Как да намерите височината на слънцето над хоризонта. Движение на слънцето на различни географски ширини

Животът на нашата планета зависи от количеството слънчева светлинаи топлина. Страшно е дори за миг да си представим какво би се случило, ако на небето не беше такава звезда като Слънцето. Всяко стръкче трева, всяко листо, всяко цвете се нуждае от топлина и светлина, като хората във въздуха.

Ъгълът на падане на слънчевите лъчи е равен на височината на слънцето над хоризонта

Количеството слънчева светлина и топлина, които достигат до земната повърхност, са правопропорционални на ъгъла на падане на лъчите. Слънчевите лъчи могат да ударят Земята под ъгъл от 0 до 90 градуса. Ъгълът на падане на лъчите върху земята е различен, тъй като нашата планета е сферична. Колкото е по-голямо, толкова е по-леко и топло.

Така, ако лъчът идва под ъгъл от 0 градуса, той само се плъзга по повърхността на земята, без да я нагрява. Този ъгъл на падане се среща на Северния и Южния полюс, отвъд Арктическия кръг. Под прав ъгъл слънчевите лъчи падат върху екватора и върху повърхността между Южна и

Ако ъгълът на слънчевите лъчи, падащи върху земята, е прав, това показва, че

Така лъчите на повърхността на земята и височината на слънцето над хоризонта са равни. Те зависят от географската ширина. Колкото по-близо до нулевата ширина, толкова по-близо е ъгълът на падане на лъчите до 90 градуса, колкото по-високо е слънцето над хоризонта, толкова по-топло и по-ярко е.

Как слънцето променя височината си над хоризонта

Височината на слънцето над хоризонта не е постоянна. Напротив, винаги се променя. Причината за това се крие в непрекъснатото движение на планетата Земя около звездата Слънце, както и въртенето на планетата Земя около собствената си ос. В резултат денят следва нощта и сезоните се редуват един след друг.

Територията между тропиците получава най-много топлина и светлина; тук денят и нощта са почти равни по продължителност, а слънцето е в зенита си 2 пъти в годината.

Повърхността над Арктическия кръг получава по-малко топлина и светлина, тук има такива понятия като нощ, които продължават около шест месеца.

Дни на есенното и пролетното равноденствие

Има 4 основни астрологични дати, които се определят от височината на слънцето над хоризонта. 23 септември и 21 март са дните на есенното и пролетното равноденствие. Това означава, че височината на слънцето над хоризонта през септември и март в тези дни е 90 градуса.

Южни и са еднакво осветени от слънцето, а продължителността на нощта е равна на продължителността на деня. Когато астрологичната есен започва в Северното полукълбо, напротив, в Южното полукълбо е пролет. Същото може да се каже за зимата и лятото. Ако в южното полукълбо е зима, то в северното е лято.

Дни на лятно и зимно слънцестоене

22 юни и 22 декември са летни дни и 22 декември има най-късия ден и най-дългата нощ в Северното полукълбо, и Зимно слънцее на най-ниската надморска височина над хоризонта за цялата година.

Над ширина 66,5 градуса слънцето е под хоризонта и не изгрява. Това явление, когато зимното слънце не се издига до хоризонта, се нарича полярна нощ. Най-късата нощ настъпва на ширина 67 градуса и продължава само 2 дни, а най-дългата нощ настъпва на полюсите и продължава 6 месеца!

Декември е месецът от цялата година, когато нощите са най-дълги в Северното полукълбо. Мъже в Централна РусияСъбуждат се за работа по тъмно и се връщат по тъмно. Това е труден месец за мнозина, тъй като липсата на слънчева светлина се отразява на физическото и психическото благосъстояние на хората. Поради тази причина дори може да се развие депресия.

В Москва през 2016 г. изгревът на 1 декември ще бъде в 08.33 часа. В този случай продължителността на деня ще бъде 7 часа 29 минути. Ще бъде много рано, в 16.03. Нощта ще е 16 часа и 31 минути. Така се оказва, че продължителността на нощта е 2 пъти по-голяма от продължителността на деня!

Тази година зимното слънцестоене е на 21 декември. Най-късият ден ще продължи точно 7 часа. След това същата ситуация ще продължи 2 дни. И започвайки от 24 декември, денят ще започне да носи печалба, бавно, но сигурно.

Средно ще се добавя една минута дневна светлина на ден. В края на месеца изгревът на слънцето през декември ще бъде точно в 9 часа, което е с 27 минути по-късно от 1 декември

22 юни - ден лятното слънцестоене. Всичко се случва точно обратното. За цялата година тази дата е най-дългият по продължителност ден и най-късата нощ. Това се отнася за Северното полукълбо.

В Южни е обратното. С този ден са свързани интересни природни явления. Полярен ден започва над Арктическия кръг; слънцето не залязва под хоризонта на Северния полюс в продължение на 6 месеца. Мистериозни бели нощи започват в Санкт Петербург през юни. Те продължават от около средата на юни две до три седмици.

Всички тези 4 астрологични дати могат да се променят с 1-2 дни, тъй като слънчевата година не винаги съвпада с календарната. Измествания се случват и през високосни години.

Височината на слънцето над хоризонта и климатичните условия

Слънцето е един от най-важните климатообразуващи фактори. В зависимост от това как се променя височината на слънцето над хоризонта в определена област земната повърхност, промяна климатични условияи сезони.

Например в Далечния север слънчевите лъчи падат под много малък ъгъл и само се плъзгат по повърхността на земята, без изобщо да я нагряват. Поради този фактор климатът тук е изключително суров, има вечна замръзналост, студени зими със смразяващи ветрове и сняг.

Колкото по-висока е височината на слънцето над хоризонта, толкова по-топъл е климатът. Например на екватора е необичайно горещо и тропическо. Сезонните колебания също практически не се усещат в района на екватора; в тези райони има вечно лято.

Измерване на височината на слънцето над хоризонта

Както се казва, всичко гениално е просто. Така е и тук. Устройството за измерване на височината на слънцето над хоризонта е просто. Представлява хоризонтална повърхност с прът в средата с дължина 1 метър. В слънчев ден по обяд стълбът хвърля най-късата си сянка. С помощта на тази най-къса сянка се извършват изчисления и измервания. Трябва да измерите ъгъла между края на сянката и сегмента, свързващ края на стълба с края на сянката. Тази стойност на ъгъла ще бъде ъгълът на слънцето над хоризонта. Това устройство се нарича гномон.

Гномонът е древен астрологичен инструмент. Има и други инструменти за измерване на височината на слънцето над хоризонта, като секстант, квадрант и астролабия.

