Как найти точку весеннего равноденствия

Самое древнее заблуждение связанное с равноденствием – это утверждение, что в равноденствие “День равен Ночи”, строго говоря, ошибка не велика, но заметна – не меньше 12 минут, но по сути: в этот день его продолжительность выравнивается по всей планете Земля, затем в Южном полушарии будет удлиняться ночь, в Северном – ночь.

Весеннее равноденствие с точки зрения земного наблюдателя.
В день равноденствия Солнце восходит почти точно на востоке и заходит почти точно на западе, а если измерить угол максимального возвышения Солнца hsun , то легко можно определить широту местности φ = 90° -hsun.

День Весеннего Равноденствия – это день, когда наступает весна, считает большинство жителей планеты Земля.
Действительно, во всем мире принято читать, что в день весеннего равноденствия в Северном полушарии Земли наступает астрономическая весна, в южном – осень, ну, а большая часть человечества живет все-таки в Северном полушарии…
Именно поэтому северяне с нетерпением ждут весеннего равноденствия, ведь вместе с ним приходит весна и начинает теплеть!
С Днем Равноденствия связано широко распространенное заблуждение, что “в этот день продолжительность дня равна продолжительности ночи”. На самом деле в северном полушарии продолжительность дня выравнивается с продолжительностью ночи за несколько дней до весеннего равноденствия. Например, на широте Москвы в 2018 году день на 1 минуту превысил продолжительность ночи 18 марта.
Этот вопрос детально рассмотрен в статье Равноденствие. Осень 2018, где в итоге наглядно показано, что в Равноденствие продолжительность дня выравнивается в наибольшей степени по всему Земному шару. 
Именно этот признак был взят как основополагающий для названия события: Равный день по всей Земле = Равноденствие – это звучит объединяюще и по сути более верно, в отличие от сумеречного Западного: “Equinox” (буквально от латинского “равный ночи” –вот, где корни всеобщего многовекового заблуждения!).

Как “назначается” День Весеннего Равноденствия и что такое равноденствие?

В рамках современной астрономической науки принято наиболее очевидное для земного наблюдателя определение: Точная дата пересечения центра Солнца с небесным экватором2 называется моментом равноденствия. С точки же зрения космического наблюдателя в момент равноденствия наклон земной оси совпадает с направлением ее орбитального движения (плоскость земной оси перпендикулярна линии соединяющей центры масс Земли и Солнца – Схема 1).
Таким образом точка пересечения небесного экватора с эклиптикой 3 через которую Солнце проходит двигаясь с юга на север называется точкой весеннего равноденствия(эклиптические координаты 0°, 0°; экваториальные 00ч00м00с , 0°; в настоящее время находится в созвездии Рыбы)

– Точка орбиты в которой находится Земля в момент весеннего равноденствия называется орбитальной точкой весеннего равноденствия.

– Днем Весеннего Равноденствия называется тот день, на дату которого приходится момент весеннего равноденствия.

В 2018 году на территории России День Весеннего Равноденствия справляют 20 марта от Красноярска до Калининграда и 21 марта от Камчатки с Чукоткой до Иркутска (МСК+5: в момент времени 20.03.2018 19:15 msk в Иркутске будет 21.03.2018 00:15).

Схема 1. Планета Земля в орбитальной точке весеннего равноденствия, плоскость эклиптики и наклон земной оси

Чтобы увеличить изображение и увидеть пояснения кликните по нему…

Главный признак орбитальной точки весеннего равноденствия заключается в том, что в этой точке плоскость земной оси перпендикулярная эклиптике, так же образует прямой угол с направлением на Солнце и, следовательно, угол между направлением на центр Солнца и линией земной оси составляет ровно 90° (Земля повернута так, что со стороны Солнца видны оба полюса).

События, связанные с весенним равноденствием

Согласно основам небесной механики, а так же Закону РФ “Об Исчислении Времени” датой Дня весеннего равноденствия в Центральной России в високосный и два следующих за ним года является обычно 20 марта, в год предшествуюший високосному – 21 марта.

ГодДата весеннего равноденствия (МСК)ГодДата весеннего равноденствия (МСК)201620.03.2016 07:30202020.03.2020 06:50201720.03.2017 13:28202120.03.2021 12:37201820.03.2018 19:15202220.03.2022 18:33201921.03.2019 00:58202321.03.2023 00:24

В 2018 году Земля окажется в точке весеннего равноденствия 20 марта 2018 19:15 MSK (20.03.2018 16:15 UTC – Солнце: вхождения в знаки зодиака, солнцестояния, равноденствия – точные даты).

