Как найти высоту полуденного солнца

Как найти высоту полуденного солнца

Содержание

  1. Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом
  2. Определение полуденного солнца: некоторые факты
  3. Инструменты, необходимые для измерения высоты полуденного солнца
  4. Как выполнить измерение
  5. Приведение данных к углам радиан
  6. Итоги
  7. Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом
  8. Применение высоты полуденного солнца
  9. Методы измерения высоты полуденного солнца
  10. Метод тени
  11. Метод прямых измерений
  12. Метод рефлексии
  13. Общий итог
  14. Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом?
  15. Что такое полуденное солнце?
  16. Методы определения высоты полуденного солнца
  17. Прибор Рамздена
  18. Солнечные Часы
  19. Секстант
  20. Болометр
  21. Фотометр
  22. Теодолит
  23. Итог

Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом

Высота полуденного солнца — это угол между горизонтом и направлением лучей солнца в момент, когда солнце находится в наивысшей точке своей траектории над головой наблюдателя. Измерение высоты полуденного солнца и приведение данных к углам радиан важно научиться для каждого, кто интересуется навигацией среди других отраслей.

Определение полуденного солнца: некоторые факты

Солнце мы видим движущимся по небу, но на самом деле это земля вращается вокруг солнца.

Угол между земной поверхностью и лучами солнца в полдень зависит от географической широты наблюдателя. Например:

  • В экваториальных регионах солнце будет находиться в практически одинаковых углах в полдень на протяжении всего года.
  • Если вы находитесь в более высоких широтах (например, на северном полюсе), то в зимние месяцы солнце вообще не появится в течение дня, в то время как летом солнце будет находиться достаточно высоко в полдень.
  • Если вы находитесь на северном полюсу, то положите солнечные часы сверху на землю, и лучи солнца будут идти по кругу относительно часовой стрелки в течение солнечного дня.

Инструменты, необходимые для измерения высоты полуденного солнца

Для измерения высоты полуденного солнца вы понадобится:

  • Часы. Чем точнее часы, тем точнее измерения.
  • Инструмент для измерения углов. Это может быть специализированный инструмент, например, секстан или квадрант, или крестовина на стене здания или жилого дома
  • Бумага и карандаш для записи данных

Как выполнить измерение

Приготовьтесь:

  • Установите инструмент измерения угла в некотором месте, где полуденное солнце будет находиться в точке наивысшей высоты. Например, это может быть стенка здания, на которой установлена крестовина или специализированный инструмент для измерения углов на треноге.
  • Подождите, пока на часах наступит полдень.

Выполнение измерений:

  • Направьте инструмент измерения на полуденное солнце.
  • Измерьте угол между горизонтом и направлением лучей солнца. Этот угол является вашей высотой полуденного солнца.
  • Повторяйте измерения несколько раз, чтобы получить более точный результат. Из показаний сделайте усредненное значение.

Приведение данных к углам радиан

Чтобы использовать эти данные для навигационных расчетов, необходимо привести их к углам радиан. Для этого используется формула:

Угол в радианах = (Полуденная высота Солнца в градусах * Пи) / 180

Например, если полуденное солнце находится на высоте 45 градусов, то угол в радианах будет:

((45 * Пи) / 180) = 0.7854

Итоги

Измерение высоты полуденного солнца может показаться сложным процессом, но если вы обладаете подходящими инструментами, то это может быть достаточно простым делом. Правильное измерение высоты полуденного солнца важно для достижения точных навигационных расчетов, а также для определения времени полуденной категории в вашем регионе.

Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом

Высота полуденного солнца над горизонтом — это ключевой показатель, который определяет угол, на котором солнце проливает свет на землю. Это важно учитывать для многих направлений деятельности, от сельского хозяйства до военных операций.

Применение высоты полуденного солнца

Одно из основных применений высоты полуденного солнца заключается в определении точного местоположения на земле. Классический метод называется «меридианным проходом». Его суть заключается в определении точного места на земле, повороте земли вокруг своей оси и движении солнца от востока к западу. Высота полуденного солнца определяет местоположение на земле в соответствии с меридианным проходом в определенное время. Таким образом, путешественники и другие люди могут использовать высоту полуденного солнца для определения своего местоположения и ориентирования на местности.

Методы измерения высоты полуденного солнца

Существует несколько методов определения высоты полуденного солнца, включая метод тени, метод прямых измерений и метод рефлексии. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от цели определения высоты полуденного солнца и доступных средств измерения.

Метод тени

Метод тени может быть использован в любое время дня при наличии солнца. Для измерения высоты полуденного солнца вам потребуется вертикальный стержень (например, булава или трость), прозрачный лист бумаги, линейка и некоторое свободное время.

Установите вертикальный стержень в вертикальное положение на ровной поверхности и дайте ему простоять несколько минут, пока не перестанут наблюдаться изменения в тени. На прозрачный лист бумаги нарисуйте линейку и установите лист бумаги на поверхность таким образом, чтобы тень от стержня падала на лист бумаги. Используйте линейку для измерения длины тени на листе бумаги.

Используя пронумерованную линейку, вы можете определить длину тени. После этого можно определить угол между стержнем и линией, указывающей на солнце. Для этого достаточно использовать тригонометрию и простейшие математические формулы.

Метод прямых измерений

Метод прямых измерений требует измерения расстояния от вертикального объекта (например, дерево или забор) до точки солнца, а также измерения высоты объекта. Для этого требуется теодолит, уровень и линейка.

Расстояние до объекта можно измерить с помощью линейки или другого измерительного инструмента. Для измерения высоты объекта необходимо установить уровень на земле и ориентировать его вертикально на объекте. После этого можно измерить угол между горизонтом и верхней точкой объекта. Используя теорему Пифагора, можно определить высоту объекта.

Метод рефлексии

Метод рефлексии позволяет измерить высоту полуденного солнца с помощью зеркала. Для этого вам понадобятся зеркало, уровень и капля воды. Найдите гладкое зеркало и разместите его под углом 45 градусов к поверхности земли. Используя уровень, убедитесь, что зеркало расположено в вертикальной плоскости. Затем, закройте одну глазную щель и смотрите на зеркало через каплю воды. Высота солнца будет отображаться на зеркале.

Общий итог

Определение высоты полуденного солнца над горизонтом может быть важным инструментом для многих направлений деятельности. Методы измерения, такие как метод тени, метод прямых измерений и метод рефлексии, позволяют определить высоту полуденного солнца с разной точностью и в зависимости от выбранного метода. В любом случае, точное измерение высоты полуденного солнца помогает определить местоположение на земле и ориентироваться на местности в различных ситуациях.

Как определить высоту полуденного солнца над горизонтом?

Определение высоты полуденного солнца над горизонтом является важной задачей для многих областей жизни, включая навигацию, астрономию и фотографию. В данной статье мы рассмотрим основные методы и приборы, которые помогут определить высоту солнца.

Что такое полуденное солнце?

Полуденное солнце — это солнце, находящееся точно над головой на небе в тот момент, когда солнце находится в своем наивысшем положении на небосводе. В этот момент тени практически отсутствуют или крайне короткие.

Методы определения высоты полуденного солнца

Существует множество способов определения высоты полуденного солнца, включая следующие:

  • Использование Прибора Рамздена
  • Использование Солнечных Часов
  • Использование Секстанта
  • Использование Болометра
  • Использование Фотометра
  • Использование Теодолита

Прибор Рамздена

«Прибор Рамздена» — это прибор, разработанный американским исследователем Ф. Рамзденом для измерения высоты солнца. Этот прибор состоит из остроконечной металлической иглы, которую нужно направить на солнце. Затем необходимо произвести легкое движение иглой, чтобы она поднялась таким образом, чтобы тень от иглы попала на шкалу. Шкала определяет высоту солнца в градусах.

Солнечные Часы

Солнечные часы — это устройства, которые используются для определения времени и высоты солнца. Они состоят из циферблата, на котором указаны часы, и концентрических линий, указывающих на высоту. Для определения высоты полуденного солнца необходимо повернуть солнечные часы так, чтобы тень от стержня попадала на линию, соответствующую солнцу в полдень. На циферблате будет указана высота в градусах.