Акоизмервайте всеки ден под какъв ъгъл Слънцето изгрява над хоризонта по обяд - този ъгъл се нарича пладне - тогава можете да забележите, че не е същото в различни днии много повече през лятото, отколкото през зимата. Това може да се прецени без какъвто и да е гониометричен инструмент, просто по дължината на сянката, хвърлена от стълба по обяд: колкото по-къса е сянката, толкова по-голяма е височината на обяд и колкото по-дълга е сянката, толкова по-малка е височината на обяд. На 22 юни обедната височина на Слънцето е най-висока в Северното полукълбо. Това е най-дългият ден в годината в тази половина на Земята. Нарича се лятно слънцестоене. Няколко дни подред обедната височина слънцесе променя изключително малко (оттук и изразът „слънцестоене“) и следователно ИПродължителността на деня също остава почти без промяна.

Шест месеца по-късно, 22 декември, е зимното слънцестоене в Северното полукълбо. Тогава обедната височина на Слънцето е най-ниска и денят е най-къс. Отново няколко дни подред обедната височина на Слънцето се променя изключително бавно и продължителността на деня остава почти непроменена. Разликата между обедните височини на Слънцето на 22 юни и 22 декември е 47°. Има два дни в годината, когато надморската височина на Слънцето по обяд е точно 2301/2 по-ниска, отколкото в деня на лятното слънцестоене, и също толкова по-висока, отколкото в деня на зимното слънцестоене. Това се случва на 21 март (началото на пролетта) и 23 септември (началото на есента). В тези дни продължителността на деня и нощта е еднаква: денят е равен на нощта. Ето защо 21 март се нарича пролетно равноденствие, а 23 септември – есенно равноденствие.

За да разберем защо обедната надморска височина на Слънцето се променя през годината, нека направим следния експеримент. Да вземем глобус. Оста на въртене на глобуса е наклонена към равнината на стойката му под ъгъл 6601/g, а екваторът е наклонен под ъгъл 23C1/2. Големините на тези ъгли не са случайни: земната ос е наклонена към равнината на нейния път около Слънцето (орбита) също на 6601/2.

Нека поставим ярка лампа на масата. Тя ще бъде изобразяватслънце Нека преместим глобуса на известно разстояние от лампата, за да можем

беше да нося глобус около лампа; средата на глобуса трябва да остане на нивото на лампата, а стойката на глобуса трябва да е успоредна на пода.

Цялата страна на земното кълбо, обърната към лампата, е осветена.

Нека се опитаме да намерим такова положение на земното кълбо, че границата на светлината и сянката да минава едновременно през двата полюса. Земното кълбо има това положение спрямо Слънцето в деня на пролетното равноденствие или в деня на есенното равноденствие. Завъртайки земното кълбо около оста си, лесно се забелязва, че в това положение денят трябва да е равен на нощта и освен това едновременно в двете полукълба - северното и южното.

Нека залепим карфица перпендикулярно на повърхността в точка на екватора, така че главата му да гледа директно към лампата. Тогава няма да видим сянката на този щифт; това означава, че за жителите на екватора слънцепо обяд е в зенита си, тоест стои точно над главата.

Сега нека преместим глобуса около масата обратно на часовниковата стрелка и да изминем една четвърт от нашия път. В същото време трябва да помним, че по време на годишното движение на Земята около Слънцето посоката на нейната ос остава непроменена през цялото време, т.е. оста на земното кълбо трябва да се движи успоредно на себе си, без да променя своя наклон.

При новото положение на земното кълбо виждаме, че Северният полюс е осветен от лампа (представляваща Слънцето), а Южният полюс е в тъмнина. Точно в това положение се намира Земята, когато най-дългият ден в годината в Северното полукълбо е лятното слънцестоене.

По това време слънчевите лъчи падат върху северната половина под голям ъгъл. Обедното слънце в този ден е в зенита си в северните тропици; В Северното полукълбо тогава е лято, в Южното полукълбо е зима. Там по това време лъчите падат върху земната повърхност по-косо.

Нека преместим земното кълбо с още една четвърт окръжност. Сега нашият глобус е заел точно противоположна позиция на пролетното. Отново забелязваме, че границата на деня и нощта минава през двата полюса и отново денят на цялата Земя е равен на нощта, т.е. продължава 12 часа. Това се случва в деня на есенното равноденствие.

Не е трудно да се провери, че в този ден на екватора Слънцето по обяд отново е в зенита си и там пада вертикално върху земната повърхност. Следователно за жителите на екватора Слънцето е в зенита си два пъти годишно: по време на пролетното и есенното равноденствие. Сега нека преместим земното кълбо още една четвърт кръг по-нататък. Земята (глобусът) ще бъде от другата страна на лампата (Слънцето). Картината ще се промени драматично: Северният полюс вече е в тъмнина, а Южният полюс е осветен от Слънцето. Южното полукълбо се нагрява от Слънцето повече от Северното полукълбо. В северната половина на Земята е зима, а в южната е лято. Това е положението, което Земята заема в деня на зимното слънцестоене. По това време в южните тропици Слънцето е в зенита си, тоест лъчите му падат вертикално. Това е най-дългият ден в южното полукълбо и най-късият в северното полукълбо.

След като обиколихме още една четвърт от кръга, се връщаме отново в изходна позиция.

Да направим още една интересно преживяване: няма да накланяме оста на земното кълбо, но подредететя е перпендикулярна на равнината на пода. Ако тръгнем по същия път сглобус около лампата, ще се убедим, че в този случай ще има през цялата годинаравноденствието продължава. По нашите географски ширини щеше да има вечни пролетно-есенни днии нямаше да има резки преходи от топли към студени месеци. Навсякъде (с изключение, разбира се, на самите полюси) Слънцето щеше да изгрее точно на изток в 6 сутринта местно време, изгрявайки на обяд винаги по едно и също време. това мястонадморска височина и щеше да залезе на запад в 18:00 местно време.

По този начин, поради движението на Земята около Слънцето и постоянния му наклон земната оскъм равнината на неговата орбита се случва смяна на сезоните.

Това обяснява и факта, че на Северния и Южния полюс денят и нощта продължават шест месеца, а на екватора денят е равен на нощта през цялата година. В средните географски ширини, например в Москва, продължителността на деня и нощта през цялата година варира от 7 до 17,5 часа.

НаВ северните и южните тропици, разположени на ширина 2301/2 северно и южно от екватора, Слънцето е в зенита си само веднъж годишно. На всички места, разположени между тропиците, обедното слънце се появява в зенита си два пъти годишно. Пространството на земното кълбо, затворено между тропиците, се нарича гореща зона поради своите топлинни характеристики. Екваторът минава през средата му.

