Osmon sferasi o'zining asosiy elementlariga ega: nuqtalar, chiziqlar, tekisliklar. Zenit nuqtasi kuzatuvchining boshi ustida joylashgan

Osmon sferasi - ixtiyoriy radiusli xayoliy sferik sirt bo'lib, uning markazida kuzatuvchi joylashgan. Osmon jismlari proyeksiya qilingan samoviy sfera.

Yerning kichik o'lchamlari tufayli yulduzlarga bo'lgan masofalarga nisbatan Yer yuzasining turli joylarida joylashgan kuzatuvchilarni samoviy sferaning markazi. Aslida, tabiatda Yerni o'rab turgan moddiy sfera mavjud emas. Osmon jismlari cheksiz kosmik fazoda Yerdan juda farqli masofalarda harakatlanadi. Bu masofalar tasavvur qilib bo'lmaydigan darajada katta, bizning ko'rishimiz ularni baholay olmaydi, shuning uchun odamga barcha samoviy jismlar bir xil masofada ko'rinadi.

Bir yil davomida Quyosh yulduzli osmon fonida katta doirani tasvirlaydi. Quyoshning samoviy sfera bo'ylab yillik yo'li ekliptika deb ataladi. Atrofda harakatlanish ekliptika. Quyosh osmon ekvatorini tenglik nuqtalarida ikki marta kesib o'tadi. Bu 21 mart va 23 sentyabr kunlari sodir bo'ladi.

Yulduzlarning kunlik harakati davomida harakatsiz qoladigan osmon sferasidagi nuqta shartli ravishda shimoliy osmon qutbi deb ataladi. Osmon sferasining qarama-qarshi nuqtasi janubiy osmon qutbi deb ataladi. Shimoliy yarim sharning aholisi buni ko'rmaydilar, chunki u ufq ostida joylashgan. Kuzatuvchidan o'tadigan plumb chizig'i osmonni zenit nuqtasida va diametral qarama-qarshi nuqtada kesib o'tadi, bu esa nadir deb ataladi.

Osmon sferasining dunyoning ikkala qutbini bog'laydigan va kuzatuvchidan o'tuvchi ko'rinadigan aylanish o'qi dunyo o'qi deb ataladi. Ufqda shimoliy osmon qutbi ostida joylashgan shimoliy nuqta, unga diametrik qarama-qarshi nuqta janubiy nuqta. Sharq va g'arbiy nuqtalar ufqda yotib, shimol va janubiy nuqtalardan 90°.

Dunyo o'qiga perpendikulyar bo'lgan sharning markazidan o'tadigan tekislik hosil bo'ladi samoviy ekvator tekisligi, Yer ekvatorining tekisligiga parallel. Osmon meridianining tekisligi dunyo qutblari, shimol va janub nuqtalari, zenit va nadir nuqtalardan o'tadi.

Osmon koordinatalari

Ekvator tekisligidan havola qilingan koordinatalar tizimi deyiladi ekvatorial. Yulduzning samoviy ekvatordan burchak masofasi deyiladi, u -90 ° dan +90 ° gacha o'zgaradi. Deklensiya ekvatordan musbat shimol va manfiy janub deb hisoblanadi. katta doiralar tekisliklari orasidagi burchak bilan o'lchanadi, ulardan biri dunyo qutblari va berilgan yoritgich, ikkinchisi - dunyo qutblari va ekvatorda yotgan bahorgi tengkunlik nuqtasi orqali o'tadi.

Gorizontal koordinatalar

Burchak masofasi - ob'ektga kuzatish nuqtasidan keladigan nurlar tomonidan hosil bo'lgan burchak bilan o'lchanadigan osmondagi jismlar orasidagi masofa. Yulduzning ufqdan burchak masofasi yulduzning ufqdan balandligi deyiladi. Yoritgichning ufqning yon tomonlariga nisbatan joylashishi azimut deb ataladi. Hisoblash janubdan soat yo'nalishi bo'yicha amalga oshiriladi. Azimut yulduzning gorizontdan balandligi esa teodolit bilan oʻlchanadi. Burchak birliklari nafaqat samoviy jismlar orasidagi masofani, balki jismlarning o'lchamlarini ham ifodalaydi. Osmon qutbining gorizontdan burchak masofasi hududning geografik kengligiga teng.

