Реферат определение географической широты

Обновлено: 04.07.2024

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

Белой Екатерины

11-Г класс Определение географической широты в древние времена. В древние времена, и особенно в эпоху Великих географических открытий, определение координат места было необходимой и первоочередной задачей. На каждом корабле был астроном, который с помощью простейших инструментов был способен определить широту и долготу местонахождения судна.

Долгое время для определение координат использовали якобсштаб – инструмент, представляющий собой длинную градуированную планку, снабженную более короткой подвижной поперечной перекладиной. При визировании нужно было приставить конец планки к глазу, а поперечную перекладину двигать до тех пор, пока ее нижний конец не коснется горизонта, а верхний – данной звезды или Солнца. Таким образом определялась высота светила, а с ее помощью – широта места и время. Якобсштаб использовался до середины XVIIIв., пока не был вытеснен зеркальным секстантом – астрономический угломерный инструмент, состоящий из зрительной трубы, двух зеркал, светофильтров и шкалы. Секстант был настолько важен для мореплавателей, что его даже поместили на небо, назвав этим словом созвездие.

Система географических координат на поверхности Земли. Земной шар делится плоскостью экватора на два равных полушария –Северное и Южное. Плоскость экватора перпендикулярна к оси вращения Земли. Ось вращения пересекается с земной поверхностью в Северном и Южном полюсах Земли.

Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, параллельными экватору, получаются окружности – параллели. Земной шар можно мысленно пересечь перпендикулярными к экватору и проходящими через земную ось плоскостями, которые носят название плоскостей меридианов, а линии, образованные их пересечением с поверхностью земного шара называются меридианами. Любая точка на поверхности земного шара может быть задана двумя координатами. Одна координата называется долготой и отсчитывается от нулевого, условно принятого меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию. Вторая координата называется широтой и отсчитывается от земного экватора к полюсам.

Высота полюса мира над горизонтом. Высота полюса мира над горизонтом hp= PCN, а географическая широта места = COR. Эти два угла ( PCN и COR) равны как углы со взаимно перпендикулярными сторонами: [ОС] [CN],[OR][CP]. Равенство этих углов дает простейший способ определения географической широты местности : угловое расстояние полюса мира от горизонта равно географической широте местности. Чтобы определить географическую широту местности, достаточно измерить высоту полюса мира над горизонтом, так как:

Суточное движение светил на различных широтах. С изменением географической широты места наблюдения меняется ориентация оси вращения небесной сферы относительно горизонта. Необходимо рассмотреть, какими будут видимые движения небесных светил в районе Северного полюса, на экваторе и на средних широтах Земли.

На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды движутся по кругам, параллельным горизонту. Здесь звезды не заходят и не восходят, их высота над горизонтом неизменная.

На средних географических широтах существуют как восходящие и заходящие

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

O- РN- Рs- РNРs- Z- Z1- ZZ1- E- W- N- S- QQ1- Q- Q1- РNMРs- NS- M- Что понимают под небесной сферой и как происходит её вращение? Подпишите основные элементы небесной сферы? (на работу 7 минут)

Земной шар и небесная сфера изображены в сечении плоскостью небесного меридиана места наблюдения. Наблюдатель из точки О видит полюс мира на высоте РОN = hP. Направление оси мира ОР параллельно земной оси. Угол при центре Земли ООq соответствует географической широте места наблюдения . Так как радиус Земли в точке наблюдения перпендикулярен плоскости истинного горизонта, а ось мира перпендикулярна плоскости географического экватора, то угол РОN и OOq равны между собой, как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Высота полюса мира над горизонтом Z P S N Q  q q’ O’ O hP экватор Земли математический горизонт небесный экватор ось мира ось вращения Земли Z'

Прецессия земной оси Ось Земли вращается относительно далёких звёзд, делая полный оборот примерно за 26 тысяч лет (т.н. платонический год). При этом она описывает окружность радиусом 23,5° с центром в полюсе эклиптики, находящимся в созвездии Дракона. Прецессия впервые была обнаружена во II в. до н.э. Гиппархом, который нашёл, что координаты звёзд несколько изменились по сравнению с теми, что были сто лет назад. 13 тысяч лет назад полюс мира указывал на Вегу. На территории Восточно-Европейской равнины можно было увидеть Центавр и Южный Крест. Дальше титул Полярной поочередно присваивался, звездам из созвездия Геркулеса. Римляне вовсе не имели Полярной звезды. α Малой Медведицы стала полярной звездой примерно в 1100 г., а ближе всего к ней полюс пройдет в 2100 г. Приблизительно в 3200 г. полярными станут звезды созвездия Цефей, затем они уступят первенство Денебу из созвездия Лебедя и Веге из созвездия Лира. Смещение полюса мира в результате прецессии. ГЕРКУЛЕС