На разстояние 23°'/2 от полюса, т.е. на ширина 6601/2, веднъж годишно през зимата за цял ден слънцето не се показва над хоризонта, а през лятото, напротив, веднъж годишно за цял ден.

На тези места в Северното и Южното полукълбо на земното кълбо и на картите са начертани въображаеми линии, които се наричат ​​полярни кръгове.

Колкото по-близо е дадено място до полярните кръгове, толкова по-голям бройдни продължава непрекъснат ден (или непрекъсната нощ) и Слънцето не залязва или изгрява. А на самите полюси на Земята Слънцето свети непрекъснато в продължение на шест месеца. В същото време тук слънчевите лъчи падат върху земната повърхност много наклонено. Слънцето никога не се издига високо над хоризонта. Ето защоОколо полюсите, в пространството, заобиколено от полярните кръгове, е особено студено. Има два такива пояса - северен и южен; те се наричат ​​студени пояси. Има дълги зими и къси студени лета.

Между полярните кръгове и тропиците има две умерени зони (северна и южна).

Колкото по-близо до тропиците, толкова зимата Накратко казанои по-топло, и колкото по-близо до полярните кръгове, толкова по-дълго и по-тежко е то.

§ 52. Видимо годишно движение на Слънцето и неговото обяснение

1. Мястото на изгрева и залеза на слънцето и следователно неговият азимут се променя от ден на ден. Започвайки от 21 март (когато Слънцето изгрява в точката на изток и залязва в точката на запад) до 23 септември, слънцето изгрява в североизточната част, а залезът - в северозападната. В началото на това време точките на изгрев и залез се преместват на север и след това в обратна посока. На 23 септември, както и на 21 март, Слънцето изгрява на изток и залязва на запад. От 23 септември до 21 март подобно явление ще се повтори в югоизточната и югозападната четвърт. Движението на точките на изгрев и залез има едногодишен период.

Звездите винаги изгряват и залязват в едни и същи точки на хоризонта.

2. Меридионалната височина на Слънцето се променя всеки ден. Например в Одеса (средно = 46°,5 с.ш.) на 22 юни тя ще бъде най-голяма и равна на 67°, след което ще започне да намалява и на 22 декември ще достигне най-ниска стойност 20°. След 22 декември меридионалната височина на Слънцето ще започне да се увеличава. Това също е едногодишен феномен. Меридиалната надморска височина на звездите винаги е постоянна. 3. Продължителността на времето между кулминациите на всяка звезда и Слънцето непрекъснато се променя, докато продължителността на времето между две кулминации на едни и същи звезди остава постоянна. Така в полунощ виждаме тези съзвездия да кулминират това дадено времеса от противоположната страна на сферата спрямо Слънцето. След това някои съзвездия отстъпват място на други и в течение на една година в полунощ всички съзвездия ще кулминират на свой ред.

4. Продължителността на деня (или нощта) не е постоянна през цялата година. Това е особено забележимо, ако сравните продължителността на летните и зимните дни във високи географски ширини, например в Ленинград.Това се случва, защото времето, през което слънцето е над хоризонта, варира през цялата година. Звездите винаги са над хоризонта за едно и също време.

Така Слънцето, освен ежедневното движение, извършвано съвместно със звездите, има и видимо движение около сферата с годишен период. Това движение се нарича видимо годишното движение на Слънцето през небесната сфера.

Най-ясна представа за това движение на Слънцето ще добием, ако всеки ден определяме екваториалните му координати - ректасцензия a и деклинация b. След това с помощта на намерените стойности на координатите нанасяме точките върху спомагателната небесна сфера и свързваме тях с плавна крива. В резултат на това получаваме голям кръг върху сферата, който ще посочи пътя на видимото годишно движение на Слънцето. Окръжността на небесната сфера, по която се движи Слънцето, се нарича еклиптика. Равнината на еклиптиката е наклонена към равнината на екватора под постоянен ъгъл g = =23°27", който се нарича ъгъл на наклон еклиптика до екватор(фиг. 82).

Ориз. 82.

Противоположната точка, в която Слънцето преминава от северното полукълбо в южното и променя името на деклинацията си от b N на b S, се нарича точка на есенното равноденствие.Означава се със символа на съзвездието Везни О, в което някога се е намирал. В момента точката на есенното равноденствие е в съзвездието Дева.

Точка L се нарича лятна точка,и точка L" - точка зимното слънцестоене.

Нека проследим видимото движение на Слънцето по еклиптиката през цялата година.

Слънцето пристига в пролетното равноденствие на 21 март. Ректасцензията a и деклинацията b на Слънцето са нула. На всичко глобусСлънцето изгрява в точка O st и залязва в точка W, а денят е равен на нощта. От 21 март Слънцето се движи по еклиптиката към точката на лятното слънцестоене. Ректасцензията и деклинацията на Слънцето непрекъснато нарастват. В северното полукълбо е астрономическа пролет, а в южното е есен.

На 22 юни, приблизително 3 месеца по-късно, Слънцето идва в точката на лятното слънцестоене L. Директното изкачване на Слънцето е a = 90°, деклинация b = 23°27"N. В северното полукълбо започва астрономическото лято ( повечето дълги дниИ къси нощи), а на юг е зима (най-дългите нощи и кратки дни) . Докато Слънцето се движи по-нататък, неговата северна деклинация започва да намалява, но неговата права възхода продължава да се увеличава.

Още около три месеца по-късно, на 23 септември, Слънцето достига точката на есенното равноденствие Q. Директното изкачване на Слънцето е a=180°, деклинация b=0°. Тъй като b = 0 ° (като 21 март), тогава за всички точки на земната повърхност Слънцето изгрява в точка O st и залязва в точка W. Денят ще бъде равен на нощта. Името на деклинацията на Слънцето се променя от северно 8n на южно - bS. В северното полукълбо започва астрономическата есен, а в южното – пролетта. С по-нататъшното движение на Слънцето по еклиптиката до точката U на зимното слънцестоене деклинацията 6 и ректасценията aO се увеличават.

На 22 декември Слънцето идва в точката на зимното слънцестоене L". Ректасцензия a=270° и деклинация b=23°27"S. Астрономическата зима започва в северното полукълбо, а лятото започва в южното полукълбо.

След 22 декември Слънцето се премества в точка Т. Името на деклинацията му остава южно, но намалява, а ректасцензията му се увеличава. Приблизително 3 месеца по-късно, на 21 март, Слънцето, след като е завършило пълен оборот по еклиптиката, се връща в точката на Овен.

