Определение географической широты по астрономическим наблюдениям
1. Высота полюса мира над горизонтом. Обратимся к малюнка 12. Мы видим, что высота полюса мира над горизонтом hр = Р РСN, а географическая широта места j = РСОR. Эти два угла (РРСN и РСОR.) равняются друг другу как углы с взаимно перпендикулярными сторонами: [ОС]^[СN], [ОR] ^ [СР]. Рівність этих углов дает самый простой способ определения географической широты местности j: угловое расстояние полюса мира от горизонта, равняется географической широте местности. Чтобы определить географическую широту местности, достаточно измерять высоту полюса мира над горизонтом, поскольку
hp = j.
2. Суточное движение светил на разных широтах. Теперь нам известно, что с изменением географической широты места наблюдения изменяется ориентация оси вращения небесной сферы относительно горизонта. Розглянемо, которыми будут видимые перемещения небесных светил в районі Северного полюса, на экваторе и на средних широтах Земли.
На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и зори двигаются по кругам, параллельным горизонту (рис. 14, а). Здесь зори не заходят и не всходят, их высота над горизонтом неизменна.
На средних географических широтах зори всходят и заходят, но есть и такие, что никогда не опускаются под горизонт (рис. 14, бы). Например, навколополярни созвездия (см. рис. 10) на географічних широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от Северного полюса мира, ненадолго показываются над горизонтом, а созвездия, которые лежат возле Южного полюса мира, не всходят.
Но чем дальше на юг продвигается наблюдатель, тем более южных созвездий он может видеть. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездие всего звездного неба (рис. 14, в).
Для наблюдателя на экваторе все зори всходят и заходят перпендикулярно в плоскость горизонта. Каждая заря здесь проходить над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира совпадает для наблюдателя с точкой севера, а Південний полюс мира — с точкой полдня. Ось мира лежит у площині горизонта (см. рис. 14, в).
3. Высота светил в кульминации. Полюс мира при позирному вращении неба, которое отображает вращение Земли вокруг оси, займає неизменное положение над горизонтом на данной широте (см. рис. 12). Зори за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан (рис. 15).
Явления прохождения светил через небесный меридиан називаються кульминациями. В верхней кульминации высота світила максимальна, в нижній:— минимальная. Промежуток времени между к л ь,м и н а щям_и^д суданлие» Одсишши-а 66 к.
У светила M1, которое на данной широте ф не заходит (см. рис. 15), видно (над горизонтом) обе кульминации, в зрение, которые всходят и заходят (M1, М2, М3), нижняя кульминация відбувається под горизонтом, ниже от точки севера. В светила М4. какое находится далеко на південь от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимые (светило, что не сходить) .
Момент верхней кульмінації центра Солнца называется настоящим полуднем, а момент нижней кульминации — справжньою севером.
Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением 6 и широтой местности j. Для этого воспользуемся малюнком 16, на котором изображена отвесная линия ZZ', - ось мира РР' и проекции небесного экватора.