Klimaksdagi yoritgichlarning balandligi

Yoritgichlarning osmon meridianidan o'tish hodisalari kulminatsiyalar deyiladi. Pastki kulminatsiya - osmon meridianining shimoliy yarmidan yoritgichlarning o'tishi. Osmon meridianining janubiy yarmidan o'tuvchi yorug'lik hodisasi yuqori kulminatsiya deyiladi. Quyosh markazining yuqori kulminatsiya momenti haqiqiy peshin, pastki kulminatsiya momenti esa haqiqiy yarim tun deb ataladi. Klimakslar orasidagi vaqt oralig'i yarim kun.

Sobit bo'lmagan yoritgichlar uchun ikkala kulminatsiya ufqdan yuqorida ko'rinadi, ko'tarilish va botish uchun pastki avj ufq ostida, shimoliy nuqta ostida sodir bo'ladi. Har bir yulduz avjiga chiqadi berilgan maydonda har doim ufqdan bir xil balandlikda bo'ladi, chunki uning samoviy qutbdan va samoviy ekvatordan burchak masofasi o'zgarmaydi. Quyosh va Oy balandlikni o'zgartiradi
qaysi ular avjiga chiqish.

Osmon sferasining nuqtalari va chiziqlari - samoviy meridian bo'lgan samoviy ekvator o'tadigan almukantaratni qanday topish mumkin.

Osmon sferasi nima

Osmon sferasi- mavhum tushuncha, cheksiz katta radiusli xayoliy shar, uning markazi kuzatuvchidir. Bu holda, samoviy sferaning markazi, go'yo, kuzatuvchining ko'zlari darajasida (boshqacha qilib aytganda, ufqdan ufqgacha sizning boshingiz ustida ko'rgan hamma narsa aynan shu shardir). Biroq, idrok etish qulayligi uchun biz samoviy sferaning markazini va Yerning markazini ko'rib chiqishimiz mumkin, bunda xatolik yo'q. Yulduzlarning, sayyoralarning, Quyosh va Oyning joylashuvi sferada kuzatuvchining ma'lum bir joylashuv nuqtasidan ma'lum bir vaqtda osmonda ko'rinadigan holatda chiziladi.

Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, yulduzlarning samoviy sferadagi o'rnini kuzatayotgan bo'lsak-da, biz sayyoramizning turli joylarida bo'lgan holda, osmon sferasining "ishlash" tamoyillarini bilgan holda, doimiy ravishda biroz boshqacha manzarani ko'ramiz. tungi osmonda biz oddiy texnologiya yordamida osongina yo'limizni topishimiz mumkin. A nuqtadagi tepaning ko'rinishini bilib, biz uni B nuqtasidagi osmon ko'rinishi bilan taqqoslaymiz va tanish belgilarning og'ishi orqali biz hozir qayerda ekanligimizni tushuna olamiz.

Odamlar uzoq vaqtdan beri bizning vazifamizni osonlashtirish uchun bir qator vositalarni o'ylab topishgan. Agar siz "er usti" globusida oddiygina kenglik va uzunlik bo'yicha harakat qilsangiz, unda "osmon" globus - samoviy sfera uchun ham bir qator o'xshash elementlar - nuqtalar va chiziqlar mavjud.

Osmon sferasi va kuzatuvchining pozitsiyasi. Agar kuzatuvchi harakat qilsa, unga ko'rinadigan butun shar harakatlanadi.

Osmon sferasining elementlari

Osmon sferasi bir qator xarakterli nuqtalar, chiziqlar va doiralarga ega; keling, samoviy sferaning asosiy elementlarini ko'rib chiqaylik.

Kuzatuvchi vertikal

Kuzatuvchi vertikal- samoviy sferaning markazidan o'tadigan va kuzatuvchi nuqtasidagi plumb chizig'ining yo'nalishiga to'g'ri keladigan to'g'ri chiziq. Zenit- kuzatuvchining boshi tepasida joylashgan kuzatuvchi vertikalining osmon sferasi bilan kesishish nuqtasi. Nodir- kuzatuvchi vertikalining osmon sferasi bilan kesishish nuqtasi, zenitga qarama-qarshi.

Haqiqiy ufq- osmon sferasidagi katta doira, uning tekisligi kuzatuvchining vertikaliga perpendikulyar. Haqiqiy ufq osmon sferasini ikki qismga ajratadi: ufqdan yuqori yarim shar, zenit joylashgan joyda va subgorizontal yarim shar, unda nadir joylashgan.