Промените в ректасцензията и деклинацията на Слънцето не остават постоянни през цялата година. За приблизителни изчисления дневната промяна в десния възход на Слънцето се приема равна на 1°. Промяната в деклинацията на ден се приема за 0°.4 за един месец преди равноденствието и един месец след това, а промяната е 0°.1 за един месец преди слънцестоенето и един месец след слънцестоенето; през останалото време промяната в слънчевата деклинация се приема за 0°.3.

Особеностите на промените в десния възход на Слънцето играят важна роля при избора на основните единици за измерване на времето.

Точката на пролетното равноденствие се движи по еклиптиката към годишното движение на Слънцето. Годишният му ход е 50", 27 или закръглено 50", 3 (за 1950 г.). Следователно Слънцето не достига първоначалното си място спрямо неподвижните звезди с размер от 50",3. За да измине Слънцето посочения път, ще са му необходими 20 mm 24 s. Поради тази причина пролетта

Това се случва преди Слънцето да завърши своето видимо годишно движение, пълен кръг от 360° спрямо неподвижните звезди. Изместването на момента на настъпването на пролетта е открито от Хипарх през 2 век. пр.н.е д. от наблюдения на звезди, които е направил на остров Родос. Той нарече това явление очакване на равноденствието или прецесия.

Феноменът на преместване на точката на пролетното равноденствие предизвика необходимостта от въвеждане на концепциите за тропически и звездни години. Тропическата година е периодът от време, през който Слънцето прави пълно въртене през небесната сфера спрямо точката на пролетното равноденствие T. „Продължителността на тропическата година е 365,2422 дни. Тропическата година е в съответствие с природен феномени точно съдържа пълния цикъл на сезоните в годината: пролет, лято, есен и зима.

Сидерическата година е периодът от време, през който Слънцето прави пълно въртене през небесната сфера спрямо звездите. Продължителността на звездната година е 365,2561 дни. Сидерична годинапо-дълъг от тропическия.

При видимото си годишно движение по небесната сфера Слънцето преминава между различни звезди, разположени по еклиптиката. Още в древни времена тези звезди са били разделени на 12 съзвездия, повечето от които са получили имена на животни. Небесната ивица по протежение на еклиптиката, образувана от тези съзвездия, се наричаше Зодиак (кръг от животни), а съзвездията се наричаха зодиакални.

Според сезоните на годината Слънцето преминава през следните съзвездия:

На 22 юни, когато Слънцето описва крайния дневен паралел в северното небесно полукълбо, то се намира в съзвездието Близнаци. В далечното минало Слънцето е било в съзвездието Рак. На 22 декември Слънцето е в съзвездието Стрелец, а в миналото е било в съзвездието Козирог. Затова най-северният небесен паралел бил наречен Тропик на Рака, а южният – Тропик на Козирога. Съответните земни паралели с географски ширини cp = bemach = 23°27" в северното полукълбо се наричат ​​Тропик на рака, или северен тропик, а в южното полукълбо - тропик на Козирог, или южен тропик.

Съвместното движение на Слънцето, което се случва по еклиптиката с едновременното въртене на небесната сфера, има редица характеристики: дължината на дневния паралел над и под хоризонта се променя (и следователно продължителността на деня и нощта), меридионалните височини на Слънцето, точките на изгрев и залез и т.н. и т.н. Всички тези явления зависят от връзката между географската ширина на дадено място и деклинацията на Слънцето. Следователно за наблюдател, разположен на различни географски ширини, те ще бъдат различни.

Нека разгледаме тези явления на някои географски ширини:

1. Наблюдателят е на екватора, cp = 0°. Оста на света лежи в равнината на истинския хоризонт. Небесният екватор съвпада с първия вертикал. Денонощните паралели на Слънцето са успоредни на първия вертикал, следователно Слънцето в своето дневно движение никога не пресича първия вертикал. Слънцето изгрява и залязва всеки ден. Денят винаги е равен на нощта. Слънцето е в зенита си два пъти в годината - на 21 март и 23 септември.

Ориз. 83.

5. Наблюдателят се намира на полюса φ=90°N или S. Оста на света съвпада с отвеса и следователно екватора с равнината на истинския хоризонт. Позицията на меридиана на наблюдателя ще бъде несигурна, така че части от света липсват. През деня Слънцето се движи успоредно на хоризонта.

В дните на равноденствията се случват полярни изгреви или залези. В дните на слънцестоенето височината на Слънцето достига най-високи стойности. Надморската височина на Слънцето винаги е равна на неговата деклинация. Полярният ден и полярната нощ продължават 6 месеца.

По този начин, поради различни астрономически явления, причинени от комбинираното дневно и годишно движение на Слънцето на различни географски ширини (преминаване през зенита, явления на полярния ден и нощ), и климатичните особености, причинени от тези явления, земната повърхност се разделя на тропическа, умерени и полярни зони.

Тропическа зонае частта от земната повърхност (между ширини φ=23°27"N и 23°27"S), в която Слънцето изгрява и залязва всеки ден и е в зенита си два пъти през годината. Тропическата зона заема 40% от цялата земна повърхност.

Умерен пояснарича частта от земната повърхност, в която Слънцето изгрява и залязва всеки ден, но никога не е в зенита си. Има два умерени пояса. В северното полукълбо, между ширини φ = 23°27"N и φ = 66°33"N, а в южното полукълбо, между ширини φ=23°27"S и φ = 66°33"S. Умерените зони заемат 50% от земната повърхност.

Поларен коланнарича частта от земната повърхност, в която се наблюдават полярните дни и нощи. Има две полярни зони. Северният полярен пояс се простира от ширина φ = 66°33"N до Северен полюс, а южната - от φ = 66°33"ю.ш. до южния полюс. Те заемат 10% от земната повърхност.

За първи път правилното обяснение на видимото годишно движение на Слънцето по небесната сфера е дадено от Николай Коперник (1473-1543). Той показа, че годишното движение на Слънцето през небесната сфера не е действителното му движение, а само привидно, отразяващо годишното движение на Земята около Слънцето. Световната система на Коперник се нарича хелиоцентрична. По тази система в центъра слънчева системаИма Слънцето, около което се движат планетите, включително нашата Земя.

Земята участва едновременно в две движения: върти се около оста си и се движи по елипса около Слънцето. Въртенето на Земята около оста си причинява цикъла на деня и нощта. Движението му около Слънцето предизвиква смяната на сезоните. Комбинираното въртене на Земята около нейната ос и движението около Слънцето предизвиква видимото движение на Слънцето през небесната сфера.

