Урок 4. Кульминация светил. Определение географической широты

1. Закончите предложения

Кульминацией светила называют явление прохождения светла через небесный меридиан в процессе его суточного движения.

Различие между верхней и нижней кульминациями состоит в том, что в момент верхней кульминации светило поднимается на максимальную высоту над горизонтом, а в момент нижнего — на минимальную высоту.

2. Используя рисунок 4.1, запишите в таблице формулы высоты в верхней и нижней кульминациях светил, если

а) звезда $M_1$ кульминирует между зенитом и точкой юга;

б) звезда $M_2$ кульминирует между зенитом и полюсом мира.

Кульминация Звезда $M_1$ Звезда $M_2$
Верхняя $h = (90° - φ) + δ$ $90° - δ + φ$
Нижняя $δ - (90° - φ)$ $δ + φ - 90°$

3. Опишите условия видимости звезд на $55°$ северной широты

Вариант 1.

Звезда Угловая видимости
$(δ = -16°43')$ восходящая и заходящая звезда
$(δ = +38°47')$ незаходящая звезда
$(δ = -52°42')$ невосходящая звезда

Вариант 2.

Звезда Угловая видимости
Денеб $(δ = +45°17')$ видна всегда, не заходит
Альтаир $(δ = +8°52')$ восходящая и заходящая звезда
$α$-Центавра $(δ = -60°50')$ невосходящая звезда

4. Установите подвижную звездную карту на день и час занятий для вашей местности и укажите несколько созвездий, которые будут в верхней и нижней кульминациях. Данные занесите в таблицу

Дата, время, место Созвездия в верхней кульминации Созвездия в нижней кульминации
15 октября, 20 часов Козерог, Водолей, Пегас, Лебедь, Цефей Малый Лев, Большая Медведица

5. Определите географическую широту места наблюдения, если

  • а) звезда Вега проходит через зенит;
  • б) звезда Сириус в верхней кульминации находится на высоте $h = 64°13'$ к югу от зенита;
  • в) высота звезды Денеб в верхней кульминации $h = 83°47'$ к северу от зенита;
  • г) звезда Альтаир проходит через зенит.

Решения и ответы.

а) Вега
  • $δ = +38°47';$
  • $φ = δ = +38°47';$
  • $h_β = 90° - φ + δ;$
  • $h = 90°.$
  • Ответ: $φ = 38°47'$ с. ш.
б) Сириус
  • $h = 64°13';$
  • $δ = -16°43';$
  • $h_β = 90° - φ + δ;$
  • $φ = 90° + δ - h;$
  • $φ = 90° - 16°43' - 64°13' = 9°4'.$
  • Ответ: $φ = 9°4'$ с. ш.
в) Денеб
  • $h = 83°47';$
  • $δ = +45°17';$
  • $h_β = 90° - δ + φ;$
  • $φ = h_β - 90° + δ;$
  • $φ = 83°47' - 90° + 45°17' = 39°4'.$
  • Ответ: $φ = 39°4'$ с. ш.
г) Альтаир
  • $δ = +8°52';$
  • $φ = δ = +8°52'.$
  • Ответ: $φ = +8°52'$ с. ш.

6. Дополните рисунок 4.2 необходимыми построениями и обозначениями. поясняющими суточное движение звезд на разных широтах

а) Средние широты Северного полушария б) экватор
в) Северный полюс г) Южный полюс