Секстант

Секстант — это прибор для определения угловых расстояний и высот на местности. Он использует оптическую систему, которая позволяет измерять углы между двумя точками на горизонте и получать высоту полуденного солнца. Для измерения высоты полуденного солнца используется специальный горизонтальный круг на секстанте. Сначала необходимо установить круг на горизонте, а затем направить секстант в сторону солнца. Высота солнца определяется по углу между кругом и солнцем.

Болометр

Болометр — это прибор для измерения интенсивности излучения и тепловой мощности в определенной области спектра электромагнитных волн. Используя болометр, можно измерять интенсивность и температуру солнечного излучения, что позволяет определять высоту полуденного солнца. Однако данное устройство является достаточно сложным в использовании, и требует специальных навыков и знаний.

Фотометр

Фотометр — это прибор для измерения интенсивности света. Он может быть использован для измерения солнечного света и определения высоты солнца. Для измерения необходимо установить фотометр в тень и направить его в сторону солнца. Фотометр покажет интенсивность света в единицах люкс, а высота солнца будет определена в градусах на основе технических характеристик фотометра.

Теодолит

Теодолит — это прибор, используемый в геодезии и топографии для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Он также может использоваться для определения высоты полуденного солнца. Для измерения необходимо установить теодолит на твердой поверхности и направить его в сторону солнца. Затем необходимо измерить угол между теодолитом и горизонтом, который позволит определить высоту полуденного солнца.

Итог

Высота полуденного солнца может быть определена с использованием различных приборов, таких как Прибор Рамздена, Солнечные Часы, Секстант, Болометр, Фотометр и Теодолит. Каждый из приборов имеет свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при выборе подходящего инструмента. Выбор прибора будет зависеть от определенных факторов, таких как доступность, цена, точность измерений и личный опыт.

Источник

Helga

Высший разум

(632057)


10 лет назад

Bо время весеннего и осеннего равноденствий полуденная высота Солнца равна дополнению географической широты места до 90°, а во время зимнего и летнего солнцестояний она меньше или больше равноденственной на угол, равный наклонности эклиптики к экватору.

В дни равноденствий высота полуденного Солнца (φ0) над горизонтом для разных широт (φ1) определяется по формуле:

φ0 = 90° – φ1

Координаты Донецка: 48°00′32″ с. ш. 37°48′15″ в. д.

В г. Донецке 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте:

φ0 = 90° – 48°= 42 °

Летом, когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень увеличивается на 23° 27′, т. е.

φ0 = 90° – φ1 + 23° 27′

φ0 = 90°- 48° +23° 27’= 65° 27′

В Донецке 21 июня высота Солнца равна 65°27′

Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее следует уменьшить на 23°27′, т. е.

φ0 = 90° – φ1- 23° 27′

φ0 = 90°- 48° – 23° 27’= 18° 33′

В Донецке 22 декабря Солнце находится на высоте 18° 33′

Виктор Ковалёв

Оракул

(52843)


10 лет назад

Насколько я понимаю, если считать солнце удалённым бесконечно далеко, то в весеннее и осеннее равноденствие высота солнца над горизонтом будет равна географической широте места, потому что наклон земной оси при этом происходит поперёк направления на солнце и на угол не влияет, а в летнее и зимнее солнцестояние, когда наклон земной оси происходит в направление на солнце, к широте летом прибавляется, а зимой вычитается угол наклона земной оси.
В Википедии широта Донецка указана, как примерно 48,01 градуса.
Ось земли, как написано там же, наклонена на 23,44 градуса.
48,01+23,44=71,45
48,01-23,44=24,57

Светлана Войткевич

Ученик

(185)


10 лет назад

определить можно так: 90 минус широта данного места. например в москве широта 56 градусов, значит высота солнца в полдень в дни равноденствий будет 90 – 56 = 34 градуса над горизонтом.

Источник

Для решения такого типа задач школьники должны знать, что в дни весеннего и осеннего равноденствия (21 марта и 23 сентября), когда Солнце находится в зените над экватором, полуденную высоту Солнца вычисляют по формуле: h = 90° – ϕ, где h — угол, под которым находится Солнце над горизонтом в полдень, а ϕ — географическая широта места наблюдения.

На экваторе она будет составлять: 90° – 0 ° = 90°; на полюсах: 90° – 90° = 0°.

В остальные дни полуденная высота определяется по формуле:

h = 90 ° – ϕ ± δ,

где δ — склонение Солнца.

Летом (22 июня), когда Солнце находится в зените над Северным тропиком (тропиком Рака), полуденная высота его для Северного полушария увеличивается на 23° 27′, поскольку географическая широта Северного тропика составляет 23° 27′ с. ш., т. е. δ = +23° 27′, отсюда h = 90° – ϕ + δ, и для Москвы она составит:

h = 90° – 55° 45′ + 23° 27′;

h = 57° 42 ′ (это максимальная высота Солнца над горизонтом для Москвы).

А зимой (22 декабря), когда Солнце находится в зените над Южным тропиком, 23° 27′ ю. ш., (тропиком Козерога), полуденная высота его для Северного полушария уменьшается на 23° 27′, т. е. δ = –23° 27′, и для Москвы она составит:

h = 90° – 55° 45′ – 23° 27′;

h = 10° 48′ (это минимальная высота Солнца над горизонтом для Москвы).

Во все остальные дни нужно знать, на сколько и в сторону какого полушария склонилось Солнце, то есть на какой широте оно в зените в полдень. Как правило, величину склонения для каждого дня определяют на несколько лет и фиксируют в астрономических ежегодниках.

Задача 1

Определите полуденную высоту Солнца над горизонтом в Ростове-на-Дону 23 сентября.

Решение

Для решения данной задачи необходимо знать географическую широту г. Ростова-на-Дону: она составляет 47° 16′ с. ш. Поскольку в задаче речь идет о 23 сентября, дне осеннего равноденствия, когда солнце находится в полдень в зените над экватором, то δ = 0 °, поэтому этой величиной мы пренебрегаем и используем формулу: h = 90° – ϕ, отсюда:

h = 90° – 47° 16′;

h = 42° 44′.

Ответ

Полуденная высота Солнца над горизонтом в г. Ростове-на-Дону будет составлять 42° 44′.

Задача 2

Определите высоту полуденного Солнца в Новороссийске 22 декабря.

Решение

Географическая широта Новороссийска составляет 44° 43′ с. ш.

22 декабря — день зимнего солнцестояния, полуденная высота его для Северного полушария уменьшается на 23° 27′, т. е. δ = –23° 27′. Эти значения подставляем в формулу h = 90° – ϕ ± δ, отсюда:

h = 90° – 44° 43′ – 23° 27′;

h = 21° 50′.

Ответ

Полуденная высота Солнца 22 декабря в г. Новороссийске составит 21° 50′.

Источник

  • Печать

Страницы: [1] 2 След.»  Все   Вниз

A A A A

Тема: Положение Солнца  (Прочитано 3737 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Доброго вечера Знатоки-астрономы.
Я инженер. Для решения моей задачи нужно знать положение Солнца на моей широте, относительно моего астрономического полдня.
То есть время года, местное астрономическое время суток, азимут и высота в градусах.
Прошу сориентировать, где я могу получить такую информацию.
Хотелось бы получить эту информацию в аналитическом виде, какими бы сложными не были формулы.
Спасибо _________________ Юрий.


Записан

В течение года Солнце меняет свое склонение в пределах ± 23° 26′16″ от экватора. Иначе говоря, на широты более далёкие от экватора оно не попадает, хотя видно его, практически везде.


Записан

Осталось 379 символов

Большое спасибо, Уважаемый.
Я конечно очень далек от астрономии, но курса школьной астрономия мне вполне достаточно, чтобы прекрасно понимать, что этот угол – это угол наклона земной оси.
Если бы мой вопрос был только в этом, поверьте, я бы не беспокоил Вас.
Но мне очень важно знать всё-таки именно положение Солнца, как функцию от времени суток и года.


Записан

Путь такой.
Дано – дата, время. Находим экваториальные геоцентрические координаты Солнца.
Экваториальные – значит прямое восхождение α и склонение δ.
Можно найти формулы разного уровня точности. Вам наверное достаточно точности несколько угловых минут.

Затем, дано – α, δ, широта φ и долгота λ  наблюдателя. Преобразуем экваториальные в горизонтальные – азимут, высота над горизонтом.


Записан

Уровень точности, то есть относительная погрешность, конечно же должна быть инженерной, т.е. 5%.
А дальше непонятно…
Вы предлагаете мне “изобрести велосипед”?


Записан

Вы предлагаете мне “изобрести велосипед”?

Нет, я предлагаю вам искать. Для этого привел термины, которые используются, чтобы легче искать.
Например – Астрономический календарь. Постоянная часть.
А вычисление α, δ Солнца на дату и здесь на форуме где-то приводили.


Записан

Извините, я Вас неверно понял.
Спасибо за подсказку.
Буду очень благодарен если сможете ещё чем-то помочь.

« Последнее редактирование: 14 Ноя 2019 [00:07:54] от Юрий_Нд »


Записан

Guy Fawkes

Даффет-Смит, “Практическая астрономия с калькулятором”.


Записан

Ув. Guy Fawkes, книгу по Вашим рекомендациям скачал.  Но что дальше делать, не знаю.  Или там нет ответа на мой вопрос,  или я просто не располагаю достаточными знаниями, чтобы понять, что мне нужно искать.
Если можно, подскажите-сориентируйте пожалуйста.


Записан

Солнце в полдень бывает на максимальной высоте над горизонтом
Эта высота в градусах вычисляется по простой формуле высота = 90 градусов – широта местности + склонение солнца в данный день (полдень)
h = 90° – φ + δ
Например, если широта вашего пункта 50 градусов, то полуденная высота Солнца, например 15 ноября 2019 года будет равна
h = 90° – 50 + -18 = 22 градуса
или если широта вашего пункта 40 градусов, то полуденная высота Солнца, например 23 сентября 2019 года будет равна
h = 90° – 40 + 0 = 50 градусов
или если широта вашего пункта 56 градусов, то полуденная высота Солнца, например 22 июня 2019 года будет равна
h = 90° – 56 + 23 = 57 градусов

Склонение Солнца “δ” на каждый день можно взять из астрономического календаря на год, например здесь http://images.astronet.ru/pubd/2019/04/05/0001465266/ak_2019.pdf

Успешных занятий астрономией!


Записан

Я – вояджер, путник…. Все свое ношу с собой. Шагаю от звезды к звезде, где бурлит ЖИЗНЬ ВСЕЛЕННОЙ. Здесь соединяются воедино МГНОВЕНИЕ и ВЕЧНОСТЬ. Здесь одним взглядом можно увидеть ВСЕ и НИЧЕГО…. Здесь рождаются и рушатся МИРЫ, а ЖИЗНЬ продолжается…. если живешь с ЛЮБОВЬЮ в сердце!(с)

Если нужно знать положение Солнца в Вашем пункте наблюдения в любой момент времени, то есть простой калькулятор на https://planetcalc.ru/4270/
Если нужно вычислять самостоятельно, то опять же упомянутая книга Даффет-Смит, “Практическая астрономия с калькулятором” или Астрономический календарь. Постоянная часть
Либо набираете в поисковике “горизонтальные координаты Солнца на заданную дату и время”


Записан

Я – вояджер, путник…. Все свое ношу с собой. Шагаю от звезды к звезде, где бурлит ЖИЗНЬ ВСЕЛЕННОЙ. Здесь соединяются воедино МГНОВЕНИЕ и ВЕЧНОСТЬ. Здесь одним взглядом можно увидеть ВСЕ и НИЧЕГО…. Здесь рождаются и рушатся МИРЫ, а ЖИЗНЬ продолжается…. если живешь с ЛЮБОВЬЮ в сердце!(с)

Уважаемый Александр, спасибо “на добром слове”.
Я Вам очень признателен за Ваши подсказки и Вашу помощь.
Однако. Ваши пояснения по посту номер девять, мне, как инженеру, совершенно очевидны.  Для этого, простите, мне совершенно не нужно было заглядывать в какие бы то ни было справочники.
За астрономический календарь, отдельное спасибо.
 На сегодняшний день, я располагаю двумя источниками:
1. Абалкин И.К. Астрономический календарь Постоянная часть (Часть 1) изд7 1981 г
2. Даффет-Смит, “Практическая астрономия с калькулятором”
Подскажите пожалуйста, в каком параграфе из этих двух источников поясняется, как я могу найти высоту солнца в любой день года и в любой час этого дня, как функцию от угла поворота Земли, либо времени от астрономического полдня в этот день.
Причём, небольшие отклонения от Всемирного времени на данный год меня совершенно не интересуют.
Меня интересует только одно:
Солнышко, в какой-то определенный день года поднимется на каком-то “Восточном  азимуте”, “сядет на таком же Западном азимуте”, будет светить допустим 15 с половиной часов, в астрономический полдень поднимется на угол 25,5 градусов от горизонта, а в другое время этого же дня будет находиться на известной мне высоте от горизонта.
В параграфе 42. Вычисление положения Солнца [2] даётся методика определения склонения солнца и  времени прямого восхождения.
Но как от этих данных мне перейти к тому, что мне нужно, я не понимаю.
Вы не могли бы например, взять надо мной шефство, чтобы сказать, что нужно сначала проработать этот параграф, эту формулу, затем другой параграф, другую формулу, чтобы “подойти к тому, что мне нужно”?
Чтобы в итоге я смог создать “свой онлайн калькулятор”.


Записан

Н.Н.Матусевич “Основы мореходной астрономии” гл. 10 может поможет?

В принципе, еще нюансов много влияющих на точность – атмосферная рефракция (истинное или видимое положение), уклонение отвесной линии (разница нормали к земному эллипсоиду и реальной отвесной линией в данной точке), прецессия и нутация земной оси и пр.

PS: Сам я расчеты не делал, конкретику не подскажу :(


Записан

SW BK709EQ2, Ахромат 90×900, DeA 114×1000, ЗТ Besser 20-60×60, EQ5, Canon 400D


Записан

Если нужно знать положение Солнца в Вашем пункте наблюдения в любой момент времени, то есть простой калькулятор на https://planetcalc.ru/4270/

Интересная вещь. Я захожу, а там указаны мои координаты – это уже фиксируется моё местоположение?


Записан

Надо очень много знать, чтобы понять своё невежество.

Я захожу, а там указаны мои координаты – это уже фиксируется моё местоположение?

Нет, это просто координаты столицы нашей Родины.
Я вот зашел сейчас ( совсем не с Москвы ) – то же самое. 55 45, 37 37


Записан

Нет, это просто координаты столицы нашей Родины.

А я по регистрации в интернете – по СИМ-карте – считаюсь в Москве. У меня не прямая линия, а 3G модем с СИМ-картой, вот и подумал, что они засекли моё местоположение и уже забили его в таблицу. А когда пытаюсь изменить числа в таблице, она входит в ступор и постоянно выдаёт 1 градус и 17 минут. Приходится выходить и заходить снова. Что-то здесь надо прояснить.


Записан

Надо очень много знать, чтобы понять своё невежество.

Уважаемый модератор AAV, я Вам крайне благодарен, что Вы подсказали интересующую меня тему. Эту тему я видел.
Но простите, мне там также сложно разобраться, как и в вышеуказанных источниках по астрономии.
Не могли бы Вы мне показать-посоветовать именно конкретное место, где я мог бы аналитически получить подобную диаграмму, только для всех дней года.
Кстати, табличные данные меня нисколько не пугают, так как я их могу с легкостью также интерполировать программными средствами. Даже по двум координатам.
Ещё дополню, что размеры таблиц меня также не пугают.
В заключении могу сказать, что онлайн-калькулятор это конечно хорошо, но мне нужно знать все положения светила на небосводе.

« Последнее редактирование: 16 Ноя 2019 [08:51:49] от Юрий_Нд »


Записан

Guy Fawkes

Ув. Guy Fawkes, книгу по Вашим рекомендациям скачал.  Но что дальше делать, не знаю.  Или там нет ответа на мой вопрос,  или я просто не располагаю достаточными знаниями, чтобы понять, что мне нужно искать.
Если можно, подскажите-сориентируйте пожалуйста.

Ув. Юрий_Нд, нужно сделать следующее:
1. Вычислить звёздное время для заданного момента времени (п. 11).
Для этого потребуется вычислить поправку b (там же), требующую знания юлианской даты на начало года (п.4).
2.Вычислить экваториальные координаты Солнца (п. 42 или 43)
3.По ним и звёздному времени вычислить горизонтальные координаты Солнца (п. 25) 


Записан

По Даффет-Смиту дан, практически, исчерпывающий ответ
По Астрономическому календарю. Постоянная часть для решения Вашей задачи, придется изучить параграфы с 1 по 8.
Конкретно по нахождению горизонтальных координат светил (Солнца или любого другого небесного объекта) информация дается на странице 30 Астрономического календаря. Постоянная часть
Придется потрудиться над разработкой собственной программы нахождения горизонтальных координат Солнца, если первоначальными данными являются только географические координаты пункта наблюдения, дата и время
В свое время в начале 90-х делал такую программу для программируемого калькулятора именно по книге Даффет-Смита
Компьютеров тогда в быту еще не было, но калькулятор отлично справлялся с задачей и, в частности, помогал находить, например, Венеру на дневном небе.
Если нужен исходник той программы, постараюсь найти и сделать электронную копию
Успехов в решении Вашей задачи!


Записан

Я – вояджер, путник…. Все свое ношу с собой. Шагаю от звезды к звезде, где бурлит ЖИЗНЬ ВСЕЛЕННОЙ. Здесь соединяются воедино МГНОВЕНИЕ и ВЕЧНОСТЬ. Здесь одним взглядом можно увидеть ВСЕ и НИЧЕГО…. Здесь рождаются и рушатся МИРЫ, а ЖИЗНЬ продолжается…. если живешь с ЛЮБОВЬЮ в сердце!(с)

  • Печать

Страницы: [1] 2 След.»  Все   Вверх

  • Астрофорум – астрономический портал »
  • Темы, интересные всем »
  • Астрономия для всех (Модераторы: AAV, Romero) »
  • Положение Солнца

Источник

Анализируя освещенность помещений солнцем в Archicad, выписал высоты солнца в основных направлениях в дни весеннего равноденствия, летнего солнцестояния и в самый короткий день. Высота солнца в этих направления позволяет получить общую картину. Параллельно осознал для себя несколько закономерностей насчет положения солнца, над которыми раньше просто не задумывался.

На рисунке изображена траектория солнца в разные времена года.

Азимут солнца по времени. азимут и высота солнца над горизонтом

  • Азимут и время восхода солнца
  • — 21 июня солнце всходит ровно на северо-востоке в 4.45
  • — 21 марта и 21 сентября солнце всходит ровно на востоке в 7.30
  • — 21 декабря  солнце всходит ровно на юго-востоке в 10.15
  • Азимут и время заход солнца
  • — 21 июня заходит ровно на северо-западе  в 22.10
  • — 21 марта и 21 сентября солнце заходит ровно на западе в 19.40 
  • — 21 декабря  солнце заходит ровно на юго-западе в 16.50

Самое высокое положение солнца на горизонтом в полдень (по нашему времени в 13.30), независимо от времени года. Высота солнца в 13.30 варьируется от 10 градусов зимой до 58 градусов летом.

  1. 21 декабря — 10 градусов
  2. 21 марта  — 34 градуса 
  3. 21 сентября — 34 градуса
  4. 21 июня — 58 градусов

Азимут солнца по времени. азимут и высота солнца над горизонтом

Как-то я не осознавал, что 21 декабря солнце поднимается над горизонтом всего на 10 градусов. Совсем мы северная страна.

  • Вот формулы для расчета вы соты солнца в полдень.
  • Высота полуденного солнца зимой = наклон земной оси — широта
  • Высота полуденного солнца весной и осенью = 90 — широта
  • Высота полуденного солнца весной и осенью = 180 — наклон земной оси — широта
  • Наклон земной оси равен примерно 66 градусов, наша широта примерно 56 градусов.

Летом солнце освещает даже северные окна домов, что происходит рано утром и поздно вечером. 21 июня солнце встает ровно на северо-востоке и садится на северо-западе. Солнце в этих направлениях видно только один день в году, его высота над горизонтом в этот день — 0 градусов.

Солнце в направлениях на восток и на запад бывает видно ровно половину года. Остальную половину года солнца в этих направлениях не видно, потому что оно еще либо не встало, либо уже село.  Высота солнца над горизонтом в направлениях ровно на восток и запад варьируется в течении полугода от 0 до 29 градусов

  1. — 21 декабря    солнца в этих направлениях вообще не видно
  2. — 21 марта       0 градусов (солнце ровно на горизонте)
  3. — 21 сентября  0 градусов (солнце ровно на горизонте)
  4. — 22 июня        29 градусов
  5. Солнце в направлении на юго-восток и юго-запад видно круглый год. При этом его высота на горизонтом варьируется от 0 градусов до 51 градуса
  6. — 21 декабря   0 градусов 
  7. — 21 марта      26 градусов
  8. — 21 сентября  26 градусов
  9. — 22 июня    51,5 градус
  10. Параллельно с этим осознал для несколько интересных фактов
  11. — на экваторе день равен ночи на протяжении всего года
  12. — на экваторе солнце всходит ровно на востоке, а заходит на западе на протяжении всего года
  13. — высота солнца на экваторе в полдень варьируется в зависимости от времени года от 66 градусов с юга, 66 градусов с севера, и 90 градусов в дни весеннего равноденствия
  14. — в день весеннего равноденствия ночь равна дню на всех широтах

Азимут и высота солнца над горизонтом

Продолжаем тему, начатую статьей Восход и закат солнца.

На повестке дня вычисление азимута солнца и его высоты над горизонтом в любой момент времени в точке с заданными координатами. Азимут мы откладываем от севера по часовой стрелке.

Алгоритм расчета взят отсюда. Описал его какой-то хороший швед. Он старался как мог, но все равно для стороннего человека ничего не понятно.

Например, я могу еще понять, как мы переходим от одной системы координат к другой, но понять, почему долгота перигелия солнца вычисляется как
, где d — количество дней от эпохи J2000 — это уже выше моих сил.

Видимо где-то далеко, в башне из слоновой кости, сидят астрономы, и все эти цифры рассчитывают, а потом все остальные смертные их используют. Может быть какой-нибудь астроном когда-нибудь расскажет о том, как это все происходит; пока же пришлось взять на веру все эти магические цифры и воплотить расчет в жизнь. Очевидно, так делает большинство.

Есть несколько книг, которые обычно рекомендуют людям на форумах, когда не хотят отвечать развернуто, типа, «смотри вон там», и я тоже приведу их здесь:

Jean Meeus. Astronomical algorithms
Peter Duffett-Smith. Practical Astronomy with your calculator.

Как и в случае калькуляторов для расчета времени восхода и захода солнца, ниже представлены два калькулятора — первый берет информацию о координатах и часовом поясе из справочника городов, т. е.

остается только выбрать город и ввести время наблюдения; а второй позволяет задать координаты и часовой пояс «вручную».

Информацию о городах могут добавлять в справочник зарегистрированные пользователи.

Отрицательная высота над горизонтом соответствует темному времени суток — солнце «под» горизонтом. Пересечение с горизонтом утром происходит примерно на азимуте 90 градусов, из чего можно сделать смелый вывод, что солнце восходит все-таки на востоке.

Paul Schlyter (это швед) утверждает, что ошибка в расчетах не превышает одной угловой минуты для дат в диапазоне 1900 – 2100.

