Аспан координаталары

1. Горизонтальдық координат жүйесі

Бұл жүйеде (4.6.сурет) негізгі шеңберлермен, салыстырмалы түрде шырақ(Күннің) орны анықталады ол нағыз көкжиек пен аспандық меридиан – оның координаталары Күн биіктігі (h) және оның азимуты (A).

Күннің Жердің кез-келген нүктесінде көрінетін бағыты осы екі бұрыштармен анықталады.

Күннің көкжиектің үстіндегі биіктігі h– горизонтальдық жазықтық пен бақылау нүктесінен күнге бағытталған осы нүкте арқылы өтетін аралық бұрыш.

Күннің А азимут бұрышы - меридиан жазықтығы мен вертикал жазықтықтың бақылау нүктесі мен күн арқылы өтетін аралық бұрыш.

Z зениттік бұрышы – Күнге және зенитке (Z) бағытталған аралық бұрыш.Бұл бұрыш күн тоқырауының биіктігіне қосымша.

h + z =90°.

4.6 -сурет. Горизонтальдық координат жүйесі

Жер күнге оңтүстік жақпен тұрғанда, азимут нольге тең, ал бұл кезде биіктігі ең жоғарғы шегіне жетеді. Осыдан тал түс деген ұғым шығады, ол күн уақыт басы болып саналады (немесе тәуліктердің екінші жартысы).

2.Экваторлық координат жүйесі

Бұл жүйеде (4.7 сурет) негізгі шеңберлермен, салыстырмалы түрде күннің орны анықталады, аспан экваторы және аспан меридианы болып саналады.

Координаталары- Күннің(шырақтың) иілуі ( ) бұрышы, оның сағаттық бұрышы (τ) .

Күн уақыты t – сағат уақыты түске дейін немесе түстен кейінгі уақыт. Тал түс уақыты, Күн аспан сферасының ең биік нүктесінде иеленген кездегі түседі.

Тал түс күн уақыты бойынша сағат он екіге сәйкес келуі міндетті емес, себебі сағат декреттік уақыт деп аталатын уақытты көрсетеді,ол ұзақтығы 15° болатын бірыңғай сағаттық белдеу деп аталатын үлкен кеңістіктердегі жерлерді қамтиды.

4.7 - сурет. Экваторлық координат жүйесі

Сағаттарды «жазғы уақытқа» ауыстыру күн және декреттік уақыттың бір сағатқа өзгеруін білдіреді. Сонымен қатар жер орбитасының эллипстілігі күндік түстің 24 сағатқа дәл еместігін көрсетеді, орташа есеппен алғанда бұл аралық 24 сағатқа тең болса да. Қателік 15 минуттан аспайды.

Күннің бұрыштық уақыты (Күннің сағаттық бұрышы)τ – Күннің түстіктен ауытқу бұрышы (1 сағ π/12 радианға немесе 15° бұрыштық ауытқуға тең). Шығыстан оңтүстікке ауытқу (яғни, таңертеңгі мәні) оң шамамен есептеледі ­.

Күннің сағаттық бұрышы τ жергілікті меридиан жазықтықтары мен күн меридианның арасында өзгереді. Әрбір 24 сағатта бір рет Күн меридианды жазықтыққты қиып өтеді.

Жер тәуліктік айналуынан себебінен сағаттық бұрыш τ тәулік бойы 0-ден 360^o -қа немесе 2π рад (радианға) өзгереді, сонымен, 24 сағаттың ішінде Жердің өз орбитасымен қозғалғандағы, оның өз осьі бойынша айналуының бұрыштық жылдамдығы

. (4.15)

Күндік уақытты есептеу нағыз талтүстен басталады (Күннің жергілікті меридиан жазықтығын қиып өту кезеңі) ол былай анықталады:

, град , (4.16)

Немесе

рад,

Күннің иілу бұрышы - Күнге бағытталған түзумен және экваторлық жазықтығының аралығындағы бұрыш иілу бұрышы деп айтады, немесе оны маусымдық өзгеріс өлшем бірлігі деп саналайды.

Әдетте экватордан солтүстікке немесе оңтүстікке радианмен (немесе градуспен) өлшенеді. 0° ден 90° -ға дейін оның оң мәні- экватордан солтүстікке , теріс мәні – оңтүстіке қарай есептеледі.

Жер Күнді жылына бір рет айналып өтеді. Жер осьі мен оның кеңістіктегі айналу жазықтығына тұрғызылған перпендикулярдың арасындағы бұрыш барлық уақытта тұрақты шама δ₀=23,5°,

4.9сурете көрсетілгендей, солтүстік жарты шарда δ ақырындап жазғы күн тоқырау мезгілінде δ₀=+23,5°, қысқы күн тоқырау мезгілінде δ ₀=-23,5° өзгереді .

Аналитикалық түрде

град (4.3)

Мұндағы п — жыл күні ( n=1 , 1 қаңтарға сәйкес).

Күн мен түннің теңелуі нүктелерінде δ=0, ал Күннің шығыс және батыс нүктелері Ш—Б горизонт сызықтарда орналасады.

Сайып келгенде, күн траекториясы аспан сферасында тұйық қисық сызық болып келмейді, ол сфера бетін орайтын спираль тәріздес сызық пен толтырылады шектерінің аймағында.

4.8- сурет. Күннің иілу бұрышының жылдық өзгеруі

Күннің иілу бұрышы жазғы жарты жылдық ішінде 21 наурыздан 23 қыркүйекке дейін , ал қысқы жарты жылдық ішінде 23 қыркүйектен 21 наурызға дейін аралықтарында өзгереді осыған сәйкес Күн аспан сферасының экватор жазықтығынан жоғары тұрады солтүстігіндегі жаз мезгілінде ал қыс мезгілінде экватор жазықтығынан төмен оңтүстік жағында болады.

Күннің тура шығуы а - Жазғы теңелу нүктелері арқылы өтетін жазықтық шеңбері мен Күннің иілу жазықтығының аралығындағы бұрыш. Оның шамасы Аспан күмбезінің тәуліктік айналуларына қарсы 0°-ден 360°-аралығында өлшенеді.