту H Солнца на данную дату в широте судна.

Для этого рассчитываем на заданную дату d, затем находим

f — d и H = 90° — Z.

Например, 25 декабря d = 23,2° S. В широте (f = 45,5° N; Z = 45,5° — (— 23,2°) = 68,7°; H = 21,3°.

Легко найти и даты начала и конца полярного дня и ночи. Приближенно условием начала и конца полярного дня принимают d_® = 90° — (f + 1°) при d_® одноименном с f, а условием начала и конца полярной ночи f = 90°— (f—1°), при f разноименном с f.

Изменение f на 1° приближенно учитывает полудиаметр Солнца и астрономическую рефракцию.

Например, в широте 75°N полярный день наступит и закончится при d == 14° N, т. е. соответственно 1 мая и 13 августа, а полярная ночь будет длиться с 7 ноября до 5 февраля.

Источник

Координаты Солнца

При выполнении инсоляционных расчетов необходимо знать координаты Солнца, определяющие его положение на небосводе в заданный момент времени.

Чтобы представить себе видимое «движение» Солнца по небосводу и определить его координаты, следует обратиться к «солнечному стереону», как это сделал в свое время Витрувий.

Небосвод представляет собой полусферу, опертую на горизонтальный круг, в центре которого находится рассматриваемая точка О. Через эту точку проходят полуденная линия Юг – Север (Ю – С) и линия Восток – Запад (В – З), определяющие ориентацию в данной точке (рис. 32).

Двигаясь по кругу, Солнце занимает на небосводе в данный момент определенное положение, характеризующееся двумя координатами – высотой стояния h и азимутом a (угол между полуденной линией и горизонтальной проекцией солнечного луча, направленного к рассматриваемой точке О от центра солнечного диска). Отсчитывается от Юга к Северу.

Каждый новый день траектория движения Солнца будет выше или ниже предыдущего дня, отличаясь на некоторую угловую величину d, которая называется склонением. В течение года величина склонения изменяется от –23,4 о до +23,4 о , дважды проходя через ноль. Нулевое значение склонения оказывается в те дни, когда Солнце взойдет точно на Востоке и зайдет точно на Западе. При этом день будет равен ночи по продолжительности. 21 марта имеет место день весеннего равноденствия, 23 сентября – день осеннего равноденствия.

После весеннего равноденствия склонение приобретает положительное значение и достигает своего максимума в день летнего солнцестояния – 21 июня. Далее склонение уменьшается и в день осеннего равноденствия вновь становится равным нулю, после чего приобретает отрицательные значения. Своего минимума склонение достигает 21 декабря в день зимнего солнцестояния. После чего оно снова начинает возрастать и т.д.

За 24 часа Солнце «проходит» по небосводу полный круг» в 360 о . При этом 1 час будет соответствовать 15 о . При расчете координат Солнца время отсчитывают обычно в градусах от линии, образованной пересечением вертикальной плоскости, проходящей через полуденную линию, с плоскостью, в которой лежит видимый путь движения Солнца по небосводу (рис. 32).

Для данного географического пункта плоскость, в которой находится видимый путь движения Солнца по небосводу, имеет наклон относительно вертикальной линии на угол j, который называется географической широтой местности. При этом, на экваторе, где j = 0 о , плоскости видимого движения Солнца вертикальны, а на плюсах, где j = 90 о , — горизонтальны (рис. 33).

Итак, координаты Солнца на небосводе зависят от склонения, времени суток и географической широты. Взаимосвязь между этими параметрами определяется из следующих выражений:

sina ·cosh = cosd · sint; sinh = sinj ·sind + cosj ·cosd ·cost, (53)

где h – высота стояния Солнца, град;

j — географическая широта, град;

d — склонение Солнца, град;

t — время суток, выраженное в градусах (1час = 15 о );

a — азимут Солнца, град.