За да обясним видимото годишно движение на Слънцето през небесната сфера, ще използваме Фиг. 84. Слънцето S се намира в центъра, около което Земята се движи обратно на часовниковата стрелка. Земната ос остава непроменена в пространството и сключва с равнината на еклиптиката ъгъл, равен на 66°33". Следователно равнината на екватора е наклонена към равнината на еклиптиката под ъгъл е=23°27". Следва небесната сфера с еклиптиката и отбелязаните върху нея знаци на зодиакалните съзвездия в съвременното им разположение.

Земята влиза в позиция I на 21 март. Гледано от Земята, Слънцето се проектира върху небесната сфера в точка Т, която в момента се намира в съзвездието Риби. Деклинацията на Слънцето е 0°. Наблюдател, разположен на екватора на Земята, вижда Слънцето в зенита му по обяд. Всички земни паралели са наполовина осветени, така че във всички точки на земната повърхност денят е равен на нощта. Астрономическата пролет започва в северното полукълбо, а есента започва в южното полукълбо.

Ориз. 84.

За позициониране III Земяидва на 23 септември. Деклинацията на Слънцето е bo = 0 ° и се проектира в точката на Везни, която сега се намира в съзвездието Дева. Наблюдател, разположен на екватора, вижда Слънцето в неговия зенит по обяд. Всички земни паралели са наполовина осветени от Слънцето, така че във всички точки на Земята денят е равен на нощта. В северното полукълбо започва астрономическата есен, а в южното – пролетта.

На 22 декември Земята заема позиция IV Слънцето се проектира в съзвездието Стрелец. Деклинация на Слънцето 6=23°.5S. Осветен в южното полукълбо повечето отдневни паралели, отколкото в северното, следователно в южното полукълбо денят е по-дълъг от нощта, а в северното полукълбо е обратното. Слънчевите лъчи падат почти вертикално в южното полукълбо и под ъгъл в северното полукълбо. Следователно астрономическото лято започва в южното полукълбо, а зимата в северното полукълбо. Слънцето огрява южната полярна зона и не огрява северната. В южната полярна зона е полярен ден, докато в северната зона е нощ.

Съответни обяснения могат да се дадат и за други междинни положения на Земята.

Напред
Съдържание
обратно

Тъй като географската ширина на района не се променя, от промените във височината на Слънцето следва, че неговата деклинация се променя. Географска ширина на района приблизително за дадена селищеможе да се определи от географска карта(за Ростов 47° 13"), тогава от измерванията на височината h може да се установи, че през лятото максималното разстояние от небесния екватор е +23,5°, а през зимно времее равно на -23,5°. Също така може да се установи, че Слънцето е на небесния екватор на 21 март и 23 септември (дни на равноденствие), в тези дни деклинацията на Слънцето е 0°.

Например, трябва да определите максимума и минимална височинаизгрева на Слънцето над хоризонта за град Киев. Географска ширина на Киев: 50° 24"

Н = 90° - 50,2° + 23,5° = 63,3° (в дните на лятното слънцестоене);

Н = 90° - 50,2° - 23,5° = 16,3° (в дните на зимното слънцестоене).

По време на пролетното и есенното равноденствие височината на Слънцето по обяд е равна на добавянето на географската ширина на мястото към 90°, а по време на зимното и лятното слънцестоене е по-малка или по-голяма от равноденствието с ъгъл, равен на наклон на еклиптиката спрямо екватора.

В дните на равноденствията височината на обедното слънце (φ0) над хоризонта за различни географски ширини (φ1) се определя по формулата:
φ0 = 90° - φ1
Координати на Донецк: 48°00′32″ с.ш. w. 37°48′15″ и. д. д.
В Донецк на 21 март и 23 септември по обяд Слънцето е на надморска височина:
φ0 = 90° - 48°= 42°
През лятото, когато Слънцето е над тропиците на всяко полукълбо, височината му по обяд нараства с 23° 27", т.е.
φ0 = 90° - φ1 + 23° 27"
φ0 = 90°- 48° +23° 27"= 65° 27"
В Донецк на 21 юни надморската височина на Слънцето е 65°27"

През зимата, когато Слънцето се премести в противоположното полукълбо, височината му съответно намалява и достига минимум в дните на слънцестоенето, когато трябва да се намали с 23°27", т.е.
φ0 = 90° - φ1- 23° 27"
φ0 = 90°- 48° - 23° 27"= 18° 33"

Задача 31

Z - зенитна точка * - Поларис

Ъгълът, под който Polaris се вижда спрямо зоната на хоризонта
ъгълът между зенитната точка и Полярната звезда.
В дните на равноденствията височината на обедното слънце над хоризонта за различни географски ширини се определя по формулата:

Така например в Киев на 21 март и 23 септември по обяд Слънцето е на надморска височина:

През лятото, когато Слънцето е над тропиците на всяко полукълбо, височината му по обяд нараства с 23° 27", т.е.

Така за град Киев на 21 юни височината на Слънцето е 61°27". През зимата, когато Слънцето се премества в противоположното полукълбо, височината му съответно намалява и достига минимум в дните на слънцестоенето, когато трябва да се намали с 23°27", т.е.

И така, за Киев на 22 декември Слънцето е на върха

Задача 33
Височината на Слънцето над хоризонта е измерена от кораба на 20 февруари. Беше 50°. Слънцето беше на юг. На какво географска ширинанамира ли се корабът, ако в този ден Слънцето е било в зенита си на ширина 1105" ю.ш.?

Отговор:
Корабът се намираше на 28°55" с.ш.

Задача 32
Санкт Петербург и Киев са разположени почти на един меридиан. На 22 юни по обяд слънцето в Санкт Петербург се издига над хоризонта с 53°30, а в Киев в този момент с 61,5°. Какво е разстоянието между градовете в градуси и километри?

Отговор:

Разстоянието между Киев и Санкт Петербург е 8°, а в километри -890,4 км.

Задача 34
В Северното полукълбо, където са туристите, Слънцето по обяд е над хоризонта под ъгъл 53030". В същия ден обедното Слънце е в зенита си на 12°20" с.ш. На каква географска ширина се намират туристите?

Отговор:
Туристи се намират на 48°50" северна ширина.

- Надморската височина на Поляра ВИНАГИ е равна на географската ширина на мястото на наблюдение (това е за северното полукълбо) = и по всяко време на деня!

©2015-2019 сайт
Всички права принадлежат на техните автори. Този сайт не претендира за авторство, но предоставя безплатно използване.
Дата на създаване на страницата: 2017-10-25

Видимо годишно движение на Слънцето

Поради годишната революция на Земята около Слънцето в посока от запад на изток, ни се струва, че Слънцето се движи между звездите от запад на изток по голям кръгнебесна сфера, която се нарича еклиптика, със срок от 1 година . Равнината на еклиптиката (равнината на земната орбита) е наклонена към равнината на небесния (както и земния) екватор под ъгъл. Този ъгъл се нарича наклон на еклиптиката.

