4 ДӘРІС

Жер және Күн геометриясы. Күннің балама орны. Аспан сферасындағы негізгі нүктелер және шеңберлер

Күннің аспан бойымен тәуліктік қозғалысы Жердің өз осьінен айналуынан болады. Сонымен күннің тәуліктік қозғалысымен қоса аспан сферасында тағы бір көрінетін қозғалыс түрі бар, ол жердің күнді эллипстік траекториямен айналуы. Жердің өз орбитасымен бір айналып шығуына кеткен уақыт, бір жылға тең.

Осы қозғалыс салдарынан күннің көрінетін қозғалысы аспан сферасында үлкен шеңберді эклиптика деп аталады.

4.1 суретте аспан сферадағы негізгі нүктелер және шеңберлер көрсетілген/7/.

Аспан сферадағы негізгі нүктелер және шеңберлер

Аспан сферасы – бұл өз бетінше радиустың қиялдағы сферасы. Оның центрі шешілетін тапсырмаға байланысты кеңістіктің қандай да бір нүктесімен бірлеседі. Тік сызық аспан сферасының бетін екі нүктеде кесіп өтеді: жоғарғы Z –зенитте– және төменгі Z' – надирде.

Математикалық көкжиек – аспан сферадағы үлкен шеңбер, оның жазықтықтығы тік сызыққа перпендикуляр. Математикалық көкжиектің N нүктесі солтүстік нүкте деп аталады, S нүктесі – оңтүстік нүкте деп аталады. NS сызығы – жарты күндік сызық деп аталады.

Аспан экваторы- әлем осьіне перпендикуляр үлкен шеңберді атайды. Аспан экваторы математикалық көкжиекпен шығыс E және батыс W нүктелерінде қиылысады.

Аспан меридианы- аспан сферасының үлкен шеңбері, ол Z зенитінен, Р әлем полюсінен, Р' әлемнің оңтүстік полюсінен, Z' надирден өтеді. Әлем осьі аспан сферасының Р және Р' нүктелерінде - әлем полюсінде қиылысады.

Эклиптика (гректің ekleipsis – тұтылу), астрономияда – аспан сферасындағы үлкен шеңбер, күн қозғалысының жылдық траекториясы көктемгі және күзгі күн мен түннің теңелуі нүктелерінде аспан экватормен 23°27’ бұрыш астында қиылысады эклиптиканы бойлай зодиак шоқжұлдыздарды орналасқан. Былай айтқанда, эклиптика жоқ, ол абстракты ұғым.

Жер орбитасының радиусы шамамен 1,5∙10⁸ км-ге тең, оны астрономиялық бірлік ретінде қабылдаған (а.е.)жылына осы мәннен максимал ауытқуы 1,5%-тен аспайды.

Жер, өз орбитасымен қозғала, әлем кеңістігінде өз осьін айналу бойынша өзгермес теңдігін сақтайды.

4.1- сурет. Аспан сферадағы негізгі нүктелер және шеңберлер

Күннің көрінетін тәуліктік және жылдық қозғалысы

Жердің айналу осьінің Жер орбитасы жазықтығына көлбеу бұрышы 66°33' тең, демек, жер орбитасының жазықтығымен жер экваторының жазықтығының арасындағы бұрыш 23°27' тең.

4.2- сурет. Жердің айналу осінің Жер орбитасы жазықтығына көлбей айналу бұрышы

4.3- сурет. Күннің жылдық қозғалыс траекториясы

Мысалы, Cолтүстік жарты шарда ең үлкен күн ұзақтығы жазғы күн тоқырау мезгілінде 22 маусымға тура келеді, Жер осьі Күн жағына солтүстік жағымен еңкейгенде және сәйкесінше ең қысқа күн (немесе ең ұзақ түн) қысқы күн тоқырау мезгілінде 22 желтоқсанда түседі, ось қарама-қарсы жаққа тұрғанда.

4.4- сурет. Жердің Күнді айналу траекториясы

Жердің Күнмен салыстырмалы тағы екі мінездемесі бар. Ол күн мен түннің ұзақтылығының теңелу мезгілі бұл жердің айналу осьі Жер мен Күннің центрлерін қосатын сызыққа перпендикуляр болғанда байқалады ,ол жыл мезгілінің 21 наурызы мен 23 қыркүйекгінде теңеседі.

Жер өз осьсін 23 сағ. 56 мин. 4 с. бір айналып шығады. Бұл уақыт аралығы жұлдыздық тәулік деп аталады.

Біз күнделікті өмірде есеп жүргізіп жүрген уақыттар, тәуліктер, негізінен орташа деп аталады. Оларда 24 сағат бар онда тек қана Жердің өз осьінен айналуы емес, сонымен қатар оның күнді айнала қозғалысы на (айналуы) .тәуелді.

Жердің күнді бір айналып шығуы 365 күн 6 сағ 9 мин тең. Бұл аралық жұлдыздық жыл деп аталады .

Жердің күнді айналу (жер орбитасы) қозғалысындағы траекториясы шеңберге жақын, бірақ сәл керілген ол эллипске ұқсас келеді. Күн орны оның орбитасының центрінде емес, фокустарының бірінде орналасқан. Сондықтан жыл бойы күннің жерге дейінгі ара қашықтығы оқтын-оқтын өзгереді: 147,1 млн. км-ден (қаңтар басында) 152,1 млн. км-ге (шілде басында) көрсетілген аралықтарар арасында. Жер орбитасының үлкен жарты осьі Жерден Күнге дейінгі орташа арақашықпен анықталады. Ол шамамен 150 млн. км-ге (149,6 млн. км) тең.

Орбита фокусы оның центрінен 2,5 млн. км қашықтықта жатыр. Жер орбитасының күнге ең жақын нүктесі перигелий деп аталады, ал ең алысы – афелий деп аталады.

Жердің бұрыштық және Күннің аспандық координаталары

Жердің георгафиялық торы жер бетіндегі нүктелердің олналасуын анықтауға мүмкіндік береді(4.5сурет).

Ол үшін екі георгафиялық координата қолданылады: еңдік және ұзақтық .

4.5-сурет. Жердің географиялық торы

Жер шарын, экватор жазықтығына параллель жазықтықтар мен қиятын жазықтықтың сызықтарын параллель сызықтар деп аталады .

Жер шары беттерінің жазықтықтарын, жердің айналу осьі арқылы қиятын жазықтықтардың сызықтарын меридиандар аталады.

Георгафиялық еңдік – бұл экватор жазықтығы мен нүктедегі тік сызық арасындағы бұрыш, ол 4.5.суреттегі көрсетулермен анықталады да мен белгіленеді. Еңдік нольден (экваторда) 90^о- қа дейін(полюстарда). Солтүстік және Оңтүстік полюс жағындағы ендіктер сәйкесінше солтүстік, не оңтүстік еңдік деп аталады.

Георгафиялық бойлық - бұл бастапқы болатын меридиан жазықтығымен нүкте арқылы өтетін меридиан жазықтығының арасындағы бұрышты айтады. Бастапқы (нолдік) меридиан деп Гринвич астрономиялық обсерваториясы (Англия) арқылы өтетін мердиан қабылданған 4.5 сурет.

Бойлыық нолдік гринвич меридианасынан саналады 0 ден 180^о аралығында шығысқа немесе батысқа қарай , сәйкесінше оны шығыс немесе батыс бойлық деп айырады.