- •Основы мореходной астрономии
- •Сокол Игорь Васильевич, Пятаков Эдуард Николаевич
- •Содержание
- •Глава I Основы сферической астрономии
- •§1.1. Основные направления и плоскости на земной поверхности
- •§1.2. Небесная сфера.
- •§1.3. Вертикалы и альмукантараты. Меридианы и параллели
- •§1.4. Системы сферических координат
- •Горизонтная система координат
- •Первая экваториальная система координат
- •Вторая экваториальная система координат
- •Связь между первой и второй экваториальными системами
- •§1.5. Графическое решение задач на небесной сфере
- •Графическое преобразование координат на небесной сфере
- •§1.6. Элементы сферической тригонометрии
- •§1.7. Параллактический треугольник. Преобразование координат
- •§1.8. Специальные таблицы для расчета высоты и азимута светил
- •§1.9. Точность вычисления счислимых высот и азимутов светил
- •Глава іі. Видимое суточное движение светил
- •§2.1. Видимое суточное движение светил. Явления, связанные с суточным движением светил
- •Восход и заход светил
- •Пересечение светилом первого вертикала
- •Прохождение светила через зенит
- •Элонгация светил
- •§2.2. Суточное движение светил в разных широтах
- •Наблюдатель находится на экваторе
- •Наблюдатель находится на полюсе
- •§2.3. Кульминация светил
- •§2.4. Изменение высоты и азимута светила при его суточном движении
- •§2.5. Годовое и суточное движение Солнца
- •§2.6. Собственное движение Луны
- •§2.7. Приливы
- •§2.8. Солнечные и лунные затмения Солнечные затмения
- •Лунные затмения
- •§2.9. Прецессия и нутация
- •Глава III Измерение времени
- •§3.1. Основы измерения времени
- •§3.2. Звездные сутки. Звездное время. Основная формула времени
- •§3.3. Истинные сутки. Истинное время. Средние сутки. Среднее время
- •§3.4. Местное время. Время на различных меридианах
- •§3.5. Поясное время
- •§3.6. Перевод поясного времени в среднее местное время и наоборот. Судовое время
- •§3.7. Демаркационная линия
- •§3.8. Служба времени на судне
- •§3.9. Календарь
- •Глава IV Морской астрономический ежегодник
- •§4.1. Назначение и устройство Морского астрономического ежегодника
- •Российский „Морской астрономический ежегодник”
- •Зарубежные Морские астрономические ежегодники
- •§4.2. Пользование Морским астрономическим ежегодником Определение местного часового угла и склонения звезды в заданный момент
- •Определение местного часового угла и склонения Солнца, планеты и Луны на заданный момент
- •Определение судового времени кульминации Солнца и Луны
- •Определение судового времени видимого восхода и захода Солнца и Луны в заданную дату в заданной точке
- •Определение судового времени начала утренних и конца вечерних гражданских или навигационных сумерек в заданную дату в заданной точке
- •Глава V Морские астрономические инструменты и работа с ними
- •§5.1. Хронометр Назначение и краткое описание морского хронометра
- •Поправка хронометра
- •Суточный ход хронометра
- •Обращение и уход за хронометром
- •§5.2. Звездный глобус
- •§5.3. Секстан Краткая теория и устройство навигационного секстана
- •Место нуля на лимбе
- •Поправка индекса и ее определение
- •Инструментальные погрешности секстана
- •§5.4. Выверка секстана в судовых условиях Проверка параллельности оптической оси трубы плоскости лимба
- •Проверка перпендикулярности большого зеркала к плоскости лимба
- •Проверка перпендикулярности малого зеркала к плоскости лимба
- •Уменьшение поправки индекса
- •§5.5. Измерение секстаном высот светил и углов между береговыми ориентирами
- •Измерение высот Солнца и луны
- •Измерение высот звезд и планет
- •Измерение углов между береговыми ориентирами
- •§5.6. Исправление измеренных высот светил
- •Земная рефракция. Наклонение видимого горизонта
- •Астрономическая рефракция
- •Параллаксы светил
- •П олудиаметры светила
- •Исправление высот светил, измеренных над линией видимого горизонта
- •Исправление высот светил, измеренных над береговой чертой
- •Исправление высот светил, измеренных в искусственный горизонт
- •§5.7. Приведение светил к одному моменту и зениту
- •Поправка высот к данному моменту
- •Приведение высот к одному зениту
- •Глава VI Определение места судна в море по небесным светилам
- •§6.1. Теоретические основы астрономического определения места судна в море
- •§6.2. Решение задачи определения места судна методом Сент-Иллера
- •§6.3. Нанесение высотных линий положения на меркаторскую карту прокладкой от счислимого места
- •§6.4. Точность обсервации
- •Оценка точности определения места судна средней квадратичной погрешностью
- •Влияние систематических постоянных погрешностей на точность определения места судна
- •Влияние на точность определения места судна погрешностей счисления
- •§6.5. Определение места судна в сумерки по одновременным наблюдениям двух светил
- •§6.6. Определение места судна в сумерки по одновременным наблюдениям трёх или четырёх светил
- •§6.7. Определение места судна по разновремённым наблюдениям Солнца
- •Глава VII Раздельное определение широты и долготы места судна в море
- •§7.1. Определение широты места судна в море по меридиональной высоте светила
- •§7.2. Определение широты места судна в море по высоте Полярной звезды
- •§7.3. Определение долготы места судна в море по небесным светилам
- •Глава VIII Частные методы совместного определения широты и долготы места судна в море
- •§8.1. Определение места по одновременным наблюдениям, двух светил, когда одно из них Полярная звезда
- •§8.2. Определение места по Солнцу, когда одна из высот меридиональная
- •§8.3. Определение места по одновременным наблюдениям, Солнца и Луны
- •§8.4. Определение места судна в тропиках по высотам Солнца, большим 88
- •Глава IX Определение поправки компаса по небесным светилам
- •§9.1. Определение поправки компаса по небесным светилам
- •§9.2. Частные случаи определения поправки компаса. Определение ∆k в момент видимого восхода или захода Солнца.