При этом произойдут следующие события:

1. Наступит астрономическая весна.
2. Согласно зодиакальному положению Солнце перейдет в знак зодиака Овен.
3. Продолжительность дня на всей планете станет максимально возможно равной и составит в среднем 12 часов 8 минут.
4. На экваторе в полдень Солнце окажется в зените.
5. Солнце взойдет почти точно на востоке, а зайдет почти точно на западе (Рис.1).
6. Измерив угол максимального возвышения Солнца  hsun (Рис.1), можно определить широту местности φ = 90° –hsun , в Москве, например, φ = 90° – 34,460° =55,54° .
7. По всей Земле день будет длиннее ночи.
8. В Северном полушарии за несколько дней до равноденствия день сравняется с ночью (в Германии, например, такой день отмечен особо, как Equilux), а за полярным кругом наступит полярный день

Утром этого дня, при чистом рассвете, в Стоунхендже луч солнца коснется каменной метки весеннего равноденствия, точно так же как и в других древних сооружениях, предназначенных для обеспечения календарного исчисления времени.

Обычаи и традиции, связанные с днем весеннего равноденствия

В дореволюционной России 18-19 веков День весеннего равноденствия приходился на 9 марта (по старому стилю), в этот день отмечали Сорок Сороков (Сороки), пекли жаворонки – это была вторая встреча весны, первая, как правило, приходилась на Масленицу.
А вот в Японии День Весеннего Равноденствия – это государственный праздник (яп. 春分の日 Сюмбун-но хи) и официальный выходной.
В Иране и Индии, странах, где зороастризм принимал статус официальный статус, в день весеннего равноденствия празднуют Новый Год. А на тех территориях на которых расселились потомки народов населявших древнюю Персию празднуют «Новруз» – бережно сохраняемый народом праздник уже не одно тысячелетие.
В Европе к этому дню приурочивают всевозможные весенние ярмарки и фестивали, но устойчивые традиции пока еще не сложились.

К сожалению, о древнеславянских празднованиях в канун весеннего равноденствия достоверно ничего сказать нельзя – от языческой мифологии Руси практически ничего до наших дней не дошло.
Правда, не нужно иметь 100 пядей во лбу чтобы догадаться, что “праздник Солнца” – наша русская Масленица, которая сейчас привязана к Сыропустной Неделе, до “крещения огнем и мечем” праздновалась в День Весеннего Равноденствия.

Пословицы и поговорки связанные с весенним равноденствием

“На Сороки день с ночью мерится”.
“Равноденствие весною свет кажет, осенью – сумерки”.

Sergey Ov (Seosnews9)

Ближайшие солнечно-сезонные события:

Астрономическая осень:
День Весеннего Равноденствия, момент весеннего равноденствия 20.03.2018 19:15 и орбита Земли

Астрономическое лето:
День Летнего Солнцестояния и момент летнего солнцестояния Земли 21 июня 2018 года

Астрономическая осень:
День Осеннего Равноденствия, момент осеннего равноденствия и орбита Земли

Астрономическая зима:
День Зимнего Солнцестояния и момент зимнего солнцестояния Земли 22 декабря 2018 года

На первый взгляд нужно просто поделить отрезок между летним и зимним солнцестояниями пополам. Но это не правильно. Скорость перемещения тени сильно зависит от угловой высоты Солнца. Зимой, при низком солнце, дневной ход тени гораздо выше, чем летом. Свой вклад вносит и эллиптичность орбиты Земли. Точки весеннего и осеннего равноденствия размещены несимметрично. Точка весеннего равноденствия ближе к афелию, а точка осеннего равноденствия ближе к перигелию. В результате в северном полушарии между 20 марта и 23 сентября 187 дней, а между 23 сентября и 20 марта 178 дней. То есть летняя половина года длинней зимней на 9 дней. Кроме того что скорость Земли в перигелии выше, чем в афелии.

Определим положение точки равноденствия для нашего примера (Рим , 12:00, калькулятор https://planetcalc.ru/320/)

22.12.2018 Тень в ЗС 41 м / tg 24,6° = 89,4 м
20.03.2019 Тень в РД 41 м / tg 47,6° = 37,5 м
21.06.2019 Тень в ЛС 41 м : tg 66,3° = 18,0 м

Общий ход тени за год 89,4 – 18,0 = 71,4
От ЗС до РД зимний ход 89,4 – 37,5 = 51,9
От РД до ЛС летний ход 37,5 – 18,0 = 19,5

Таким образом, зимний ход тени почти в 2,5 раза больше летнего.
Мы нашли точку равноденствия, уже зная дату и воспользовались калькулятором высоты Солнца над горизонтом.