Axis mundi (Yerning o'qi)- osmon sferasining ko'rinadigan kunlik aylanishi sodir bo'ladigan to'g'ri chiziq. Dunyoning o'qi Yerning aylanish o'qiga parallel bo'lib, Yerning qutblaridan birida joylashgan kuzatuvchi uchun u Yerning aylanish o'qiga to'g'ri keladi. Osmon sferasining ko'rinadigan kunlik aylanishi Yerning o'z o'qi atrofida haqiqiy kunlik aylanishining aksidir. Osmon qutblari - dunyo o'qining osmon sferasi bilan kesishish nuqtalari. Kichik Ursa yulduz turkumi hududida joylashgan samoviy qutb deyiladi Shimoliy qutb dunyo, va qarama-qarshi qutb deyiladi Janubiy qutb.

Osmon sferasidagi katta doira, uning tekisligi dunyo o'qiga perpendikulyar. Osmon ekvatorining tekisligi osmon sferasini ikkiga ajratadi shimoliy yarim shar, Shimoliy qutb joylashgan va janubiy yarim shar, Janubiy qutb joylashgan joyda.

Yoki kuzatuvchining meridiani osmon sferasidagi katta doira boʻlib, dunyo qutblari, zenit va nadir nuqtalardan oʻtadi. U kuzatuvchining yer meridianining tekisligiga to'g'ri keladi va osmon sferasini ikkiga ajratadi. sharqiy Va g'arbiy yarim shar.

Shimoliy va janubiy nuqtalar- samoviy meridianning haqiqiy gorizont bilan kesishish nuqtasi. Dunyoning shimoliy qutbiga eng yaqin nuqta C gorizontning shimoliy nuqtasi, dunyoning janubiy qutbiga eng yaqin nuqta esa janubiy nuqta S deb ataladi. samoviy ekvatorning haqiqiy gorizont bilan kesishishi.

Peshin chizig'i- shimol va janub nuqtalarini bog'laydigan haqiqiy ufq tekisligidagi to'g'ri chiziq. Bu chiziq peshin vaqti deb ataladi, chunki mahalliy haqiqiy quyosh vaqtiga ko'ra peshin vaqtida vertikal qutbning soyasi ushbu chiziqqa, ya'ni berilgan nuqtaning haqiqiy meridianiga to'g'ri keladi.

Osmon meridianining samoviy ekvator bilan kesishish nuqtalari. Ufqning janubiy nuqtasiga eng yaqin nuqta deyiladi samoviy ekvatorning janubiy nuqtasi, va gorizontning shimoliy nuqtasiga eng yaqin nuqta samoviy ekvatorning shimoliy nuqtasi.

Yoritgichning vertikali

Yoritgichning vertikali, yoki balandlik doirasi, - osmon sferasida zenit, nadir va yorug'lik orqali o'tadigan katta doira. Birinchi vertikal - sharq va g'arbiy nuqtalardan o'tadigan vertikal.

Deklensiya doirasi, yoki , osmon sferasidagi katta doira bo'lib, dunyo qutblaridan va yorug'likdan o'tadi.

Osmon ekvatorining tekisligiga parallel ravishda yoritgich orqali o'tkazilgan samoviy sferada kichik doira. Yoritgichlarning ko'rinadigan kundalik harakati kunlik parallellar bo'ylab sodir bo'ladi.

Almukantarat yoritgichlari

Almukantarat yoritgichlari- haqiqiy ufq tekisligiga parallel ravishda yoritgich orqali chizilgan osmon sferasidagi kichik doira.

Yuqorida qayd etilgan samoviy sferaning barcha elementlari kosmosda orientatsiya va yoritgichlarning o'rnini aniqlashning amaliy muammolarini hal qilish uchun faol foydalaniladi. Maqsad va o'lchov shartlariga qarab, ikki xil tizim qo'llaniladi sferik osmon koordinatalari.

Bir tizimda yorug'lik haqiqiy ufqqa nisbatan yo'naltirilgan va bu tizim deb ataladi, ikkinchisida esa samoviy ekvatorga nisbatan va deyiladi.

Bu tizimlarning har birida yulduzning osmon sferasidagi holati ikkita burchak miqdori bilan belgilanadi, xuddi Yer yuzasidagi nuqtalarning joylashuvi kenglik va uzunlik yordamida aniqlanadi.

Barcha samoviy jismlar bizdan juda katta va juda boshqacha masofada joylashgan. Ammo biz uchun ular bir xil darajada uzoq va qandaydir sferada joylashganga o'xshaydi. Aviatsiya astronomiyasining amaliy masalalarini hal qilishda yulduzlargacha bo'lgan masofani emas, balki kuzatish paytida ularning osmon sferasidagi holatini bilish muhimdir.