- •Определение ∆k по наблюдениям полярной звезды.
- •Литература
- •Основы мореходной астрономии
§2.8. Солнечные и лунные затмения Солнечные затмения
При движении вокруг Земли Луна проходит перед более далекими светилами и своим диском может их заслонять. Это явление носит название покрытие светил Луной.
Покрытие Солнца луной называется солнечным затмением, которое может происходить только во время новолуния1. Солнечное затмение имеет различный вид для разных точек земной поверхности. Диск Солнца будет целиком закрыт только для наблюдателя находящегося внутри конуса лунной тени, диаметр которой не превышает 270 км. Для наблюдателя находящегося в этой, сравнительно узкой, области земной поверхности будет наблюдаться полное солнечное затмение (рис. 2.10.). Полное затмение продолжается несколько минут – не более семи, но чаще две-три минуты. В областях земной поверхности, куда попадает полутень от Луны, будет наблюдаться частное солнечное затмение – диск Луны закроет только часть солнечного диска. Чем ближе наблюдатель к оси тени, тем большая часть диска Солнца закрыта, тем больше фаза затмения.
Так как расстояние от Луны до Земли изменяется, а длина конуса полной тени от Луны остается постоянной, то вершина конуса лунной тени иногда не доходит до поверхности Земли. В этом случае наблюдается вблизи оси конуса лунной тени наблюдается кольцеобразное солнечное затмение – края солнечного диска остаются незакрытыми и будут образовывать вокруг темного диска Луны тонкое блестящее кольцо.
Лунные затмения
Земля, освещаемая Солнцем, отбрасывает от себя тень (и полутень) в сторону, противоположную Солнцу (рис. 2.11.). Так как диаметр Солнца больше диаметра Земли, то ее тень имеет форму постепенно суживающегося конуса.
При движении вокруг Земли Луна может попасть в конус земной тени, и тогда произойдет лунное затмение. Лунное затмение возможно только во время полнолуний. Так как, во время затмения Луна лишается солнечного света, то лунное затмение видно на всем ночном полушарии Земли. для всех наблюдателей в этом полушарии лунное затмение начинается в один и тот же момент и заканчивается также одновременно.
Если Луна полностью войдет в земную тень, то произойдет полное затмение Луны, если в тени окажется только часть Луны, то будет наблюдаться частное затмение. Полному или частному затмению предшествует (и завершает их) полутеневое лунное затмение, когда Луна проходит сквозь земную полутень. Полутеневое затмение может быть и без последующего наступления теневого затмения.
§2.9. Прецессия и нутация
Вследствие
возмущающего действия Солнца и Луны на
вращательное движение Земли, имеющей
форму эллипсоида вращения, ось мира и
связанный с ней небесный экватор не
остаются в пространстве неподвижными,
а непрерывно перемещаются в направлении
с востока на запад, т.е. ось мира, составляя
с осью эклиптики угол 2326,
медленно описывает около неподвижной
оси эклиптики коническую поверхность.
В результате точка Овна
будет непрерывно перемещаться по
эклиптике навстречу собственному
годовому движению Солнца на величину
равную 50,3
в год. Полный оборот оси мира вокруг оси
эклиптики произойдет через
лет.
Прецессией (предварением) равноденствия называется перемещение точки Овна по эклиптике навстречу собственному годовому движению Солнца.
Вследствие прецессионного движения полюса эклиптики перемещаются по небесной сфере, и кривые, описываемые полюсами мира, не замыкаются. В настоящее время северный полюс мира находится вблизи Полярной звезды ( Малой Медведицы), но 4000 лет назад ближе всех к северному полюсу мира была звезда Дракона, а через 12000 лет «полярной звездой» станет Вега ( Лиры).
Нутация – периодическое колебание земной оси вследствие притяжения Луны. Под влиянием нутации полюса Земли описывают на сфере малый эллипс с полуосями 9 и 7 и периодом полного обращения по эллипсу 18,6 года. Влияние нутации на изменение наклона экватора к эклиптике и перемещение точки Овна настолько незначительно, что при практических расчетах для определения места судна по светилам не принимается во внимание.