Положението на еклиптиката върху небесната сфера, т.е. екваториалните координати на точките на еклиптиката и нейният наклон спрямо небесния екватор се определят от ежедневните наблюдения на Слънцето. Чрез измерване на зенитното разстояние (или височина) на Слънцето в момента на неговата горна кулминация на същата географска ширина,

,	(6.1)
,	(6.2)

Може да се установи, че деклинацията на Слънцето през годината варира от до . В този случай директното изкачване на Слънцето варира през годината от до или от до.

Нека разгледаме по-подробно промяната в координатите на Слънцето.

В точката пролетно равноденствие^, през който Слънцето преминава ежегодно на 21 март, ректасцензията и деклинацията на Слънцето са нула. След това всеки ден ректасценцията и деклинацията на Слънцето се увеличават.

В точката лятното слънцестоенеа, където Слънцето пада на 22 юни, неговият ректасенцензий е 6 ч, а деклинацията достига максимална стойност+ . След това деклинацията на Слънцето намалява, но ректасцензията продължава да се увеличава.

Когато Слънцето достигне точка на 23 септември есенно равноденствие d, ректасцецензията му ще стане равна на , а деклинацията му отново ще стане нула.

По-нататък, право изкачване, продължаващо да се увеличава, в точката зимното слънцестоене g, където Слънцето попада на 22 декември, се изравнява, а деклинацията достига минималната си стойност - . След това деклинацията се увеличава и след три месеца Слънцето отново стига до точката на пролетното равноденствие.

Нека разгледаме промяната в местоположението на Слънцето в небето през годината за наблюдатели, намиращи се в различни местана повърхността на Земята.

Северният полюс на Земята, в деня на пролетното равноденствие (21.03) Слънцето обикаля около хоризонта. (Припомнете си, че на Северния полюс на земята няма явления на изгряване и залязване на светила, т.е. всяко светило се движи успоредно на хоризонта, без да го пресича). Това бележи началото на полярния ден на Северния полюс. На следващия ден Слънцето, леко издигнато по еклиптиката, ще опише кръг, успореден на хоризонта на малко по-висока надморска височина. Всеки ден ще се издига все по-високо и по-високо. Максимална височинаСлънцето ще достигне в деня на лятното слънцестоене (22.06) - . След това ще започне бавно намаляване на надморската височина. В деня на есенното равноденствие (23 септември) Слънцето отново ще бъде на небесния екватор, който съвпада с хоризонта на Северния полюс. След като направи прощален кръг покрай хоризонта на този ден, Слънцето се спуска под хоризонта (под небесния екватор) за шест месеца. Полярният ден, който продължи шест месеца, приключи. Започва полярната нощ.

За наблюдател, разположен на арктически кръгСлънцето достига най-голямата си височина по обяд в деня на лятното слънцестоене -. Среднощната височина на Слънцето в този ден е 0°, тоест Слънцето не залязва в този ден. Това явление обикновено се нарича полярен ден.

В деня на зимното слънцестоене обедната му височина е минимална – тоест Слънцето не изгрява. Нарича се полярна нощ. Географската ширина на Арктическия кръг е най-малката в северното полукълбо на Земята, където се наблюдават явленията полярни ден и нощ.

За наблюдател, разположен на северните тропици, Слънцето изгрява и залязва всеки ден. Слънцето достига максималната си обедна височина над хоризонта в деня на лятното слънцестоене - в този ден то преминава зенитната точка (). Северният тропик е най-северният паралел, където Слънцето е в своя зенит. Минималната надморска височина на обяд, , настъпва на зимното слънцестоене.

За наблюдател, разположен на екватор, залязват и изгряват абсолютно всички осветителни тела. Освен това всяко светило, включително Слънцето, прекарва точно 12 часа над хоризонта и 12 часа под хоризонта. Това означава, че продължителността на деня винаги е равна на продължителността на нощта – по 12 часа. Два пъти в годината - в дните на равноденствието - обедната височина на Слънцето става 90°, т.е. преминава през зенитната точка.

За наблюдател, разположен на географска ширина на Стерлитамак,тоест в умерената зона Слънцето никога не е в зенита си. Той достига най-голямата си височина по обяд на 22 юни, в деня на лятното слънцестоене. В деня на зимното слънцестоене, 22 декември, височината му е минимална - .

И така, нека формулираме следните астрономически знаци на топлинните пояси:

1. В студените зони (от полярните кръгове до полюсите на Земята) Слънцето може да бъде както незалязващо, така и неизгряващо светило. Полярният ден и полярната нощ могат да продължат от 24 часа (на северния и южния полярни кръгове) до шест месеца (на северния и южния полюс на Земята).

2. Б умерени зони(от северните и южните тропици до северните и южните полярни кръгове) Слънцето изгрява и залязва всеки ден, но никога не е в зенита си. През лятото денят е по-дълъг от нощта, а през зимата е обратното.

3. В горещата зона (от северния тропик до южния тропик) Слънцето винаги изгрява и залязва. Слънцето е в зенита си от веднъж - в северните и южните тропици, до два пъти - на други географски ширини на пояса.

Редовната смяна на сезоните на Земята е следствие от три причини: годишното въртене на Земята около Слънцето, наклонът на земната ос към равнината на земната орбита (равнината на еклиптиката) и запазването на посоката на земната ос в пространството за дълги периоди от време. Благодарение на комбинираното действие на тези три причини, видимото годишно движение на Слънцето се извършва по еклиптиката, наклонена към небесния екватор, и следователно положението на дневния път на Слънцето над хоризонта различни местаЗемната повърхност се променя през годината и следователно условията на тяхното осветяване и нагряване от Слънцето се променят.

Неравномерно нагряване от Слънцето на зони от земната повърхност с различни географски ширини (или едни и същи области в различно времегодина) може лесно да се определи чрез просто изчисление. Нека обозначим с количеството топлина, предадено на единица площ от земната повърхност от вертикално падащи слънчеви лъчи (Слънце в зенита). Тогава при различно зенитно разстояние от Слънцето същата единица площ ще получи количеството топлина

(6.3)

Като заместите стойностите на Слънцето по обяд в различни дни от годината в тази формула и разделите получените равенства едно на друго, можете да намерите съотношението на количеството топлина, получено от Слънцето по обяд в тези дни на годината.