Полярная звезда, находящаяся вблизи СП мира, остаётся почти на одной высоте над горизонтом на данной широте при суточном вращении звёздного неба. При перемещении наблюдателя с севера на юг, где географическая широта меньше, Полярная звезда опускается к горизонту, т. е. существует зависимость между высотой полюса мира и географической широтой места наблюдения. Высота полюса мира над горизонтом

Таким образом, угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения: hP = .С другой стороны, из рисунка следует, что угол QOZ определяет собой величину склонения зенита Z. Поэтому можно записать, что  = Z или  = hP = Z Высота полюса мира над горизонтом Z P S N Q  q q’ O’ O hP экватор Земли математический горизонт небесный экватор ось мира ось вращения Земли Z' Доказано в 320 г до н.э. - Питеас (Древняя Греция).

На средних географических широтах ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту, суточные пути звёзд также наклонены к горизонту. Поэтому наблюдаются восходящие и заходящие звезды. Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части горизонта, а под заходом — западной части горизонта. В средних широтах, например на территории Республики Беларусь, наблюдаются звезды северных околополярных созвездий, которые никогда не опускаются под горизонт. Они называются незаходящими. Звезды, расположенные около южного полюса мира, у нас никогда не восходят. Их называют незаходящими. На экваторе Земли ось мира совпадает с полуденной линией, а полюсы мира с точками севера и юга. Небесный экватор проходит через точки востока, запада и точку зенита. Суточные пути всех звёзд перпендикулярны горизонту и каждая из них половину суток находится над горизонтом. Восходящие и заходящие звезды

Определение географической широты Трофимова Е.В УО ОГОСШ № 4.

План Кульминация светил а) верхняя кульминация б) нижняя кульминация в) точка восхода светила г) точка захода светила 2. Суточное движение светил на различных широтах. 3. Высота светила в кульминации. 4. Определение географической широты по астрономическим наблюдениям 5. Решение задач

Теорема: Высота полюса мира над горизонтом (hp) равна географической широте места наблюдения (приближенно φ≈h Полярной звезды). Доказательство: О - находится наблюдатель на Земле φ - кульминирует к северу, М1

Дано: hВ=50o46' hн=35054' φ =?, δ=? φ= hн+ (hВ- hн) /2 = (hВ+hн) / 2 φ=(50о46'+35о54')/2=(86о40')/2=43о20' h=90о+φ-δ δ =90о+φ-hВ δ =90о+43о20'-50о46‘ = 82о40' Ответ: φ=43о20', δ=82о40'

Задача 1 Незаходящая звезда в верхней кульминации наблюдается на высоте h1=500461, а в нижней кульминации на h2=350541. Определите географическую широту места. Выпишем в общем виде формулы высот в верхней и нижней кульминации. h1=90-φ+δ (1) h2=90+φ- δ (2) Задача 2 Какой наибольшей высоты достигает Вега (склонение) δ = 380471, если в Москве δ = 550451. Определите высоту в момент верхней кульминации. δ = 380471 δ = 550451 h = ? Воспользуемся формулой (1) h1=90-φ+δ (1) ;

Решение Задача 1 Вычислим из (1)выражения (2) h1- h2= - 2 φ; т.е. φ= -(h1- h2):2 Вычислим географическую широту: φ = -(500461- 350541):2= -70261 Задача 2 Воспользуемся формулой (1) h1=90-φ+δ (1) h = 90-550451+380471=730021

Подвижная карта звёздного неба Карта состоит из двух кругов. На основном нижнем круге вычерчена сетка экваториальных координат, нанесены изображения звёзд до 4-й звёздной величины, 3 переменные звезды, 2 туманности, 5 звездных скоплений. Склонения светил отсчитываются на карте вдоль радиусов от края к центру в пределах от -45° до +90°. Прямые восхождения проставлены вблизи края карты в пределах от 0h до 24h. На самом краю карты нанесены деления месяцев и чисел. Все что видно на основном круге через верхний накладной круг находится над горизонтом, все, что не видно – под горизонтом. Вдоль края овала проставлены азимуты в пределах от 0° до 360°.