Как же раньше определяли точку равноденствия?
Рассмотрим несколько вариантов.

1. Вроде самый простой способ определения равноденствия, используя полярную звезду. Высота полярной звезды всегда равна широте места измерения. Во время равноденствия высота солнца равна 90°минус широта. Зная высоту обелиска, мы можем рассчитать длину тени во время равноденствия.
Полярная звезда
Она очень удобна для ориентирования: направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Из-за прецессии земной оси положение Северного полюса мира меняется; ближе всего Полярная звезда подойдёт к нему в период с 7 марта по 13 июня 2102 года — на расстояние 0°27′34,1″, то есть склонение составит 89°32′25,9″, после чего начнётся её удаление от полюса: к середине 2260 года расстояние от неё до полюса превысит 1°. В южном полушарии нет яркой полярной звезды. Сегодня расстояние между полярной звездой и Северным полюсом мира около 0°44′ или в дробном значении 0,73°.

Таким образом, использую полярную звезду для определения широты места, даже сегодня использую самый точный прибор, мы можем ошибиться почти на один градус. Соответственно ошибка при определении высоты солнца над горизонтом в момент равноденствия тоже может составлять +- 0,73°. В Риме в весеннее равноденствие угловая высота солнца ежедневно меняется на 0,40°. Значит, даже сегодня ошибка в определении дня равноденствия этим методом может быть +- 2 дня.

Необходимые инструменты: угломерный инструмент для определения высоты полярной звезды (астролябия, секстант), линейка, знание математики и тригонометрии.

2. Определение точки равноденствия по угловой скорости дневного хода Солнца.
Мы знаем, что в равноденствие суточное угловое изменение высоты Солнца максимальное.
Методика: Каждый день измеряем длину тени. Зная высоту обелиска и длину тени определяем угловую высоту солнца. Определяем дневной угловой ход Солнца. Находим самую большую величину.
Необходимые инструменты: линейка, знание математики и тригонометрии.

Определим суточную угловую скорость Солнца вблизи равноденствия.
Воспользуемся калькулятором.

Из таблицы видно, что угловой дневной ход солнца вблизи точки равноденствия около 0,4° (24 минуты) разница минимальна, различие в 1 секунду.
Ошибка в определении равноденствия может составлять несколько дней. Мне представляется такой способ определения точки равноденствия маловероятным.

3. Определения равноденствия по часам.
Мы знаем, что в равноденствие день равен ночи.
Измеряем по часам время от восхода до заката. Когда день станет равным ровно 12 часам, то это и есть равноденствие.

Воспользуемся калькулятором  https://planetcalc.ru/300/
Рим продолжительность дня.
16.03.2010 11:55
17.03.2010 11:58
18.03.2010 12:01
19.03.2010 12:04
20.03.2010 12:07
21.03.2010 12:10
Каждый день прибавляет 3 минуты. Поскольку отсчет начинается от прикасания верхнего края диска Солнца к горизонту, получилось расхождение с равноденствием на 2 дня. Но здесь можно ввести поправку на центр диска Солнца. И получить равноденствие 20 марта. Вполне реальный метод определения дня равноденствия. Но часы это уже точно XIX век.

Таким образом, мы видим, что вопрос с определением дня равноденствия не прост.
Прошу помощи зала. Предложите другой способ определения дня равноденствия.

Рабочая гипотеза.

1. При введении юлианского календаря не определялась дата весеннего равноденствия. Целью было фиксирование солнечного цикла (времен года) за определенными датами для хозяйственных и гражданских целей. Был установлен год в 365,25 суток (три года по 365 и один високосный 366), год разбит на 12 месяцев с фиксированным количеством дней, определено начало года 1 января, как время выбора власти. И все. Ни о какой дате равноденствии в эдикте Юлия Цезаря речь не шла.
Дата равноденствия для хозяйственных и гражданских целей общества не имеет никакого практического значения. Возможно, она при введении календаря и не определялась.
Реально дата равноденствия попала на 10-11 марта юлианского календаря.

2. Первый Никейский собор установил дату равноденствия 21 марта (буквально «12 день до апрельских календ»). Равноденствие ключевая дата для определения пасхи.