ДеньТочность вычисления

Знаков после запятой: 2

Высота над горизонтом (градусы)

Дата :Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Высота над горизонтом (градусы)

Азимут и высота солнца над горизонтом

  • Следующий уникальный калькулятор служит для перевода экзотических единиц длины в…
  • Следующий онлайн калькулятор о фунтах. Ранее он был очень популярен,…
  • Следующий онлайн калькулятор может вычислить уровень жидкости в цилиндрической таре…
  • Следующий онлайн калькулятор переводит температуры между разными шкалами.
    Помните калькулятор…
  • Следующий калькулятор интересен тем, что он переводит древние российские денежные…
  • Следующий калькулятор будет очень полезен тем, кто решил купить или…
  • Следующий калькулятор работает очень просто, вам нужно ввести всего одно…
  • Следующий онлайн калькулятор считает рост человека благодаря русской системе мер…
  • Следующий онлайн калькулятор может вычислить габариты экрана телевизоров, компьютеров, проекторов,…
  • Перед вами 2 калькулятора: один поможет вам подобрать формат снимков…
  • Следующие 2 калькуляторы переводят заданное число плиток в квадратные метры…
  • Перед вами 2 онлайн-калькулятора. Они переводят меры площади из метрической…
  • Следующий необычный калькулятор переводит меры длины из русской системы в…
  • Перед вами 2 калькулятора, которые предназначены для перевода мер длины…
  • Следующий простенький калькулятор переводит введенную вами toC из кельвинов в…
  • Следующий калькулятор предназначен для перевода кг в фунты. Также есть…
  • Следующий онлайн калькулятор переводит калибр древних артиллерийских орудий из фунтов…
  • Давайте вспомним калькулятор, который переводит градусы Цельсия в градусы Фаренгейта:…
  • Как вы уже могли заметить на нашем сайте есть несколько…
  • Следующий уникальный калькулятор переводит градусы Цельсия в градусы Фаренгейта. Наверное,…
  • Следующий калькулятор умеет переводить значение угла, которое задано в градусах,…
  • Следующий калькулятор делает перевод единиц измерения углов из градусов, минут,…
  • Следующий калькулятор делает расчет объема сегмента цилиндра. Давайте посмотрим каким…
  • Следующий онлайн-калькулятор считает объем жидкости в бочке, которая имеет цилиндрическую…
  •  Следующий калькулятор служит для детального подсчета суммарной работы аппарата.
    Вам…
  • Перед вами отличный помощник для IT специалистов. С помощью данного…
  • Следующий калькулятор переводит числа, записанные римскими цифрами в простые десятичные…
  • Следующий калькулятор переводит скорость из м/с в км/час. Часто при…
  • Начнем с истории. В 17 веке итальянским ученым Торричелли было…
  • Следующий онлайн-калькулятор рассчитывает параметры горловины для цилиндрического бочки.
    Все работает…

Азимут и высота солнца над горизонтом

Высота Солнца над горизонтом – величина непостоянная. В течение дня из-за вращения Земли она проходит путь от 0 до 90 градусов и обратно через фазы восхода, зенита и заката.

Но это если наблюдать за нашим светилом из своего города.

В масштабах планеты угол, под которым его лучи падают на поверхность Земли в разных регионах, влияют как на климатические условия, так и на продолжительность времени суток.

Демонстрация принципа азимута

Демонстрация принципа азимута

На ледяных полюсах лучи солнечного света едва касаются нашей планеты. Там очень холодно, а день и ночь длятся по полгода и называются полярными. А вот жаркому экватору достается больше всего солнечного света, который падает туда под прямым углом.

В тех краях и климат намного приятнее, и день с ночью имеют практически одинаковую продолжительность. Эти наблюдения подтверждают простой факт: чем выше Солнце, тем больше тепла и света оно дает, а его высота над горизонтом равна углу падения его лучей.

Северное сияние, Норвегия

Северное сияние, Норвегия

Еще один способ следить за перемещением нашей звезды на небе – это вычисление ее азимута. Сделать это можно с помощью онлайн-калькуляторов для любой точки Земли, например, для Москвы. Понадобятся лишь дата и время. Скажем, в полдень 15-го июня 2018-го года азимут и высота Солнца над горизонтом в Москве составляли 167,29 и 57,08 градуса соответственно.

Вычисление времени восхода и захода в цифровую эру тоже стало делом нескольких кликов. В той же Москве 22-го декабря 2018-го года Солнце встало только в 8:57, а зашло за горизонт уже в 15:58, подарив москвичам лишь семь часов светового дня.

Онлайн калькулятор для расчета положения Солнца по городам на нашем сайте в левой части страницы!

Декабрь — это вообще месяц самых длинных ночей в Северном полушарии, а 22-ое декабря — это дата зимнего солнцестояния, самого короткого дня и самой долгой ночи в году для этой части света. Всему виной опять же высота Солнца над горизонтом. Зимой и особенно в декабре ее значения самые низкие за весь год.

Уникальность статьи 100%

Solar azimuth angle — Wikipedia

Угол солнечного азимута является азимут углом в положении Солнца . Эта горизонтальная координата определяет ВС «ы относительно направления вдоль местного горизонта , в то время как солнечный зенитный угол (или ее комплементарного угол солнечного возвышения ) определяет видимые Солнца высоты .

Есть несколько соглашений об азимуте Солнца; однако он традиционно определяется как угол между линией, направленной на юг, и тенью, отбрасываемой вертикальным стержнем на Земле .

Это соглашение гласит, что угол положительный, если тень идет к востоку от юга, и отрицательный, если к западу от юга. Например, направление на восток будет на 90 °, а на запад — на -90 °.

Другое соглашение — обратное; он также имеет начало прямо на юге, но измеряет углы по часовой стрелке, так что на восток теперь отрицательно, а на западе теперь положительно.

Однако, несмотря на традицию, наиболее общепринятым соглашением для анализа солнечного излучения , например, для приложений солнечной энергии , является направление на север по часовой стрелке , поэтому восток равен 90 °, юг — 180 °, а запад — 270 °.

Это определение используется NREL в своих калькуляторах положения Солнца, а также в формулах, представленных здесь.

Однако фотографии Landsat и другие продукты USGS , хотя также определяют азимутальные углы относительно прямого севера, принимают углы против часовой стрелки как отрицательные.

Обычные тригонометрические формулы

В следующих формулах предполагается направление на север по часовой стрелке.

Угол солнечного азимута может быть рассчитан с хорошим приближением по следующей формуле, однако углы следует интерпретировать с осторожностью, потому что обратный синус , то есть x = sin −1 y или x = arcsin y , имеет несколько решений, только одно из которых будет быть правильным.

грех ⁡ ϕ s знак равно — грех ⁡ час потому что ⁡ δ грех ⁡ θ s . { displaystyle sin phi _ { mathrm {s}} = { frac {- sin h cos delta} { sin theta _ { mathrm {s}}}}.}

Следующие формулы также могут использоваться для аппроксимации азимутального угла Солнца, но в этих формулах используется косинус, поэтому азимутальный угол, показанный калькулятором, всегда будет положительным и должен интерпретироваться как угол между нулем и 180 градусов, когда часовой угол , h , является отрицательным (утро), а угол между 180 и 360 градусами, когда часовой угол, h , положительным (днем). (Эти две формулы эквивалентны, если принять формулу аппроксимации « угла возвышения Солнца »).

потому что ⁡ ϕ s знак равно грех ⁡ δ потому что ⁡ Φ — потому что ⁡ час потому что ⁡ δ грех ⁡ Φ грех ⁡ θ s потому что ⁡ ϕ s знак равно грех ⁡ δ — потому что ⁡ θ s грех ⁡ Φ грех ⁡ θ s потому что ⁡ Φ . { displaystyle { begin {align} cos phi _ { mathrm {s}} #038; = { frac { sin delta cos Phi — cos h cos delta sin Phi} { sin theta _ { mathrm {s}}}} [5pt] cos phi _ { mathrm {s}} #038; = { frac { sin delta — cos theta _ { mathrm { s}} sin Phi} { sin theta _ { mathrm {s}} cos Phi}}. end {выравнивается}}}

Итак, практически говоря, азимут компаса, который является практическим значением, используемым повсюду (например, в авиакомпаниях как так называемый курс) на компасе (где север равен 0 градусов, восток — 90 градусов, юг — 180 градусов, а запад — 270 градусов). можно рассчитать как

компас  ϕ s знак равно 360 — ϕ s . { displaystyle { text {compass}} phi _ { mathrm {s}} = 360- phi _ { mathrm {s}}.}

В формулах используется следующая терминология:

Кроме того, деление приведенной выше формулы синуса на первую формулу косинуса дает формулу касательной, которая используется в Морском альманахе .

Формула на основе подсолнечной точки и функции atan2 { displaystyle operatorname {atan2}}

Венок Аналеммаса. Ежегодная экскурсия по положению Солнца, определяемая тройкой , и с шагом в 1 час, если смотреть на географический центр смежных Соединенных Штатов. Серая часть означает, что сейчас ночь. S Икс { displaystyle S_ {x}}
S y { displaystyle S_ {y}}
S z { displaystyle S_ {z}}

В публикации 2021 года представлен метод, в котором используется формула солнечного азимута, основанная на подсолнечной точке и функции atan2 , как определено в Fortran 90 , что дает однозначное решение без необходимости подробного рассмотрения. Подсолнечная точка — это точка на поверхности Земли, над которой находится Солнце.

Метод сначала вычисляет склонение Солнца и уравнение времени с использованием уравнений из астрономического альманаха, то это дает x-, y- и г-компонента единичного вектор , указывающей к Солнцу, через векторный анализ , а не сферическую тригонометрию , следующим образом:

ϕ s знак равно δ , λ s знак равно — 15 ( Т грамм M Т — 12 + E м я п / 60 ) , S Икс знак равно потому что ⁡ ϕ s грех ⁡ ( λ s — λ о ) , S y знак равно потому что ⁡ ϕ о грех ⁡ ϕ s — грех ⁡ ϕ о потому что ⁡ ϕ s потому что ⁡ ( λ s — λ о ) , S z знак равно грех ⁡ ϕ о грех ⁡ ϕ s + потому что ⁡ ϕ о потому что ⁡ ϕ s потому что ⁡ ( λ s — λ о ) . { displaystyle { begin {align} phi _ {s} #038; = delta, lambda _ {s} #038; = — 15 (T _ { mathrm {GMT}} -12 + E _ { mathrm {min }} / 60), S_ {x} #038; = cos phi _ {s} sin ( lambda _ {s} — lambda _ {o}), S_ {y} #038; = cos phi _ {o} sin phi _ {s} — sin phi _ {o} cos phi _ {s} cos ( lambda _ {s} — lambda _ {o}), S_ {z} #038; = sin phi _ {o} sin phi _ {s} + cos phi _ {o} cos phi _ {s} cos ( lambda _ {s} — lambda _ {o}). end {align}}}

где

  • δ { displaystyle delta}
    это склонение Солнца,
  • ϕ s { displaystyle phi _ {s}}
    — широта подсолнечной точки,
  • λ s { displaystyle lambda _ {s}}
    долгота подсолнечной точки,
  • Т грамм M Т { displaystyle T _ { mathrm {GMT}}}
    среднее время по Гринвичу или всемирное координированное время,
  • E м я п { displaystyle E _ { mathrm {min}}}
    это уравнение времени в минутах,
  • ϕ о { displaystyle phi _ {o}}
    широта наблюдателя,
  • λ о { displaystyle lambda _ {o}}
    долгота наблюдателя,
  • S Икс , S y , S z { Displaystyle S_ {x}, S_ {y}, S_ {z}}
    представляют собой x-, y- и z-компоненты, соответственно, единичного вектора, направленного к Солнцу.

Это можно показать . С помощью приведенной выше математической схемы зенитный угол Солнца и азимутальный угол Солнца просто S Икс 2 + S y 2 + S z 2 знак равно 1 { displaystyle S_ {x} ^ {2} + S_ {y} ^ {2} + S_ {z} ^ {2} = 1}

Z знак равно а c о s ( S z ) { Displaystyle Z = mathrm {acos} (S_ {z})}
,

γ s знак равно а т а п 2 ( — S Икс , — S y ) { displaystyle gamma _ {s} = mathrm {atan2} (-S_ {x}, — S_ {y})}
. (Соглашение по часовой стрелке)

где

  • Z { displaystyle Z}
    — зенитный угол Солнца,
  • γ s { displaystyle gamma _ {s}}
    — азимутальный угол Солнца в соответствии с соглашением «юг-часовой стрелке».

Если кто-то предпочитает соглашение по северу по часовой стрелке или соглашение по востоку и против часовой стрелки, формулы будут

γ s знак равно а т а п 2 ( S Икс , S y ) { displaystyle gamma _ {s} = mathrm {atan2} (S_ {x}, S_ {y})}
, (Соглашение о севере по часовой стрелке)

γ s знак равно а т а п 2 ( S y , S Икс ) { displaystyle gamma _ {s} = mathrm {atan2} (S_ {y}, S_ {x})}
. (Восточная конвенция против часовой стрелки)

Наконец, значения , и на 1-часовой операции в течение всего года может быть представлена в виде 3D сюжета «венца Аналеммы » в качестве графического изображения всех возможных положений Солнца с точки зрения солнечного зенитного угла и угла солнечного азимута для любого данного местоположения. S Икс { displaystyle S_ {x}}
S y { displaystyle S_ {y}}
S z { displaystyle S_ {z}}

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки

  • Калькуляторы положения Солнца от Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL)
  • Алгоритм положения Солнца для приложений солнечного излучения (NREL)
  • Рабочая тетрадь Excel с функциями VBA для определения солнечного азимута, высоты Солнца, рассвета, восхода солнца, солнечного полудня, заката и сумерек, написанная Грегом Пеллетье , переведенная из онлайн-калькуляторов NOAA для положения Солнца и восхода / захода солнца.
  • Рабочая тетрадь Excel с калькулятором временных рядов положения Солнца и солнечной радиации, автор Грег Пеллетье.
  • Калькулятор положения солнца Бесплатный онлайн-инструмент для оценки положения солнца с помощью трех различных алгоритмов.
  • PVCDROM Azimuth Angle — онлайн-материал по фотоэлектрической технике UNSW, ASU, NSF et al.

Формула высоты солнца над горизонтом

Вычисление азимута и высоты солнца над горизонтом по заданным координатам и времени наблюдения. Возможно как задание координат вручную, так и выбор значения из справочника городов.

Продолжаем тему, начатую статьей Восход и закат солнца.

На повестке дня вычисление азимута солнца и его высоты над горизонтом в любой момент времени в точке с заданными координатами. Азимут мы откладываем от севера по часовой стрелке.

Алгоритм расчета взят отсюда. Описал его какой-то хороший швед. Он старался как мог, но все равно для стороннего человека ничего не понятно. Например, я могу еще понять, как мы переходим от одной системы координат к другой, но понять, почему долгота перигелия солнца вычисляется как , где d — количество дней от эпохи J2000 — это уже выше моих сил.

Видимо где-то далеко, в башне из слоновой кости, сидят астрономы, и все эти цифры рассчитывают, а потом все остальные смертные их используют. Может быть какой-нибудь астроном когда-нибудь расскажет о том, как это все происходит; пока же пришлось взять на веру все эти магические цифры и воплотить расчет в жизнь. Очевидно, так делает большинство.

Есть несколько книг, которые обычно рекомендуют людям на форумах, когда не хотят отвечать развернуто, типа, «смотри вон там», и я тоже приведу их здесь:

Jean Meeus. Astronomical algorithms Peter Duffett-Smith. Practical Astronomy with your calculator.

Как и в случае калькуляторов для расчета времени восхода и захода солнца, ниже представлены два калькулятора — первый берет информацию о координатах и часовом поясе из справочника городов, т. е.

остается только выбрать город и ввести время наблюдения; а второй позволяет задать координаты и часовой пояс «вручную».

Информацию о городах могут добавлять в справочник зарегистрированные пользователи.

Отрицательная высота над горизонтом соответствует темному времени суток — солнце «под» горизонтом. Пересечение с горизонтом утром происходит примерно на азимуте 90 градусов, из чего можно сделать смелый вывод, что солнце восходит все-таки на востоке.

Paul Schlyter (это швед) утверждает, что ошибка в расчетах не превышает одной угловой минуты для дат в диапазоне 1900 – 2100.

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Как определить полуденную высоту Солнца над горизонтом в дни летнего и зимнего солнцест., вес. и осеннего равноденствия ?

Bо время весеннего и осеннего равноденствий полуденная высота Солнца равна дополнению географической широты места до 90°, а во время зимнего и летнего солнцестояний она меньше или больше равноденственной на угол, равный наклонности эклиптики к экватору.

В дни равноденствий высота полуденного Солнца (φ0) над горизонтом для разных широт (φ1) определяется по формуле:

  Что лучше webrip или hdrip

Координаты Донецка: 48°00′32″ с. ш. 37°48′15″ в. д.

В г. Донецке 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте:

Летом , когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень увеличивается на 23° 27′, т. е.

  • φ0 = 90° – φ1 + 23° 27′
  • φ0 = 90°- 48° +23° 27’= 65° 27′
  • В Донецке 21 июня высота Солнца равна 65°27′

Зимой , когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее следует уменьшить на 23°27′, т. е.