Установка карты и проведение наблюдений Вращая накладной круг, совмещают дату наблюдения со временем наблюдения. Определяют стороны света по Полярной звезде. При отождествлении звёзд и созвездий на северной части неба становятся лицом к северу и держат перед собой карту так, чтобы точка севера на ней была внизу. Тогда расположение изображений звёзд на ней будет соответствовать их видимому расположению на небе. Упражнения с картой Устанавливая изображения светил при вращении накладного круга последовательно на восточную линию горизонта, на западную линию горизонта, можно определять моменты восхода и захода светил. Азимут и время восхода Солнца можно определить, если через точку пересечения эклиптики и горизонта на карте провести прямую от полюса до края карты, где и отсчитать дату и время восхода. Азимут отсчитывается по линии горизонта. Подобным образом определяют азимуты и моменты захода Солнца на западной стороне горизонта.

Самостоятельная работа Вариант 1 1. На какой высоте происходит в Санкт-Петербурге, географическая широта которого равна 60°, верхняя кульминация звезды Альтаир? 2. Светило восходит в точке востока. Где оно будет через 12 ч? Вариант 2 1. Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве, географическая широта которой равна 56°, на высоте 63°? 2. Как располагаются суточные пути звезд относительно небесного экватора?

Работа с ПКЗН Вариант З 1. Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Регул наблюдалась в верхней кульминации на высоте 57°? 2. Где на Земле не видно никаких звезд южного полушария неба? Вариант 4 1. На какой высоте происходит верхняя кульминация звезды Спика в городе, географическая широта которого составляет 50°? 2. Как относительно горизонта располагаются суточные пути звезд для наблюдателя, находящегося на полюсе Земли? ДАЛЕЕ ЗАКРЫТЬ

Работа с ПКЗН Вариант 5 1. Каково склонение звезды, если ее верхняя кульминация в Ереване, географическая широта которого равна 40°, происходит на высоте 37°? 2. Какой круг небесной сферы все звезды пересекают дважды в сутки, если наблюдения ведутся в средних широтах? Вариант 6 1. Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Бетельгейзе наблюдалась в верхней кульминации на высоте 48°? 2. Как располагается ось мира относительно земной оси? относительно плоскости горизонта? ЗАКРЫТЬ

Суточное движение светил на экваторе Земли и средних широтах

Контрольные вопросы Какие точки называют точками кульминации светил? Что называется точками восхода и захода светил? Как изменяется при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение? Какая существует зависимость между географической широтой места наблюдения и соответствующими горизонтальной и экваториальной координатами светила? Как приближенно определить географическую широту места из наблюдения Полярной звезды? Каково назначение зенит -телескопа? 1 2 3 4 5 6 ЗАКРЫТЬ

Дополнительное задание Найдите интервал склонений звезд, которые на данной широте: а) никогда не восходят; б) никогда не заходят; в) могут восходить и заходить. ЗАКРЫТЬ

Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26'] Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0o] Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика] В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы] Сегодня склонение Солнца >O или

Простенькая презентация по теме определения географической широты. Удобна для визуального отображения определений.

Определение географической широты

Основы практической астрономии

1. Кульминация светил

При своем суточном вращении вокруг оси мира светила два раза за сутки пересекают небесный меридиан. Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией .

1. Кульминация светил

Различают верхнюю и нижнюю кульминации.

В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту. Точка нижней кульминации светила более удалена от точки зенита, чем точка верхней кульминации, и нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации.

1. Кульминация светил

Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила , а точка пересечения с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила .

1. Кульминация светил

Формула для определения высоты звезды в ее верхней кульминации:

Формула высоты звезды в нижней кульминации:

Если обе кульминации незаходящей звезды находятся по одну сторону от зенита, то ее верхняя кульминация определяется из соотношения:

Определение географической широты

Основы практической астрономии

1. Кульминация светил

Различают верхнюю и нижнюю кульминации.

1. Кульминация светил

Формула для определения высоты звезды в ее верхней кульминации:

Формула высоты звезды в нижней кульминации:

Читайте также: