Кривая которую описывает солнце
(от названия опорных стен в античном театре)
Аналеммой называется кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года , если фиксировать его положение ежедневно в одно и тоже время суток . Ее изображения часто встречаются на старинных глобусах звездного неба или солнечных часах .
Аналемма похожа на неправильную цифру восемь, причем в северном полушарии Земли верхняя часть этой восьмерки меньше, чем нижняя. В южном полушарии она, естественно, перевернута. Ее существование обусловлено тем, что ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты вокруг Солнца на 23°,45 и что эта орбита эллиптическая, а значит, Земля движется по ней не равномерно (см. Кеплера законы ).
Если бы этих двух обстоятельств не существовало, то весь год Солнце оказывалось бы в выбранное время суток в одной и той же точке на небе.
В случае если бы земная орбита была круговой, но ось вращение нашей планеты все же была наклонена к плоскости орбиты то, в указанных условиях наблюдений, Солнце на небесной сфере будет двигаться по линии к северу или к югу относительно небесного экватора в диапазоне от 23°,45 с.ш. до 23°,45 ю.ш. При этом оно будет строго повторять свою траекторию при перемещении, как в одну, так и в другую сторону.
Переменность скорости движения Земли по орбите отображается неравномерностью перемещения Солнца по эклиптике на небе (см. Уравнение времени ). Поэтому Солнце к выбранному моменту наблюдения либо не достигает, либо минует некоторую особую точку и линия разворачивается в фигуру похожую на восьмерку. Особая точка, в которой Солнце оказывается два раза в год, располагается в месте соединения верхней и нижней части восьмерки — аналеммы. Это время приходится на середину апреля и самый конец августа каждого года. Время опоздания прибытия Солнца в «особую точку» в разные дни различно, но может достигать 14 минут 19 секунд, а время опережения — может достигать 16 минут 30 секунд. Это значит, что в угловой мере, ширина аналеммы на небе составляет 7,7 градуса.
На форму аналеммы влияет имеющийся между некоторыми важными календарными датами сдвиг. Земля проходит точку перигелия 2-го января и в это время скорость движения Солнца по эклиптике на небесной сфере максимальна, а точку афелия — 3-го июля скорость движения Солнца по эклиптике — минимальна. С другой стороны день зимнего солнцестояния приходится на 22 декабря, а день летнего солнцестояния приходится на 22 июня (см. Точки солнцестояния ). В северном полушарии Земли на эти дни приходятся моменты, когда Солнце занимает свои самые низкое и высокое положения над горизонтом, соответственно. Одиннадцати суточный сдвиг между указанными двумя летними и двумя зимними датами определяет несимметричность восьмерки – аналеммы.
Источник
Аналемма.
Предлагаем вашему вниманию реферативный учебный материал, с помощью которого понимать загадки «традиционной» астрологии будет гораздо легче.
Аналемма (греч. «основа, фундамент» — от названия стен в античном театре) — кривая, соединяющая ряд последовательных положений на небосводе одной из планет планетарной системы в одно и то же время в течение года.
Солнечная аналемма.
Солнечной аналеммой называется кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года, если фиксировать его положение ежедневно в одно и тоже время суток. Ее изображения часто встречаются на старинных глобусах звездного неба или солнечных часах .
Аналемма похожа на неправильную цифру восемь, причем в северном полушарии Земли верхняя часть этой восьмерки меньше, чем нижняя. В южном полушарии она, естественно, перевернута. Ее существование обусловлено тем, что ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты вокруг Солнца на 230,45 и что эта орбита эллиптическая, а значит, Земля движется по ней не равномерно (см. Кеплера законы).
Если бы этих двух обстоятельств не существовало, то весь год Солнце оказывалось бы в выбранное время суток в одной и той же точке на небе.
В случае если бы земная орбита была круговой, но ось вращение нашей планеты все же была наклонена к плоскости орбиты то, в указанных условиях наблюдений, Солнце на небесной сфере будет двигаться по линии к северу или к югу относительно небесного экватора в диапазоне от 230,45 с.ш. до 230,45 ю.ш. При этом оно будет строго повторять свою траекторию при перемещении, как в одну, так и в другую сторону.
Переменность скорости движения Земли по орбите отображается неравномерностью перемещения Солнца по эклиптике на небе (см. Уравнение времени). Поэтому Солнце к выбранному моменту наблюдения либо не достигает, либо минует некоторую особую точку и линия разворачивается в фигуру похожую на восьмерку. Особая точка, в которой Солнце оказывается два раза в год, располагается в месте соединения верхней и нижней части восьмерки — аналеммы. Это время приходится на середину апреля и самый конец августа каждого года. Время опоздания прибытия Солнца в «особую точку» в разные дни различно, но может достигать 14 минут 19 секунд, а время опережения — может достигать 16 минут 30 секунд. Это значит, что в угловой мере, ширина аналеммы на небе составляет 7,7 градуса.