  1. φ0 = 90° – φ1- 23° 27′
  2. φ0 = 90°- 48° – 23° 27’= 18° 33′
  3. В Донецке 22 декабря Солнце находится на высоте 18° 33′

определить можно так: 90 минус широта данного места. например в Москве широта 56 градусов, значит высота солнца в полдень в дни равноденствий будет 90 – 56 = 34 градуса над горизонтом.

  • Определение высоты полуденного солнца
  • (угла падения солнечных лучей)
  • Дни равноденствия: весеннего – 21 марта осеннего – 23 сентября
  • 90° – широта места =
  • Летнее солнцестояния – 22 июня
  • Зимнее солнцестояние – 22 декабря
  • 90° – широта – 23,5°=
  • Определение высоты полуденного солнца
  • (угла падения солнечных лучей)
  • Дни равноденствия: весеннего – 21 марта осеннего – 23 сентября
  • 90° – широта места =
  • Летнее солнцестояния – 22 июня
  • Зимнее солнцестояние – 22 декабря
  • 90° – широта – 23,5°=
  • Определение высоты полуденного солнца
  • (угла падения солнечных лучей)
  • Дни равноденствия: весеннего – 21 марта осеннего – 23 сентября
  • 90° – широта места =
  • Летнее солнцестояния – 22 июня
  • Зимнее солнцестояние – 22 декабря
  • 90° – широта – 23,5°=
  • Как определить географические широты по высоте Солнца в полдень?

1.Для более точного определения необходимо знать только одну величину – склонение Солнца. Склонение – расстояние от экватора, т. е. насколько Солнце севернее или южнее экватора.Максимальная высота экватора над горизонтом равна 90 – fi.

  1. Поэтому широта равна fi = 90 – h + d.
  2. (fi – широта, h – высота Солнца, d – склонение Солнца).
  3. 2. Широта места в градусах, определяемая по высоте светила в полдень рассчитывается так:fi = (90-betta)+23*cos(Tet);
  4. Эта формула, полученная мной, является приближенной, в ней обозначены:

fi – широта места, betta – угол между плоскостью горизонта и направлением на солнце (высота Солнца) , 23.

5 – угол наклона земной оси, Tet – угловое положение Земли на эллиптической орбите относительно положения, соответствующего 22 июня.

Следует отметить, что в полдень солнце точно на юге для представителей северного полушария, для южного полушария оно на севере, это надо учитывать при расчете широты

  Частное скрытая камера россия

Солнце – источник жизни. Так говорится практически во всех научных трудах, посвященных природе, и публикациях на различные физико-географические темы.

На самом деле, конечно, источник жизни еще не найден, а Солнце – это просто раскаленный шар, звезда, испускающая в мировое пространство электромагнитные волны различной длины. Солнце и не подозревает о том, какую пользу оно приносит биосфере и Земле в целом.

Поэтому наша звезда – это не источник жизни, а главное средство для ее поддержания. А точнее – одно из самых главных.

Солнечные лучи несут к поверхности Земли тепло и свет. Сама по себе солнечная радиация не имеет температуры, однако, соприкоснувшись с земным веществом, она чудесным образом превращается в привычное для нас тепло.

Нет такого места на открытой (дневной) поверхности Земли, куда бы ни разу не проникали солнечные лучи. Повсюду во всех местах – отправимся ли мы на юг или на север – нас будет сопровождать солнечный свет.

Однако, находясь в северных широтах, мы сразу заметим, что солнце хоть и светит чрезвычайно ярко, но совершенно не греет; а на черноморских или средиземноморских курортах долгое нахождение под солнцем без головного убора чревато неприятностями – можно получить солнечный удар.

Отсюда возникает вопрос: если солнечный свет есть везде, то почему же одни части Земли избалованы солнечным теплом, а другие – обделены им, а то и вовсе лишены.

Всё дело в том, что Земля имеет шарообразную форму. Из-за этого электромагнитная солнечная радиация вынуждена падать на земную поверхность под разным углом – от 0 до 90 градусов.

Угол падения 0 ° подразумевает то, что лучи Солнца слегка соприкасаются с поверхностью, идут по касательной, скользят по поверхности, естественно, не принося ей никакого тепла. Такое наблюдается между полярными кругами и полюсами. Максимум тепла поверхность получает тогда, когда лучи падают на нее отвесно – под углом 90 градусов.

При этом говорят, что солнце находится в зените. В таком положении оно бывает только в пространстве, лежащем между двумя ключевыми параллелями – Северным тропиком и Южным тропиком.

Отсюда следует вывод: чем больше угол падения лучей Солнца, тем больше нагревается земная поверхность. Этим и объясняется разница между климатом севера и юга.

Угол падения солнечных лучей равен высоте солнца над линией горизонта. Например, если солнце в тропиках в какой-либо день поднялось на высоту 90 градусов над горизонтом, то угол падения солнечных лучей на земную поверхность там также составляет 90 градусов. Высота же солнца над горизонтом зависит от географической широты местности.

Широта, на которой находится местность, определяет изменение высоты солнца над горизонтом в течение года. Изменение высоты солнечного диска в течение года называется годовым диапазоном высоты солнца. В каждой местности наблюдаются свои крайние значения годового диапазона.

  1С изменить значение в табличной части документа

На полюсах, например, высота солнца в течение года меняется от -23,5 градусов (зимнее солнцестояние) до 23,5 градусов (летнее солнцестояние). Минус означает то, что солнце опускается ниже горизонта, т.е.

наступает полярная ночь (в дни весеннего и осеннего равноденствия солнце в этих регионах едва проглядывает из-за горизонта, то есть находится на высоте 0 градусов). В Северном полушарии на широте 45 градусов годовой диапазон составляет от 21,5 ° (зимнее солнцестояние) до 68 ,5 ° (летнее солнцестояние).

На широте 0 градусов (на экваторе) годовой диапазон высоты солнца меняется от 66,5 (минимум) до 90 градусов (максимум).

Именно крайние значения диапазона высоты солнца определяют тип климата местности, степень его сезонной контрастности, долготу дня и пр.

Циркуляция атмосферы и подстилающая поверхность – важнейшие факторы, но крайние значения диапазона высоты солнечного диска являются первичным, решающим климатообразующим фактором, который определяют годовую интенсивность инсоляции местности, а именно – какое количество суммарной солнечной радиации получает поверхность за год. Чем ближе крайние значения диапазона высоты солнца подходят к 90 ° , тем теплее климат и тем меньше разница между зимой и летом (сезонный контраст всё более и более сглаживается).

Самой высшей точки на небосводе солнечный диск достигает в полдень. В северном или южном направлении с каждым градусом широты уменьшается или увеличивается и градус полуденной высоты солнца над горизонтом.

Например, если на широте 0 ° высота полуденного солнца составляет 90 градусов, то на широте 1 ° в северном или южном полушарии в этот же момент времени солнце находится на высоте 89 градусов над горизонтом. На широте 2 ° солнце достигнет высоты 88 градусов и т.д.

Таким образом, зная положение солнца в какой-либо точке Земли, можно определить на какой высоте находится солнце в другой точке Земли в это же время. И для этого необходимо всего лишь знать широты этих точек.

Изменение высоты солнца (угла падения лучей) с широтой – главная причина зональности климата, почвенно-растительного покрова и ландшафтов в целом. Зональность – главнейшая географическая закономерность, она – альфа и омега географической науки.

  • ПОЛУДЕННАЯ ВЫСОТА СОЛНЦА НАД ГОРИЗОНТОМ ДЛЯ ВСЕХ ШИРОТ СЕВЕРНОГО И ЮЖНОГО ПОЛУШАРИЯ (в градусах)
  • широта весеннее летнее осеннее зимнее
  • равноденствие солнцестояние равноденствие солнцестояние
  • Мария Сухоруких
  • Распечатать

Производство астрономических вычислений, определение азимута

Геодезические азимуты (дирекционные углы) направлений могут определяться геодезическим, астрономическим или гироскопическим методом. Геодезическим методом дирекционные углы определяются посредством угловой передачи от исходных направлений.

  • Для определения дирекционных углов геодезическим методом прокладываются угловые ходы или развиваются сети треугольников.
  • Дирекционные углы со средними квадратическими погрешностями 1 и 2// определяются астрономическим методом.
  • Дирекционные углы со средней квадратической погрешностью 3//   могут определяться из астрономических наблюдений, а также геодезическим методом от сторон ГГС 1 и 2 классов или от направлений, дирекционные углы которых получены из астрономических наблюдений со средней квадратической погрешностью 1 и 2//.

Дирекционные углы со средними квадратическими погрешностями 5, 10, 15, 30 и 60// определяются из астрономических  и гироскопических наблюдений или геодезическим методом от сторон ГГС 1-4 классов и от направлений с известными дирекционными углами требуемой точности. При определении дирекционных углов со средней квадратической погрешностью 15-60// в качестве исходных могут использоваться направления с пунктов ГГС на ориентирные пункты.

Определение дирекционных углов геодезическим методом с точностью 3-60 //

Для определения дирекционных углов геодезическим методом прокладываются угловые ходы или развиваются сети треугольников.

При определении дирекционных углов со средними квадратическими погрешностями 3-10// прокладывается не менее трех угловых ходов от трех исходных пунктов (рис.) или развивается сеть треугольников, опирающихся не менее чем на три исходных пункта (рис.

), на каждом из которых наблюдаются два исходных направления.

Дирекционные углы со средними квадратическими погрешностями 15, 30 и 60// разрешается определять проложением одного разомкнутого хода между двумя исходными направлениями, не являющимися взаимообратными.

При определении дирекционных углов со средними квадратическими погрешностями 3-10// угловые ходы прокладываются по трехштативной системе. При этом, если длины сторон более 500 м, наблюдения могут выполняться на визирные цели. Для проложения ходов по трехштативной системе используется теодолит и комплект из двух визирных марок.

Определение астрономического азимута по часовому углу Полярной звезды

Азимут по часовому углу Полярной звезды можно определять днем и ночью. Дневные наблюдения следует начинать не ранее чем чрез 30 мин после восхода Солнца и прекращать за 30 мин до его захода; ночные наблюдения следует начинать не ранее чем через 30 мин после захода Солнца и прекращать за 30 мин до его восхода.

Наблюдения выполняют со столика знака, бетонного столба или с надежно укрепленного штатива. При наблюдениях со столба или штатива высота визирного луча над препятствием должна быть не менее 2 м.

В ночное время визирование производят на фонари, в дневное время – на марки или визирные цилиндры геодезических знаков.

Наблюдение ведут на постоянной нити, т.е. вращая наводящий винт алидады, наводят на земной предмет и Полярную звезду одну из нитей биссектора трубы, установленного в нульпункте. При этом необходимо иметь в виду, что если во время наблюдений при круге «лево» наводят на объект левую нить биссектора, то при круге «право» эта нить будет справа.

  1. Моменты наведений нити биссектора на Полярную звезду фиксируют по звездному хронометру; нить наводят на звезду под удар целых секунд хронометра.
  2. Каждый прием наблюдения азимута выполняют в следующем порядке:
  3. ·        наведение трубы на земной предмет, отсчеты по горизонтальному кругу;
  4. ·        наведение трубы на Полярную звезду, отсчеты Т по хронометру, накладному уровню и горизонтальному кругу;
  5. ·        перекладка уровня на 1800;
  6. ·        второе наведение трубы на Полярную звезду, отсчеты по хронометру, накладному уровню и горизонтальному кругу;
  7. ·        второе наведение трубы на земной предмет, отсчеты по горизонтальному кругу.

Указанные действия составляют один полуприем. В другом полуприеме трубу переводят через зенит и все перечисленные действия повторяют. Алидаду инструмента в первом полуприеме вращают по ходу часовой стрелки, во втором полуприеме – против хода часовой стрелки. Биссекторы микроскопов наводят на «младший» и «старший» штрихи по одному разу.

Полевой контроль каждого полуприема выполняют сразу же после его окончания. Для этого сравнивают повторное наблюдение земного предмета с первоначальным, разность между которыми не должна превышать 6//.

При определении азимута со средними квадратическими ошибками + 5// и + 10// подготовка к наблюдениям, наблюдения и обработка журнала производятся также, как и при определении азимута со средней квадратической ошибкой + 2//.

Определение астрономического азимута по часовому углу Солнца со средней квадратической ошибкой + 10//

Азимут по часовому углу Солнца можно наблюдать при высоте Солнца не более 500. наиболее выгодным временем для наблюдения  азимута являются утренние и вечерние часы. Начинать наблюдения следует не ранее чем через 30 мин после восхода Солнца, и заканчивать не позднее, чем за 30 мин до его захода.

Азимут определяют теодолитом ОТ-02 шестью приемами с перестановкой лимба на угол σ = 1800 / n , где n – число приемов.

Непосредственно перед наблюдениями инструмент тщательно нивелируют.

Наблюдения Солнца ведут со светофильтром, после того как изображение Солнца попало в поле зрения трубы, вертикальную нить сетки нитей трубы подводят наводящим винтом алидады  к левому или правому краю диска Солнца.

В момент соприкасания нити с краем диска Солнца наблюдатель подает команду «Есть», по которой помощник наблюдателя отсчитывает и записывает в журнал показания часов, а наблюдатель диктует ему отсчет по горизонтальному кругу.

  • При круге «лево» и круге «право» вертикальную нить сетки наводят на диаметрально противоположные края диска Солнца, с тем, чтобы среднее из отсчетов по горизонтальному кругу относилось к центру Солнца.
  • Прием наблюдения азимута выполняют в следующем порядке:
  • Круг «лево» (КЛ):
  • наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному кругу;
  • наведение трубы на левый (правый) край диска Солнца; запись отсчетов по часам и горизонтальному кругу;
  • Круг «право» (КП);
  • наведение трубы на левый (правый) край диска Солнца; запись отсчетов по часам и горизонтальному кругу;
  • наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному кругу.

Азимут по часовому углу Солнца можно определять при высоте Солнца не более 50°. Наиболее выгодным временем для на­блюдения азимута являются утренние и вечерние часы. Начинать наблюдения следует не ранее чем через 30 мин после восхода Солнца и заканчивать не позднее чем за 30 мин до захода.

Для регистрации моментов наблюдений Солнца применяют палубные часы ЧП или двухстрелочный секундомер 51СД, которые устанавливают по московскому времени. Поправку часов следует определять из приема сигналов поверки времени (шесть точек) не реже чем через 2 ч.

Значения широты φ и долготы λ, пункта наблюдения, необходи­мые для вычисления азимута, могут быть получены через геодези­ческие координаты, определенные по топографической карте мас­штаба 1: 50 000, с учетом уклонений отвесной линии, снятых со спе­циальной карты с ошибкой не более 5#8243;.

Перед началом каждого приема теодолит тщательно горизонтируют. Во время наблюдений отсчеты по уровню не берут, но следят, чтобы пузырек уровня не отклонялся от середины более чем на два деления.

  1. Наблюдения Солнца ведут со светофильтром. Каждый прием определения азимута выполняют в следующем порядке:
  2. — Визируют при КЛ  (КП)  центральной вертикальной нитью на земной предмет; берут отсчеты по горизонтальному кругу;
  3. — Наводят при КЛ (КП) зрительную трубу на Солнце (перед наведением надевают на окуляр зрительной трубы светофильтр); подводят вертикальную нить наводящим винтом вращения алидады к левому (правому) краю диска Солнца; регистрируют момент соприкосновения нити с краем диска Солнца по часам или двухстрелочному секундомеру, берут отсчеты по горизонтальному кругу;
  4. — Переводят зрительную трубу через зенит и вновь визируют сначала на Солнце (теперь уже на другой край его диска), а – затем на земной предмет.
  5. В журнале показывается, на какой именно край диска Солнца наводилась вертикальная нить в каждом полуприеме.

При наблюдении с палубными часами момент соприкасания нити с краем диска Солнца регистрирует помощник наблюдателя по команде наблюдателя «Есть». При наблюдении с двухстрелочным секундомером этот момент регистрирует сам наблюдатель.

  • Азимут Солнца вычисляют по формулам:
  • ctg ά= x- y/sin t°
  • x= sin φ ctg t°
  • y= cos φ tg δ°
  • α= ± ά
  • где t° -часовой угол Солнца в момент его наблюдения в пункте с долготой λ;
Источник

Добавить комментарий