Данные формулы позволяют с достаточной степенью точности определить координаты Солнца.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Приближенный расчет координат Солнца на заданную дату

При отсутствии МАЕ в аварийной ситуации приближенный расчет координат (a и d) Солнца позволяет выполнить решение некоторых задач, связанных с годовым и суточным движениями Солнца. Расчет выполняется с учетом суточных изменений координат в течение года относительно координат ближайшей основной даты.

Суточные изменение координат Солнца:

1. Dd = 0.4° в сутки в течение 30 дней до и после дней равноденствий;

2. Dd = 0.1° в сутки в течение 30 дней до и после дней солнцестояний;

3. Dd = 0.3° в сутки в течение второго месяца после основных дат.

Изменение прямого восхождения D a = 1° в сутки в течение года. Примечание. Разность в сутках между заданной и основной датой должна быть не более 46 суток.

Пример. Определить широту места, азимуты, часовые углы восхода и захода Солнца, продолжительность дня 15 апреля, если меридиональная высота Солнца H = 70°к S.

Необходимо рассчитать склонение Солнца. Основная дата 21.03. d = 0° и a = 0°.

Число суток до 15.04. d = 21.03.– 15.04. = 25 дней. Изменение склонения равно

Dd = 25·0.4° =10.0°. Склонение Солнца на 15.04. d = 0°+10.0° = 10.0°N.

Определить широту места можно на сфере , которая рисуется в следующем порядке:

1.Чертим меридиан наблюдателя, отвесную линию (zn), истинный горизонт и обозначаем точки N и S полуденной линии;

2. По меридиональной высоте Н_S =70° нанесем положение Солнца С к .

3. Отложив от точки С к склонение Солнца, получим точку Q небесного экватора, из которой проведем небесный экватор и перпендикулярно ему ось мира PNNS.

4. Проверяем правильность построения по наименованию склонения Солнца и повы-шенного полюса мира. Наименование склонения должно совпадать с наименованием ближайшего полюса мира. В противном случае следует выполнить построение экватора и оси мира, отложив склонение Солнца в другую сторону от точки С к .

5. Чертим суточную параллель Солнца (дуга С к С з ) параллельно экватору QQ‘. 6. Из рисунка получим формулу широты места: j = Z–d= 90°–H– d= (90°–70°S)N + 10°N= 30°N. 7. Пересечение суточной параллели с истинным горизонтом определяет точку Сз– заход Солнца. 8. Проведя через точку захода Солнца С з вертикал, получим дугу истинного горизонта SWСз, определяющую азимут захода А з =100°SW=280°;9. Проведя через точку захода Солнца С з меридиан, получим дугу небесного экватора от точки Q до меридиана, определяющую местный часовой угол захода Солнца t мз = 95°. При приближенном решении точка восхода Солнца находится симметрично относительно кульминации и азимут восхода равен Ав= 100°SE= 80° и t мв = 265°;

Продолжительность дня определяется из соотношения

2t з ·4 м = 190°·4 м =780 м =12.7 ч .

5. Приближенный расчет возраста Луны на заданную дату.

В аварийной ситуации приближенный расчет возраста ВлЛуны позволяет определить периоды сизигии и квадратуры, а также время верхней кульминации Луны.

Приближенное определение возраста Луны выполняется по формуле: Вл = Л + № +Д, где Л – лунное число на заданный год, № – номер месяца в году, Д – число дня в месяце. При Вл> 30 дней период 30 отбрасывается.

Год 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Л.Ч. 27 8 19 0 11 22 3

Атмосфера Земли, газовая оболочка Земли, состоящая из азота, кислорода, аргона, углекислого газа, водорода, гелия, и др. элементов. Условно делится на тропосферу (0 – 10 км), стратосферу (10 – 50 км) и ионосферу (50 – 80 км). Сложный химический состав земной атмосферы, а так же ее динамичность, является одной из причин рефракции.

Атомное время, время, в основу измерения которого положены электромагнитные колебания, излучаемые атомами или молекулами при переходе из одного энергетического состояния в другое. Решением XII Генеральной конференции мер и весов в 1967 единица TAI, одна атомная секунда приравнена продолжительности 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Относительная точность цезиевого эталона частоты 10 -10 –10 -11 в течение нескольких лет. Эталон атомного времени не имеет ни суточных, ни вековых колебаний, не стареет и обладает достаточной определенностью, точностью и воспроизводимостью.

Афелий, точка орбиты тела Солнечной системы, наиболее удаленная от Солнца. Земля в афелии находится около 5 июля.

Б

Барицентр, центр масс двух или большего количества тел. Например, центр тяжести системы Земля – Луна находится на расстоянии 4800 км от центра Земли по направлению к Луне, т.е. в 1600 км под поверхностью Земли.

Белые ночи, смыкание вечерних и утренних сумерек при снижении Солнца в интервале от 0°до 6°. Знаменитые петербургские белые ночи столь же эффектны, например, как и в Магадане, и на мысе Farwell (южной оконечности Гренландии) – все эти места находятся на одной широте.

Блеск, освещенность зрачка глаза, создаваемая светилом как точечным объектом. Эта освещенность характеризуется безразмерным числовым параметром – «Видимая звёздная величина», обозначающим количество света приходящее в точку, где находится наблюю-датель. Видимая звёздная величина зависит не только от того, сколько света излучает объект, но и от того, на каком расстоянии от наблюдателя он находится. Видимая звёздная величина есть единица измерения блеска светила.

Близмеридиональные высоты светил, высоты светил вблизи меридиана наблюдателя. Наблюдения этих звезд используются при определении широты.

Болид, яркий метеор, имеющий заметные угловые размеры. Болиды часто оставляют яркий след (хвост) из пыли и ионизованных газов. Большие метеориты, перед выпа-дением на Землю видны как болиды. Появление болида часто сопровождается шумом, свистом и грохотом, которые слышны через несколько секунд после разрыва.

Источник

Азимут и высота солнца над горизонтом

Вычисление азимута и высоты солнца над горизонтом по заданным координатам и времени наблюдения. Возможно как задание координат вручную, так и выбор значения из справочника городов.

Продолжаем тему, начатую статьей Восход и закат солнца.

На повестке дня вычисление азимута солнца и его высоты над горизонтом в любой момент времени в точке с заданными координатами. Азимут мы откладываем от севера по часовой стрелке.

Алгоритм расчета взят отсюда. Описал его какой-то хороший швед. Он старался как мог, но все равно для стороннего человека ничего не понятно. Например, я могу еще понять, как мы переходим от одной системы координат к другой, но понять, почему долгота перигелия солнца вычисляется как
, где d — количество дней от эпохи J2000 — это уже выше моих сил.

Видимо где-то далеко, в башне из слоновой кости, сидят астрономы, и все эти цифры рассчитывают, а потом все остальные смертные их используют. Может быть какой-нибудь астроном когда-нибудь расскажет о том, как это все происходит; пока же пришлось взять на веру все эти магические цифры и воплотить расчет в жизнь. Очевидно, так делает большинство.

Есть несколько книг, которые обычно рекомендуют людям на форумах, когда не хотят отвечать развернуто, типа, «смотри вон там», и я тоже приведу их здесь:

Jean Meeus. Astronomical algorithms
Peter Duffett-Smith. Practical Astronomy with your calculator.

Как и в случае калькуляторов для расчета времени восхода и захода солнца, ниже представлены два калькулятора — первый берет информацию о координатах и часовом поясе из справочника городов, т. е. остается только выбрать город и ввести время наблюдения; а второй позволяет задать координаты и часовой пояс «вручную». Информацию о городах могут добавлять в справочник зарегистрированные пользователи.

Отрицательная высота над горизонтом соответствует темному времени суток — солнце «под» горизонтом. Пересечение с горизонтом утром происходит примерно на азимуте 90 градусов, из чего можно сделать смелый вывод, что солнце восходит все-таки на востоке.

Paul Schlyter (это швед) утверждает, что ошибка в расчетах не превышает одной угловой минуты для дат в диапазоне 1900 – 2100.

Источник