На форму аналеммы влияет имеющийся между некоторыми важными календарными датами сдвиг. Земля проходит точку перигелия 2-го января и в это время скорость движения Солнца по эклиптике на небесной сфере максимальна, а точку афелия — 3-го июля скорость движения Солнца по эклиптике — минимальна. С другой стороны день зимнего солнцестояния приходится на 22 декабря, а день летнего солнцестояния приходится на 22 июня (см. Точки солнцестояния). В северном полушарии Земли на эти дни приходятся моменты, когда Солнце занимает свои самые низкое и высокое положения над горизонтом, соответственно. Одиннадцати-суточный сдвиг между указанными двумя летними и двумя зимними датами определяет несимметричность восьмерки – аналеммы.
Использован текст — Н.Ф.Санько.»Астрономический словарь»
Видимое смещение Солнца вызвано движением Земли по орбите вокруг него в сочетании с наклонным положением оси вращения Земли. Солнце оказывается в самой высокой точке аналеммы летом и в самой низкой — зимой. Аналеммы немного отличаются в зависимости от широты наблюдения на поверхности Земли. Аналеммы будут также отличаться в зависимости от того, в какой момент проводятся ежедневные наблюдения.
Аналемма, показанная на рисунке, была построена по солнечным фотографиям, полученным в период между августом 1998 года и августом 1999 года на Украине. Фотография ландшафта на переднем плане получена в том же месте в июльских сумерках 1999 года.
Пример графической солнечной аналеммы на 2007 год:
Лунная аналемма
По аналогии с солнечной аналеммой может быть рассчитана лунная аналема. При построении лунной аналеммы необходимо учитывать тот факт, что естественный спутник Земли возвращается в ту же позицию на небе, что и сутки назад, с опозданием, в среднем, на 51 минуту.
Американский астроном Рич Ричинс, наблюдавший за естественным спутником нашей планеты в течение лунного месяца, составил изображение так называемой аналеммы.
Ричинс производил съемку Луны в Органских горах на юге штата Нью-Мексико. Для проведения наблюдений астроном выбрал лунный месяц, в который входит день летнего солнцестояния в северном полушарии. Истинное положение Луны отличается от среднего по той причине, что спутник движется по эллиптической орбите, наклоненной к плоскости эклиптики под углом в пять градусов.
На представленном составном изображении нижняя правая точка соответствует восходу полной Луны, а верхняя левая — новолунию. Примечательно, что в процессе съемки Ричу Ричинсу пришлось использовать специальные приемы, для того чтобы получить в светлое время суток фотографии тонкого полумесяца.
Материал подготовила Ирина Вичайте .
Источник
Что такое аналемма?
(от названия опорных стен в античном театре)
Аналеммой называется кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года, если фиксировать его положение ежедневно в одно и тоже время суток. Ее изображения часто встречаются на старинных глобусах звездного неба или солнечных часах.
Аналемма похожа на неправильную цифру восемь, причем в северном полушарии Земли верхняя часть этой восьмерки меньше, чем нижняя. В южном полушарии она, естественно, перевернута. Ее существование обусловлено тем, что ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты вокруг Солнца на 230,45 и что эта орбита эллиптическая, а значит, Земля движется по ней не равномерно (см. Кеплера законы) .
Если бы этих двух обстоятельств не существовало, то весь год Солнце оказывалось бы в выбранное время суток в одной и той же точке на небе.
В случае если бы земная орбита была круговой, но ось вращение нашей планеты все же была наклонена к плоскости орбиты то, в указанных условиях наблюдений, Солнце на небесной сфере будет двигаться по линии к северу или к югу относительно небесного экватора в диапазоне от 230,45 с. ш. до 230,45 ю. ш. При этом оно будет строго повторять свою траекторию при перемещении, как в одну, так и в другую сторону.
Переменность скорости движения Земли по орбите отображается неравномерностью перемещения Солнца по эклиптике на небе (см. Уравнение времени) . Поэтому Солнце к выбранному моменту наблюдения либо не достигает, либо минует некоторую особую точку и линия разворачивается в фигуру похожую на восьмерку. Особая точка, в которой Солнце оказывается два раза в год, располагается в месте соединения верхней и нижней части восьмерки — аналеммы . Это время приходится на середину апреля и самый конец августа каждого года. Время опоздания прибытия Солнца в «особую точку» в разные дни различно, но может достигать 14 минут 19 секунд, а время опережения — может достигать 16 минут 30 секунд. Это значит, что в угловой мере, ширина аналеммы на небе составляет 7,7 градуса.
На форму аналеммы влияет имеющийся между некоторыми важными календарными датами сдвиг. Земля проходит точку перигелия 2-го января и в это время скорость движения Солнца по эклиптике на небесной сфере максимальна, а точку афелия — 3-го июля скорость движения Солнца по эклиптике — минимальна. С другой стороны день зимнего солнцестояния приходится на 22 декабря, а день летнего солнцестояния приходится на 22 июня (см. Точки солнцестояния) . В северном полушарии Земли на эти дни приходятся моменты, когда Солнце занимает свои самые низкое и высокое положения над горизонтом, соответственно. Одиннадцати суточный сдвиг между указанными двумя летними и двумя зимними датами определяет несимметричность восьмерки – аналеммы .
Анале́мма (греч. ανάλημμα, «основа, фундамент» ) — кривая, соединяющая ряд последовательных положений центральной звезды планетарной системы (в нашем случае — Солнца) на небосводе одной из планет этой системы в одно и то же время в течение года.
Источник
Первый снимок аналеммы, 1979 год
Аналемма — кривая, которую «рисует» солнце в течение года, если фиксировать его положение в одно и то же время (разумеется, без учёта сезонного перевода стрелок).
Всё началось с обсуждения известного снимка аналеммы:
Помимо точек, на фотографии присутствуют три линии — две из них соответствуют дням солнцестояния (зимнего — правая короткая, и летнего — слева вверху, длинная), а средняя, как мне сказали, «ошибочна» — мол заявлено, что это равноденствие, но это не так. Мне-то очевидно, что точка перекрестия в аналемме расположена «выше» дней равноденствия. [1] Но мне захотелось найти первоисточник, чтобы убедиться, что там с описанием фотографии всё в порядке. Сразу скажу — нашёл, убедился, всё ок. ) [2]
Однако я почитал статью повнимательнее и подумал, что вам тоже будет интересно, как в 70-е годы прошлого века люди могли справиться с такой технической задачей.
Статья про эту аналемму опубликована в июньском номере журнала Sky & Telescope 1979 года, и в ней автор, Dennis di Cicco, описал технические нюансы, с которыми он столкнулся.
С учётом того, что я сам в середине 2000-х писал программу по расчёту положения Солнца, мне показались занятными следующие строки:
покупка программируемого калькулятора Hewlett-Packard HP-67 позволила написать несколько программ, которые из прямого восхождения и склонения солнца в разные даты позволяли вычислить высоту и азимут наблюдения из окна. Это дало возможность нарисовать, как именно фотография аналеммы должна выглядеть с учетом деревьев и здания на востоке.
Решил посмотреть, как он выглядел — этот супер-монстр из 70-х:
Далее автор описывает цифровой будильник, который он допиливал три месяца, чтобы приспособить под автоматический спуск затвора.
Первая попытка, с февраля 1977 по февраль 1978, оказалась неудачной — автор ошибся с наклоном камеры, и верхняя часть аналеммы не вошла в кадр:
Пришлось делать второй снимок длиной 1 год, с 1978 по 1979 гг. Снимки делались раз в неделю, или в случае непогоды — на следующий день. Точное время выставлялось с помощью радиостанции WWV (коротковолновая радиостанция с сигналами точного времени, которая начала работать в Америке в 1920 году). Все снимки были сделаны в автоматическом режиме, а половина из них — при отсутствии дома людей.
Длинные линии были сделаны с использованием солнечного фильтра (плотностью 6.0), который был рассчитан таким образом, чтобы за время сдвига солнечного диска на свой диаметр (то есть примерно за 2 минуты) плёнка не была переэкспонирована.
Далее следует как раз отдельное описание средней линии, которая и стала поводом моих сегодняшних поисков. В статье автор пишет, что эту линию, которая соответствует перекрестной точке восьмерки-аналеммы, нужно было снимать либо в середине апреля, либо в конце августа. [3] Автор подумал о том, что если бы он снял это в апреле, пока на дереве нет плотной листвы, то снимок выглядел бы так, что солнце прошло перед деревом. Обратите внимание — зимняя линия (самая короткая, справа) именно так и выглядит.
Фоновый кадр был сделан в сентябре, когда солнце было не в кадре (обратите внимание на тень от трубы). При этом нейтральный фильтр был заменён на поляризационный фильтр, чтобы небо получилось потемнее.
Погода постоянно норовила испортиться, в частности январь 1979-го был весьма пасмурным. Однако повезло. Также зимой несколько раз приходилось отогревать замёрзшее окно, за которым стоял фотоаппарат, феном.
Была ещё одна проблема — пропадание электричества. Таймер мог из-за этого сбойнуть, и либо не сработать, либо наоборот — сделать снимок в незапланированное время. Такое пропадание электричества случилось в мае 1978, и не было возможности узнать, все ли в порядке со снимком. Автор принял решение продолжать. Насколько я понял, какое-то «лишнее» солнце вне аналеммы пришлось заретушировать.
На следующем рисунке представлены ключевые даты:
Все снимки солнц делались в 08:30 EST.
И наконец — картинка, объясняющая, почему утренняя аналемма выглядит для наблюдателя таким образом:
[1] Асимметрия фигуры аналеммы связана с эллиптичностью орбиты Земли вокруг Солнца — летняя петля (для северного полушария) из-за этого более узкая, зимняя — более широкая. В частности, это приводит к тому, что летом в северном полушарии Уравнение Времени (отклонение истинного солнечного времени от среднего) не превышает 6 минут по абсолютной величине, и поэтому правильно сделанные солнечные часы
будут показывать время с приемлемой точностью даже без дополнительных поправок.
[3] То есть всё в порядке, это не дни равноденствия, а даты, смещённые в сторону летнего солнцестояния.
Источник