Задачи:

1. Изчислете наклона на еклиптиката и определете екваториалните и еклиптични координати на основните й точки от измереното зенитно разстояние. Слънцето в най-високата си кулминация в дните на слънцестоенето:

2. Определете наклона на видимия годишен път на Слънцето към небесния екватор на планетите Марс, Юпитер и Уран.

3. Определете наклона на еклиптиката преди около 3000 години, ако според наблюденията по това време на някое място в северното полукълбо на Земята обедната височина на Слънцето в деня на лятното слънцестоене е била +63〫48′ , а в деня на зимното слънцестоене +16〫00′ южно от зенита.

4. Според картите на звездния атлас на академик А.А. Михайлов да установи имената и границите на зодиакалните съзвездия, да посочи онези от тях, в които се намират основните точки на еклиптиката, и да определи средната продължителност на движението на Слънцето на фона на всяко зодиакално съзвездие.

5. Използвайки движеща се карта на звездното небе, определете азимутите на точките и времето на изгрев и залез, както и приблизителната продължителност на деня и нощта на географската ширина на Стерлитамак в дните на равноденствието и слънцестоенето.

6. Изчислете обедните и полунощните височини на Слънцето за дните на равноденствието и слънцестоенето в: 1) Москва; 2) Твер; 3) Казан; 4) Омск; 5) Новосибирск; 6) Смоленск; 7) Красноярск; 8) Волгоград.

7. Изчислете съотношението на количествата топлина, получена по обяд от Слънцето в дните на слънцестоенето от еднакви места в две точки на земната повърхност, разположени на географска ширина: 1) +60〫30′ и в Майкоп; 2) +70〫00′ и в Грозни; 3) +66〫30′ и в Махачкала; 4) +69〫30′ и във Владивосток; 5) +67〫30′ и в Махачкала; 6) +67〫00′ и в Южно-Курилск; 7) +68〫00′ и в Южно-Сахалинск; 8) +69〫00′ и в Ростов на Дон.

Законите на Кеплер и планетните конфигурации

Под влияние на гравитационното привличане към Слънцето планетите се въртят около него по леко издължени елиптични орбити. Слънцето се намира в един от фокусите на елиптичната орбита на планетата. Това движение се подчинява на законите на Кеплер.

Големината на голямата полуос на елиптичната орбита на планетата също е средното разстояние от планетата до Слънцето. Поради незначителни ексцентричности и малки наклони на орбитите големи планети, при решаването на много задачи е възможно приблизително да се приеме, че тези орбити са кръгли с радиус и лежат практически в една и съща равнина - в равнината на еклиптиката (равнината на орбитата на Земята).

Според третия закон на Кеплер, ако и са съответно звездните периоди на въртене на дадена планета и Земята около Слънцето и и са големите полуоси на техните орбити, то

Тук периодите на въртене на планетата и Земята могат да бъдат изразени във всякакви единици, но размерите трябва да са еднакви. Подобно твърдение е вярно за големите полуоси и.

Ако вземем 1 тропическа година (– периодът на въртене на Земята около Слънцето) като единица за измерване на времето и 1 астрономическа единица () като единица за измерване на разстоянието, тогава третият закон на Кеплер (7.1) може да бъде пренаписан като

където е звездният период на революцията на планетата около Слънцето, изразен в средни слънчеви дни.

Очевидно за Земята средното ъглова скоростсе определя по формулата

Ако вземем ъгловите скорости на планетата и Земята като мерна единица, а орбиталните периоди се измерват в тропически години, тогава формула (7.5) може да бъде записана като

Средната линейна скорост на планетата в орбита може да се изчисли по формулата

Средната стойност на орбиталната скорост на Земята е известна и е . Разделяйки (7.8) на (7.9) и използвайки третия закон на Кеплер (7.2), намираме зависимостта от

Знакът "-" съответства на вътрешниили долните планети (Меркурий, Венера), а “+” – външенили горни (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). В тази формула те се изразяват в години. Ако е необходимо, намерените стойности винаги могат да бъдат изразени в дни.

Относителното положение на планетите се определя лесно от техните хелиоцентрични еклиптични сферични координати, чиито стойности за различни дни от годината се публикуват в астрономически годишници, в таблица, наречена „хелиоцентрични дължини на планетите“.

Центърът на тази координатна система (фиг. 7.1) е центърът на Слънцето, а главният кръг е еклиптиката, чиито полюси са отдалечени на 90º от нея.

Наричат ​​се големи окръжности, начертани през полюсите на еклиптиката кръгове на еклиптична ширина, според тях се измерва от еклиптиката хелиоцентрична еклиптична ширина, което се счита за положително в северното еклиптично полукълбо и отрицателно в южното еклиптично полукълбо на небесната сфера. Хелиоцентрична еклиптична дължинасе измерва по протежение на еклиптиката от точката на пролетното равноденствие ¡ обратно на часовниковата стрелка до основата на кръга на ширината на светилото и има стойности, вариращи от 0º до 360º.

Поради малкия наклон на орбитите на големите планети спрямо равнината на еклиптиката, тези орбити винаги се намират близо до еклиптиката и като първо приближение може да се приеме тяхната хелиоцентрична дължина, определяща положението на планетата спрямо Слънцето само чрез нейната хелиоцентрична еклиптична дължина.

Ориз. 7.1. Еклиптична небесна координатна система

Помислете за орбитите на Земята и някои вътрешни планети (фиг. 7.2), като използвате хелиоцентрична еклиптична координатна система. В него основният кръг е еклиптиката, а нулевата точка е точката на пролетното равноденствие ^. Еклиптичната хелиоцентрична дължина на планетата се брои от посоката „Слънце – пролетно равноденствие ^” към посоката „Слънце – планета” обратно на часовниковата стрелка. За простота ще приемем, че орбиталните равнини на Земята и планетата съвпадат, а самите орбити са кръгли. Тогава позицията на планетата в нейната орбита се дава от нейната еклиптична хелиоцентрична дължина.

Ако центърът на еклиптичната координатна система е подравнен с центъра на Земята, тогава това ще бъде геоцентрична еклиптична координатна система. Тогава ъгълът между посоките "център на Земята - точка на пролетното равноденствие ^" и "център на Земята - планета" се нарича еклиптична геоцентрична дължинапланети Хелиоцентричната еклиптична дължина на Земята и геоцентричната еклиптична дължина на Слънцето, както може да се види от фиг. 7.2 са свързани с релацията:

Ще се обадим конфигурацияпланетите са някои фиксирани относителни позиции на планетата, Земята и Слънцето.

Нека разгледаме отделно конфигурациите на вътрешните и външни планети.