3. Во время григорианской реформы календаря научились определять дату равноденствия более точно и выяснилось, что она попадает на 10 марта вместо 21 марта по постановлению Первого Никейского собора. Учитывая григорианскую поправку, была вычислена дата проведения собора 325 год. Появилась тысячелетняя история. Может даже без злого умысла, а просто как ошибка в определении дня равноденствия.

Нашел, как определить точку равноденствия с помощью гномона.

Посмотрим на диаграмму движения тени от гномона в течение года.
Прямая линия перпендикулярно пересекающая полуденную линию и даст точку равноденствия.

Если смотреть с севера в сторону Солнца, то полуденная линия и линия равноденствия образуют неравноосный крест.

Если смотреть со стороны обелиска увидим такой крест. (Обелиск- камень , Петр)

Крест – символ равноденствия. Иероглиф описывающий методику определения равноденствия.

Равноде́нствие — астрономическое явление, когда центр Солнца в своём видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор^[5].

При наблюдении Земли из космоса в равноденствие терминатор проходит по географическим полюсам Земли и перпендикулярен земному экватору.

Описание[править | править код]

Различают весеннее и осеннее равноденствие. По всемирному времени (в других часовых поясах эти даты могут отличаться на сутки) в северном полушарии весеннее равноденствие происходит 20 марта, когда Солнце переходит из южного полушария небесной сферы в северное, а осеннее равноденствие происходит 22 или 23 сентября, когда Солнце переходит из северного полушария в южное. В южном полушарии — наоборот, мартовское равноденствие считается осенним, а сентябрьское — весенним^[6][7].

В дни равноденствия на всей поверхности Земли (исключая районы земных полюсов) день почти равен ночи («почти»: в дни равноденствия на всей поверхности Земли день несколько длиннее ночи; причинами этого являются атмосферная рефракция, которая несколько «приподнимает» солнечный диск для наблюдателя, и тот факт, что долгота дня определяется как разность между моментами захода и восхода Солнца, которые, в свою очередь, определяются по положению верхнего края солнечного диска относительно горизонта, в то время как равноденствие рассматривается относительно центра солнечного диска^[8]). Для наблюдателя в средних широтах Солнце, из-за рефракции, в дни равноденствия восходит не точно на востоке, а несколько ближе к повышенному полюсу, то есть в северном полушарии — севернее востока, в южном — южнее, и заходит не точно на западе (с аналогичной оговоркой). Лишь для наблюдателя на экваторе азимут восходящего и заходящего Солнца не искажается рефракцией, для него меняется только момент данного астрономического события (восход наблюдается раньше, заход — позже).

В период, когда в северном полушарии день длиннее ночи, приблизительно от весеннего до осеннего равноденствия, Солнце восходит севернее востока и заходит севернее запада (строго говоря, этот период начинается незадолго до весеннего равноденствия и оканчивается вскоре после осеннего равноденствия^[8]), а в период, когда день короче ночи, который продолжается приблизительно от осеннего до весеннего равноденствия, Солнце восходит южнее востока и заходит южнее запада (строго говоря, этот период начинается вскоре после осеннего равноденствия и оканчивается незадолго до весеннего равноденствия)^[9][10].

Вблизи дат равноденствий скорость изменения склонения Солнца наибольшая — около одной угловой минуты в час (~24 угловые минуты в сутки), так как это соответствует пересечениям синусоидой горизонтальной оси (времени), где у неё максимальный наклон. Напротив, около дат солнцестояний склонение Солнца меняется медленно, так как это соответствует вершинам синусоиды, где она почти параллельна оси времени.

Точки пересечения небесного экватора с эклиптикой называются точками равноденствий. Из-за эллиптичности своей орбиты Земля переходит от точки осеннего равноденствия до весеннего скорее, чем от точки весеннего до точки осеннего. Вследствие прецессии земной оси взаимное расположение экватора и эклиптики медленно изменяется; это явление называется предварением равноденствий. За год положение экватора меняется так, что Солнце приходит в точку равноденствия на 20 минут 24 секунды раньше, чем Земля завершает полный оборот по орбите. В результате меняется положение равноденственных точек на небесной сфере. От точки весеннего равноденствия ведётся отсчёт прямых восхождений по небесному экватору, долгот по эклиптике. Определение положения этой фиктивной точки на небесной сфере составляет одну из главных задач практической астрономии. Точки весеннего и осеннего равноденствий обозначаются символами зодиака, соответствующими созвездиям, в которых они находились во времена Гиппарха^[11] (в результате предварения равноденствий эти точки сместились и ныне находятся, соответственно, в созвездиях Рыб и Девы): весеннего равноденствия — знаком Овна (♈︎), осеннего равноденствия — знаком Весов (♎︎)^[12].

