§ 4. Определение географической широты

1. Что такое кульминация светила?

Кульминация — явление прохождения светилом небесного меридиана называется.

2. Какие точки называются точками восхода и захода светила?

Точка восхода светила — точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта.

Точка захода светила — точка пересечения с западной частью истинного горизонта.

3. Как изменяются при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?

При суточном движении светила его высота непрерывно изменяется, сначала возрастает, от восхода до момента верхней кульминации, затем уменьшается. Прямое восхождение и склонение при суточном движении остаются неизменны.

4. Как приближенно определить географическую широту места, наблюдая за Полярной звездой?

Географическая широта места наблюдения приблизительно равна высоте Полярной звезды над горизонтом.

5. Найдите интервал склонений звёзд, которые на данной широте: а) никогда не восходят; б) никогда не заходят; в) могут восходить и заходить.

Светило восходит и заходит на данной широте, если

$|\delta|<(90°-|φ|).$

Светило будет незаходящим или невосходящим, если

$|\delta|>(90°-|φ|).$

6. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега проходит через точку зенита.

$\delta=+38°47';$

$φ=\delta=+38°47';$

$h_\beta=90°-φ+\delta;$

$h=90°.$

Ответ: $φ=38°47'$ с.ш.

7. Высота Солнца в моменты верхней и нижней кульминаций соответственно равна 37° и 10°. Определите географическую широту места наблюдения, склонение Солнца и дату наблюдения.

Дано:

$h_в=37°;$

$h_н=10°.$

Найти:

$φ-?$

$\delta-?$

Решение:

Используем формулу определения географической широты местности:

$φ=90°-h\pm \delta,$

где $h$ — высота Солнца над горизонтом в данной местности, $δ$ — склонение Солнца.

Тогда для верхней кульминации:

$h_в=(90°-\varphi)+\delta.$

Для нижней:

$h_н=\delta -(90°-\varphi).$

Почленно сложим оба уравнения и выразим склонение:

$h_в+h_н=(90°-\varphi)+\delta+\delta-(90°-\varphi);$

$\delta=\dfrac{h_в+h_н}{2}=\dfrac{37°+10°}{2}=23.5°.$

Тогда географическая широта:

$h_в=90°-h_в+\delta=90°-37°+23.5°=76.5°\,с.ш.$

Дату наблюдения можно определить по календарю по датам равноденствия и солнцестояния и используя вычисленное склонение. В нашем случае наблюдение Солнца происходило: в северном полушарии, где склонение равно +23,50 — 22 июня, и в южном полушарии — 22 декабря.

Ответ: $φ=76.50\,с.ш.;$ $\delta =23.50°,$ 22 июня (северное полушарие), 22 декабря (южное полушарие).