Ориз. 7.2. Хелио- и геоцентрични системи
еклиптични координати

Има четири конфигурации на вътрешните планети: долна връзка(н.у.), горна връзка(срещу.), най-голямото западно удължение(n.s.e.) и най-голямото източно удължение(n.v.e.).

В долния съвпад (NC) вътрешната планета е на линията, свързваща Слънцето и Земята, между Слънцето и Земята (фиг. 7.3). За земен наблюдател в този момент вътрешната планета се „свързва“ със Слънцето, тоест тя се вижда на фона на Слънцето. В този случай еклиптичните геоцентрични дължини на Слънцето и вътрешната планета са равни, тоест: .

Близо до долния съвпад планетата се движи в небето в ретроградно движение близо до Слънцето; тя е над хоризонта през деня, близо до Слънцето, и е невъзможно да се наблюдава, като се гледа нещо на повърхността ѝ. Много рядко се случва да видите нещо уникално астрономическо явление– преминаване на вътрешната планета (Меркурий или Венера) през диска на Слънцето.

Ориз. 7.3. Конфигурации на вътрешните планети

Тъй като ъгловата скорост на вътрешната планета е по-голяма от ъгловата скорост на Земята, след известно време планетата ще се измести до позиция, където посоките „планета-Слънце“ и „планета-Земя“ се различават с (фиг. 7.3). За наблюдател на Земята планетата е отстранена от слънчевия диск под максималния си ъгъл или казват, че планетата в този момент е в най-голямото си удължение (разстояние от Слънцето). Има две най-големи удължения на вътрешната планета - уестърн(n.s.e.) и източен(n.v.e.). При най-голямо западно удължение (), планетата залязва под хоризонта и изгрява по-рано от Слънцето. Това означава, че може да се наблюдава сутрин, преди изгрев, на източното небе. Нарича се сутрешна видимостпланети.

След като премине през най-голямата западна елонгация, дискът на планетата започва да се приближава към диска на Слънцето на небесната сфера, докато планетата изчезне зад диска на Слънцето. Тази конфигурация, когато Земята, Слънцето и планетата лежат на една права линия, а планетата е зад Слънцето, се нарича горна връзка(срещу) планети. В момента не могат да се извършват наблюдения на вътрешната планета.

След превъзходна връзка ъгловото разстояние между планетата и Слънцето започва да се увеличава, достигайки максималната си стойност при най-голямото източно удължение (CE). В същото време хелиоцентричната еклиптична дължина на планетата е по-голяма от тази на Слънцето (а геоцентричната, напротив, е по-малка, т.е.). Планетата в тази конфигурация изгрява и залязва по-късно от Слънцето, което прави възможно наблюдението й вечер след залез ( вечерна видимост).

Поради елиптичността на орбитите на планетите и Земята, ъгълът между посоките към Слънцето и към планетата при най-голямо удължение не е постоянен, а варира в определени граници, за Меркурий - от до , за Венера - от до .

Най-големите елонгации са най-удобните моменти за наблюдение на вътрешните планети. Но тъй като дори в тези конфигурации Меркурий и Венера не се движат далеч от Слънцето на небесната сфера, те не могат да бъдат наблюдавани през цялата нощ. Продължителността на вечерната (и сутрешна) видимост за Венера не надвишава 4 часа, а за Меркурий - не повече от 1,5 часа. Можем да кажем, че Меркурий винаги се „къпе” в слънчевите лъчи - трябва да се наблюдава или непосредствено преди изгрев, или веднага след залез, при ярко небе. Видимата яркост (магнитуд) на Меркурий варира във времето, варирайки от до . Видимата величина на Венера варира от до . Венера е най-яркият обект в небето след Слънцето и Луната.

Външните планети също имат четири конфигурации (фиг. 7.4): съединение(С.), конфронтация(П.), източенИ западна квадратура(Z.Q. и Q.Q.).

Ориз. 7.4. Конфигурации на външни планети

В конфигурацията на съвпада външната планета е разположена на линията, свързваща Слънцето и Земята, зад Слънцето. В този момент не може да се наблюдава.

Тъй като ъгловата скорост на външната планета е по-малка от тази на Земята, по-нататък относително движениепланетите на небесната сфера ще бъдат ретроградни. В същото време постепенно ще се измести на запад от Слънцето. Когато ъгловото разстояние на външната планета от Слънцето достигне , тя ще попадне в конфигурацията на „западната квадратура“. В този случай планетата ще се вижда на източното небе през втората половина на нощта до изгрев слънце.

В конфигурацията „опозиция“, понякога наричана още „опозиция“, планетата е разположена в небето от Слънцето на , тогава

Планетата, разположена в източната квадратура, може да се наблюдава от вечерта до полунощ.

Най-благоприятни условия за наблюдение на външните планети има в ерата на тяхното противопоставяне. По това време планетата е достъпна за наблюдение през цялата нощ. В същото време е възможно най-близо до Земята и има най-голям ъглов диаметър и максимална яркост. За наблюдателите е важно, че всички горни планети достигат най-голямата си височина над хоризонта по време на зимните опозиции, когато се движат по небето в същите съзвездия, където е Слънцето през лятото. Летни конфронтации северни ширинисе появяват ниско над хоризонта, което може много да затрудни наблюденията.

При изчисляване на датата на определена конфигурация на планета нейното местоположение спрямо Слънцето се изобразява на чертеж, чиято равнина се приема за равнината на еклиптиката. Посоката към точката на пролетното равноденствие ^ се избира произволно. Ако е даден ден от годината, в който хелиоцентричната еклиптична дължина на Земята има определена стойност, тогава първо трябва да се отбележи местоположението на Земята на чертежа.

Приблизителната стойност на хелиоцентричната еклиптична дължина на Земята е много лесна за намиране от датата на наблюдение. Лесно се вижда (фиг. 7.5), че например на 21 март, гледайки от Земята към Слънцето, гледаме точката на пролетното равноденствие ^, т.е. посоката „Слънце - точка на пролетното равноденствие“ се различава от посоката “Слънце – Земя” от , което означава, че хелиоцентричната еклиптична дължина на Земята е . Гледайки Слънцето в деня на есенното равноденствие (23 септември), ние го виждаме по посока на точката на есенното равноденствие (на чертежа е диаметрално противоположна на точка ^). В същото време еклиптичната дължина на Земята е . От фиг. 7.5 се вижда, че в деня на зимното слънцестоене (22 декември) еклиптичната дължина на Земята е , а в деня на лятното слънцестоене (22 юни) - .

Ориз. 7.5. Хелиоцентрични дължини на земната еклиптика
в различни дни от годината