Osmon sferasi cheksiz radiusli xayoliy sfera bo'lib, uning markazi kuzatuvchidir. Osmon sferasini o'rganayotganda uning markazi kuzatuvchining ko'ziga to'g'ri keladi. Yerning o'lchamlari e'tiborga olinmaydi, shuning uchun osmon sferasining markazi ko'pincha Yerning markazi bilan birlashtiriladi. Yoritgichlar sferaga kuzatuvchining ma'lum bir joylashuv nuqtasidan bir vaqtning o'zida osmonda ko'rinadigan holatda qo'llaniladi.

Osmon sferasi bir qator xarakterli nuqtalar, chiziqlar va doiralarga ega. Shaklda. 1.1, ixtiyoriy radiusli doira osmon sferasini tasvirlaydi, uning markazida O nuqtasi bilan belgilangan kuzatuvchi joylashgan. Keling, samoviy sferaning asosiy elementlarini ko'rib chiqaylik.

Kuzatuvchining vertikali - osmon sferasi markazidan o'tuvchi va kuzatuvchi nuqtasidagi plumb chizig'ining yo'nalishiga to'g'ri keladigan to'g'ri chiziq. Zenit Z - kuzatuvchining boshi ustida joylashgan, kuzatuvchi vertikalining osmon sferasi bilan kesishish nuqtasi. Nodir Z” - kuzatuvchi vertikalining osmon sferasi bilan kesishish nuqtasi, zenitga qarama-qarshi.

Haqiqiy ufq N E S W osmon sferasidagi katta doira bo'lib, uning tekisligi kuzatuvchining vertikaliga perpendikulyar. Haqiqiy gorizont samoviy sferani ikki qismga ajratadi: zenit joylashgan ufqdan yuqori yarim sharga va nadir joylashgan subhorizont yarim sharga.

Dunyo o'qi PP" to'g'ri chiziq bo'lib, uning atrofida osmon sferasining ko'rinadigan kundalik aylanishi sodir bo'ladi.

Guruch. 1.1. Osmon sferasidagi asosiy nuqtalar, chiziqlar va doiralar

Dunyoning o'qi Yerning aylanish o'qiga parallel bo'lib, Yerning qutblaridan birida joylashgan kuzatuvchi uchun u Yerning aylanish o'qiga to'g'ri keladi. Osmon sferasining ko'rinadigan kunlik aylanishi Yerning o'z o'qi atrofida haqiqiy kunlik aylanishining aksidir.

Osmon qutblari - dunyo o'qining osmon sferasi bilan kesishish nuqtalari. Kichik Ursa yulduz turkumi hududida joylashgan samoviy qutb Shimoliy samoviy qutb P, qarama-qarshi qutb esa Janubiy qutb deb ataladi.

Osmon ekvatori - bu osmon sferasidagi katta doira bo'lib, uning tekisligi dunyo o'qiga perpendikulyar. Osmon ekvatorining tekisligi osmon sferasini Shimoliy Osmon Qutbi joylashgan shimoliy yarim sharga va Janubiy Osmon Qutbi joylashgan janubiy yarimsharga ajratadi.

Osmon meridiani yoki kuzatuvchining meridiani osmon sferasidagi katta doira bo'lib, dunyo qutblari, zenit va nadir nuqtalardan o'tadi. U kuzatuvchining yer meridianining tekisligiga toʻgʻri keladi va osmon sferasini sharqiy va gʻarbiy yarim sharlarga ajratadi.

Shimol va janub nuqtalari osmon meridianining haqiqiy gorizont bilan kesishish nuqtalari hisoblanadi. Dunyoning shimoliy qutbiga eng yaqin nuqta C gorizontning shimoliy nuqtasi, dunyoning janubiy qutbiga eng yaqin nuqta esa janubiy nuqta S deb ataladi. samoviy ekvatorning haqiqiy gorizont bilan kesishishi.

Peshin chizig'i - shimol va janub nuqtalarini bog'laydigan haqiqiy ufq tekisligidagi to'g'ri chiziq. Bu chiziq peshin vaqti deb ataladi, chunki mahalliy haqiqiy quyosh vaqtiga ko'ra peshin vaqtida vertikal qutbning soyasi ushbu chiziqqa, ya'ni berilgan nuqtaning haqiqiy meridianiga to'g'ri keladi.

Osmon ekvatorining janubiy va shimoliy nuqtalari osmon meridianining samoviy ekvator bilan kesishish nuqtalari hisoblanadi. Ufqning janubiy nuqtasiga eng yaqin nuqta osmon ekvatorining janubiy nuqtasi, gorizontning shimoliy nuqtasiga eng yaqin nuqta esa shimoliy nuqta deb ataladi.

