Horisontalt koordinatsystem

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. september 2022; verifikation kræver 1 redigering .

Det horisontale koordinatsystem [1] :40 , eller det horisontale koordinatsystem [2] :30 er et himmelsk koordinatsystem, hvor hovedplanet er den matematiske horisonts plan , og polerne er zenit og nadir . Det bruges i observationer af stjerner og bevægelsen af ​​solsystemets himmellegemer på jorden med det blotte øje, gennem en kikkert eller et teleskop med en azimutindstilling [1] :85 . De vandrette koordinater for ikke kun planeterne og Solen, men også stjernerne ændrer sig løbende i løbet af dagen på grund af den daglige rotationhimmelsfære .

Beskrivelse

Linjer og fly

Det horisontale koordinatsystem er altid topocentrisk. Observatøren er altid på et fast punkt på jordens overflade (markeret med O på figuren). Vi vil antage, at observatøren befinder sig på Jordens nordlige halvkugle ved breddegrad φ. Ved hjælp af en lodlinje bestemmes retningen til zenit (z) som det øverste punkt, hvortil lodlinjen er rettet, og nadir (Z') bestemmes som den nederste (under Jorden) [1 ] :38 . Derfor kaldes linjen (ZZ'), der forbinder zenit og nadir, en lodlinje [3] :12 .

Planet vinkelret på lodlinjen i punktet O kaldes det matematiske horisontplan . På dette plan bestemmes retningen mod syd (geografisk, ikke magnetisk!) og nord, for eksempel i retning af den korteste skygge fra gnomonen pr. dag . Den vil være kortest ved sand middag , og linjen (NS), der forbinder syd til nord, kaldes middagslinjen [1] :39 . De østlige (E) og vestlige (W) punkter er taget 90 grader fra det sydlige punkt, henholdsvis mod uret og med uret, set fra zenit. Således er NESW planet for den matematiske horisont.

Planet, der passerer gennem middags- og lodlinjerne (ZNZ'S) kaldes planet for den himmelske meridian , og planet, der passerer gennem himmellegemet, kaldes det lodrette plan for det givne himmellegeme. Den store cirkel, langs hvilken den krydser himmelsfæren, kaldes den lodrette af himmellegemet [1] :40 .

Koordinater

I det vandrette koordinatsystem er én koordinat enten højden af ​​stjernen h eller dens zenitafstand z . En anden koordinat er azimut A .

Højden h af armaturet er buen af ​​armaturets lodrette fra planet for den matematiske horisont til retningen til armaturet. Højder måles inden for området fra 0° til +90° til zenit og fra 0° til −90° til nadir [1] :40 .

Zenithafstanden z for armaturet er buen af ​​armaturets lodrette fra zenit til armaturet. Zenith-afstande tælles fra 0° til 180° fra zenit til nadir.

Armaturets azimut A er buen af ​​den matematiske horisont fra sydpunktet til armaturets lodrette. Azimuther måles i retning af himmelkuglens daglige rotation, det vil sige vest for sydpunktet, i området fra 0° til 360° [1] :41 . Nogle gange måles azimut fra 0° til +180° mod vest og fra 0° til −180° mod øst. (I geodesi og navigation måles azimut fra nordpunktet [ 4] .)

Funktioner ved at ændre koordinaterne for himmellegemer

I løbet af dagen beskriver stjernen (og også, i den første tilnærmelse, solsystemets krop) en cirkel vinkelret på verdensaksen (PP'), som på breddegraden φ hælder til den matematiske horisont i en vinkel φ. Derfor vil den kun bevæge sig parallelt med den matematiske horisont ved φ lig med 90 grader, det vil sige ved Nordpolen . Derfor vil alle de stjerner, der er synlige der, være ikke-nedsættende (inklusive Solen i et halvt år, se dagens længdegrad ), og deres højde h vil være konstant. På andre breddegrader er de stjerner, der er tilgængelige for observation på et givet tidspunkt af året, opdelt i

En stjernes maksimale højde h vil blive observeret en gang om dagen under en af ​​dens to passager gennem den himmelske meridian - det øvre klimaks , og minimum - under det andet af dem - det nedre klimaks. Fra den nederste til den øvre kulmination stiger stjernens højde h, fra den øvre til den nedre falder den.

Overgang til den første ækvatorial

Ud over NESW-horisontplanet, tegner lodlinjen ZZ' og den kosmiske akse PP' den himmelske ækvator vinkelret på PP' ved punkt O. Lad t være stjernens timevinkel, δ dens deklination, R selve stjernen, og z dens zenitafstand. Så vil det vandrette og det første ækvatoriale koordinatsystem være forbundet med den sfæriske trekant PZR, kaldet den første astronomiske trekant [1] :68 , eller den parallaktiske trekant [2] :36 . Formlerne for overgangen fra det horisontale koordinatsystem til det første ækvatoriale koordinatsystem er som følger [5] :18 :

Udledning af overgangsformler

Rækkefølgen for at anvende formlerne for sfærisk trigonometri til den sfæriske trekant PZR er den samme, som når man udleder lignende formler for det ekliptiske koordinatsystem : cosinussætningen, sinussætningen og femelementformlen [2] :37 . I henhold til cosinusloven har vi:

Den første formel er opnået. Anvend nu sinussætningen til den samme sfæriske trekant :

Den anden formel opnås. Nu anvender vi fem elementer på vores sfæriske trekantformel :

Den tredje formel opnås. Så alle tre formler er opnået ved at overveje en sfærisk trekant.

Overgang fra den første ækvatorial

Formlerne for overgangen fra det første ækvatoriale koordinatsystem til det horisontale koordinatsystem er udledt ved at betragte den samme sfæriske trekant og anvende de samme formler for sfærisk trigonometri som i den omvendte overgang [2] :37 . De ser sådan ud [5] :17 :

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Tsesevich V.P. Hvad og hvordan man observerer på himlen. - 6. udg. — M .: Nauka , 1984. — 304 s.
  2. ↑ 1 2 3 4 Belova N. A. Kursus for sfærisk astronomi. — M .: Nedra , 1971. — 183 s.
  3. ↑ 1 2 3 4 Vorontsov-Velyaminov B.A. Astronomi: Proc. for 10 celler. gns. skole - 17. udg. - M .: Uddannelse , 1987. - 159 s.
  4. ↑ N. Aleksandrovich "Horizontalt koordinatsystem" Arkivkopi af 20. marts 2012 på Wayback Machine
  5. ↑ 1 2 Balk M. B., Demin V. G., Kunitsyn A. L. Samling af problemer i himmelmekanik og kosmodynamik. — M .: Nauka , 1972. — 336 s.

Se også