Весеннее и осеннее равноденствия считаются астрономическим началом одноимённых времён года. Промежуток между двумя одноимёнными равноденствиями называется тропическим годом, который и принят для измерения времени. Тропический год составляет приблизительно 365,2422 солнечных суток, поэтому равноденствие приходится на разное время суток, передвигаясь вперёд каждый раз почти на 6 часов. Юлианский год заключает 365¼ суток. Вставной день високосного года возвращает равноденствие на прежнее число года. Но тропический год немного меньше юлианского, и равноденствие в действительности медленно отступает по числам юлианского календаря. В григорианском же летоисчислении вследствие пропуска 3 дней в 400 лет оно почти неподвижно (григорианский год в среднем составляет 365,2425 суток).

Даты равноденствий и празднования[править | править код]

Современный григорианский календарь сконструирован таким образом, чтобы в долгосрочной перспективе равноденствия выпадали на одни и те же даты. Однако небольшие колебания дат равноденствий имеют место. Самые ранние даты равноденствий приходятся на високосные годы, а самые поздние — на годы перед високосными.

За время существования григорианского календаря рекордно ранние равноденствия случились в 1696 году: 19 марта 15 ч 5 м — весеннее и 22 сентября 3 ч 8 м — осеннее; а самые поздние в 1903 году: 21 марта 19 ч 15 м — весеннее и 24 сентября 5 ч 45 м — осеннее^[13].

В ближайшие 100 лет самые ранние равноденствия будут в 2096 году: 19 марта 14 ч 7 м — весеннее и 21 сентября 22 ч 58 м — осеннее (что на 400 лет станет рекордом ранних равноденствий); а самые поздние в 2103 году 21 марта 6 ч 27 м — весеннее и 23 сентября 15 ч 28 м — осеннее.

По замыслу создателей григорианского календаря «официальной» датой весеннего равноденствия является 21 марта (буквально «12 день до апрельских календ»), так как 21 марта считалось датой весеннего равноденствия, когда в 325 году состоялся Первый Никейский собор^[14] установивший время ежегодного празднования Пасхи христианской церковью в первое воскресенье после первого полнолуния после 21 марта (как дня весеннего равноденствия).

Весеннее равноденствие, летнее солнцестояние и осеннее равноденствие в европейском неоязычестве отмечаются в качестве праздников (остара, лита и мабон, согласно Колесу года)^[15]. В буддизме во время весеннего и осеннего равноденствия отмечается праздник хиган. День осеннего равноденствия (яп. 秋分の日 сю̄бун-но-хи) также является государственным праздником Японии.

Последний раз в XXI веке весеннее равноденствие выпадало на 21 марта в 2007 году, впоследствии в этом веке будет выпадать на 20 марта или даже на 19 марта^[16].

Народы и религии, у которых Новый год начинается в равноденствие[править | править код]

• Иранцы см. Иранский календарь
• Афганцы
• Таджики
• Узбеки
• Уйгуры
• Киргизы
• Бахаи — Навруз см. Календарь бахаи
• Азербайджанцы
• Казахи
• Славяне (до введения христианства)^[17]
• Тюркские и тюркоязычные народы (до принятия мировых религий) ^{[источник не указан 95 дней]}

22 сентября также начинался год французского республиканского календаря.

Солнечная засветка антенн земных станций[править | править код]

Солнечная засветка антенн земных станций — зашумление радиосигнала, принимаемого со спутника связи, в результате смешения полезного радиосигнала с излучением Солнца при приближении последнего к оси «антенна — спутник».

Солнечная засветка активно проявляется два раза в год в период 3,5 недель, окружающих дни весеннего и осеннего равноденствия, когда Солнце пересекает небесный экватор, рядом с которым находится «пояс Кларка» со спутниками связи, двигающимися по геостационарной орбите^[18].

См. также[править | править код]

• Солнцестояние

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Островский В. М. Равноденствия // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Климишин И. А. Календарь и хронология. — Изд. 3. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. — 478 с. — 105 000 экз. — ISBN 5-02-014354-5.

Истинное движение Земли – Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере – Небесный экватор и плоскость эклиптики – Экваториальные координаты Солнца в течение года

Истинное движение Земли

Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.

Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.

Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.

При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое вза­имное расположение.

Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.

А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые нахо­дятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светила­ми участвует в суточном движении и одновременно имеет собст­венное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.

Представьте себе картину – Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом

Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере

Наиболее просто годовое движение Солнца можно объяснить по рисунку приведенному ниже. Из этого ри­сунка видно, что в зависимости от положения Земли на орбите наблюдатель с Земли будет видеть Солнце на фоне разных со­звездий. Ему будет казаться, что оно все время перемещается по небесной сфере. Это движение является отражением обращения Земли вокруг Солнца. За год Солнце сделает полный оборот.

Большой круг на небесной сфере, по которому происходит ви­димое годовое движение Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика — слово греческое и в переводе означает затмение. Этот круг назвали так потому, что затмения Солнца и Луны про­исходят только тогда, когда оба светила находятся на этом круге.

Следует отметить, что плоскость эклиптики совпадает с плос­костью орбиты Земли.

Видимое годовое движение Солнца по эк­липтике происходит в том же направлении, в котором Земля движется по орбите вокруг Солнца, т. е. оно перемещается к востоку. В течение года Солнце последовательно проходит по эк­липтике 12 созвездий, которые образуют пояс Зодиака и называются зодиакальными.

Пояс Зодиака образуют следующие созвездия: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Ко­зерог и Водолей. Вследствие того, что плоскость земного экватора наклоне­на к плоскости орбиты Земли на 23°27‘, плоскость небесного эк­ватора также наклонена к плоскости эклиптики на угол е=23°27′.

Наклон эклиптики к экватору не сохраняется постоян­ным (вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны), поэтому в 1896 г. при утверждении астрономических постоянных ре­шено было наклон эклиптики к экватору считать усредненно равным 23°27’8″,26.

Небесный экватор и плоскость эклиптики

Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке восто­ка и заходит в точке запада.

Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклип­тике, в которой Солнце занимает самое высокое положение отно­сительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое поло­жение, называется точкой зимнего солнцестояния.

В точке летне­го солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близ­ких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое на­звание. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая корот­кая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — на­оборот.

В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на го­ризонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.

Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному из­менению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.

Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весен­него равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период из­меняется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.

Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом

Экваториальные координаты Солнца в течение года

Экваториальные координаты Солнца в течение года изменя­ются неравномерно. Происходит это вследствие неравномерности движения Солнца по эклиптике и движения Солнца по эклиптике и наклона эклиптики к экватору. Половину своего видимого годо­вого пути Солнце проходит за 186 суток с 21 марта по 23 сентяб­ря, а вторую половину за 179 суток с 23 сентября по 21 марта.

Неравномерность движения Сол­нца по эклиптике связана с тем, что Земля на протяжении всего периода обращения вокруг Солнца движется по орбите не с оди­наковой скоростью. Солнце находится в одном из фокусов эллип­тической орбиты Земли.

Из второго закона Кеплера известно, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени описывает равные площади. Согласно этому закону Земля, находясь ближе всего к Солнцу, т. е. в перигелии, движется быстрее, а находясь дальше всего от Солнца, т. е. в афелии — медленнее.

Ближе к Солнцу Земля бывает зимой, а летом — дальше. Поэтому в зим­ние дни она движется по орбите быстрее, чем в летние. Вследст­вие этого суточное изменение прямого восхождения Солнца в день зимнего солнцестояния равно 1°07′, тогда как в день летнего солнцестояния оно равно только 1°02′.

Различие скоростей движения Земли в каждой точке орбиты вызывает неравномерность изменения не только прямого восхож­дения, но и склонения Солнца. Однако за счет наклона эк­липтики к экватору его изменение имеет другой характер. Наиболее быстро склонение Солнца изменяется вблизи точек равноденствия, а у точек солнцестояния оно почти не из­меняется.

Знание характера изменения экваториальных координат Солн­ца позволяет производить приближенный расчет прямого восхож­дения и склонения Солнца.

Для выполнения такого расчета бе­рут ближайшую дату с известными экваториальными координа­тами Солнца. Затем учитывают, что прямое восхождение Солнца за сутки изменяется в среднем на 1°, а склонение Солнца в тече­ние месяца до и после прохождения точек равноденствия изме­няется на 0,4° в сутки; в течение месяца перед солнцестояниями и после них — на 0,1° в сутки, а в течение промежуточных меся­цев между указанными — на 0,3°.