Yoritgichning vertikali yoki balandlik doirasi osmon sferasida zenit, nadir va yoritgichdan o'tadigan katta doiradir. Birinchi vertikal - sharq va g'arbiy nuqtalardan o'tadigan vertikal.

Burilish doirasi yoki yoritgichning soat doirasi, RMR, osmon sferasidagi katta doira bo'lib, miyoa va yorug'lik qutblaridan o'tadi.

Yoritgichning kunlik paralleli - bu yorug'lik orqali osmon ekvatori tekisligiga parallel ravishda o'tkazilgan samoviy sferada kichik doira. Yoritgichlarning ko'rinadigan kundalik harakati kunlik parallellar bo'ylab sodir bo'ladi.

AMAG yoritgichining Almukantarati - bu yorug'lik orqali haqiqiy ufq tekisligiga parallel ravishda chizilgan samoviy sferada kichik doira.

Osmon sferasining ko'rib chiqilayotgan elementlari aviatsiya astronomiyasida keng qo'llaniladi.

Osmonning yuqoriga qarab, plumb chizig'i yo'nalishi bo'yicha, er yuzasining har bir joyida joylashgan nuqta. Astronomiyada ushbu geografik geologiyadan tashqari, geosentrik ham bor... Brockhaus va Efron entsiklopedik lug'ati

Kelib chiqishi

So'z zenit arabcha smt ạlrsạ̉s iborasini noto'g'ri o'qishdan kelib chiqqan ( Samt ar-ra's), "bosh tomon yo'nalish" yoki "bosh ustidagi yo'l" degan ma'noni anglatadi. O'rta asrlarda 14-asrda bu so'z Evropaga lotin va, ehtimol, qadimgi ispan tili orqali kelgan. ga qisqartirildi samt("yo'nalish") - samt va imlo xatolariga aylantirilgan senit - keksa. Qadimgi frantsuz va o'rta inglizcha so'zlar orqali senit nihoyat 17-asrda zamonaviy so'zga aylandi zenit .

Muvofiqlik va foydalanish

"Zenit" tushunchasi quyidagi ilmiy kontekstlarda qo'llaniladi:

• U o'lchov yo'nalishi bo'lib xizmat qiladi zenit burchagi, bu bizni qiziqtiradigan ob'ektga (masalan, yulduzga) yo'nalish va zenit aniqlanadigan nuqtaga nisbatan mahalliy zenit o'rtasidagi burchak masofasi.
• U astronomiyada gorizontal koordinatalar tizimining o'qlaridan birini belgilaydi.

Shunday qilib, u samoviy sfera elementlari - plumb chizig'i va yoritgich balandligi doirasi tushunchalari bilan bog'liq.

Qat'iy aytganda, zenit faqat taxminan mahalliy meridian tekisligi bilan bog'liq, chunki ikkinchisi samoviy jismning tortishish maydoni nuqtai nazaridan emas, balki uning aylanish xususiyatlariga ko'ra aniqlanadi. Ular faqat ideal nosimmetrik aylanish tanasi uchun mos keladi. Yer uchun aylanish o'qi qat'iy pozitsiyaga ega emas (masalan, okean suvi va boshqa suv resurslarining doimiy harakati tufayli) va tortishish maydoni orqali aniqlangan mahalliy vertikal yo'nalishning o'zi vaqt o'tishi bilan yo'nalishni o'zgartiradi (uchun). masalan, oy va quyosh suvlari va past suv toshqini tufayli).

Ba'zan atama zenit samoviy jismning (Quyosh, Oy va boshqalar) berilgan kuzatish nuqtasiga nisbatan koʻrinadigan orbital harakati davomida erishgan eng yuqori nuqtasini bildiradi. Biroq, Buyuk Astronomiya lug'ati zenitning quyidagi ta'rifini beradi:

Osmon sferasidagi nuqta bevosita kuzatuvchining boshi ustida joylashgan. Astronomik zenit rasmiy ravishda plumb chizig'ining samoviy sfera bilan kesishishi sifatida aniqlanadi. Geotsentrik zenit - bu Yerning markazidan kuzatuvchining joylashuvi nuqtasi orqali o'tadigan chiziqning samoviy sferasi bilan kesishishi. Geodezik zenit kuzatuvchining holatida geodezik ellipsoid yoki sferoidga normal chiziqda joylashgan.

Shunday qilib, masalan, Quyoshga qo'llanganda, zenitga faqat past kengliklarda erishish mumkin.