 |
Астронет: Г.С. Яхно Содержание и методика проведения практических работ и моделирование астрономических явлений в курсе астрономии средней школы http://variable-stars.ru/db/msg/1173351/chapter53.html |
| << Предыдущая |
Работа N 8. Определение географической широты места
I. По высоте Солнца в полдень
1. За несколько минут до наступления истинного полудня установить теодолит в плоскости меридиана (например, по азимуту земного предмета, как указано в работе N 4). Время наступления полудня вычислить заранее способом, указанным в работе N 3.
 |
| Рис. 56. Положение
солнечного диска относительно окулярных нитей теодолита при измерении полуденной высоты Солнца. |
2. С наступлением момента полудня или вблизи него измерить высоту нижнего края диска (фактически верхнего, так как труба дает обратное изображение). Исправить найденную высоту на величину радиуса Солнца (16'). Положение диска относительно перекрестия доказано на рисунке 56.
3. Вычислить широту места,
пользуясь зависимостью:
j = 90 – h +
d
Пример вычислений.
Дата наблюдения - 11 октября 1961 г.
Высота нижнего края диска по 1
нониусу 27˚58'
Радиус Солнца 16'
Высота центра Солнца 27˚42'
Склонение Солнца - 6˚57
Широта места j = 90 – h + d
= 90˚ - 27˚42' -
6˚57 = 55њ21'
II. По высоте Полярной звезды
1. Пользуясь теодолитом, эклиметром или школьным угломером, измерить высоту Полярной звезды над горизонтом. Это и будет приближенное значение широты с ошибкой около 1˚.
2. Для более точного определения широты с помощью теодолита надо в полученное значение высоты Полярной звезды ввести алгебраическую сумму поправок, учитывающую отклонение ее от полюса мира. Поправки обозначаются цифрами I, II, III и даются в Астрономическом календаре - ежегоднике в разделе "К наблюдениям Полярной".
Широта с учетом поправок вычисляется по формуле: j = h – (I + II + III)
Если учесть, что величина I изменяется в пределах от - 56' до + 56' , а сумма величин II + III не превышает 2', то в измеренную величину высоты можно вводить только поправку I. При этой значение широты получится с ошибкой, не превышающей 2', что для школьных измерений вполне достаточно (пример введения поправки приводится ниже).
Методические замечания
I. При отсутствии теодолита высоту Солнца в полдень можно приближенно определить любым из способов, указанных в работе N 3, или (при недостатке времени) воспользоваться одним из результатов этой работы.
2. Точнее, чем по Солнцу, можно определить широту по высоте звезды в кульминации с учетом рефракции. В этой случае географическая широта определится по формуле:
j = 90 – h + d
+ R,
где R - астрономическая рефракция1.
3. Для нахождения поправок к высоте Полярной звезды необходимо знать местное звездное время в момент наблюдения. Для его определения надо по выверенный по радиосигналам часам отметить сначала декретное время, затем местное среднее время:
Здесь - номер часового пояса, - долгота места, выраженная в часовой мере.
Местное звездное время определяется по формуле2
где - звездное время в среднюю гринвичскую полночь (оно дается в Астрономическом календаре в разделе "Эфемериды Солнца").
Пример. Пусть требуется определить широту места в пункте с долготой l = 3ч 55м (IV пояс). Высота Полярной звезды, измеренная в 21ч 15м по декретному времени 12 октября 1964 г, оказалась равной 51˚26' . Определим местное среднее время в момент наблюдения:
Т= 21ч15м - (4ч – 3ч55м) – 1ч = 20ч10м.
Из эфемерид Солнца находим S0:
S0= 1ч22м23с » 1ч22м
Местное звездное время, соответствующее моменту наблюдения Полярной звезды равно:
s = 1ч22м + 20ч10м = 21ч32м.
Из Астрономического календаря
величина I равна:
I= + 22',4
Следовательно, широта
j = 51˚26' - 22' = 51˚04'.
1 Среднее значение рефракции вычисляется по формуле:
R= 58,2∙tgZ , если зенитное расстояние Z не превышает 70˚.
2Здесь не учтена поправка 9˚,86∙(Т- l), которая никогда не бывает больше 4 мин. К тому же, если не требуется особая точность измерений, то можно в эту формулу вместо Т подставлять Tg . При этом ошибка в определении звездного времени не будет превышать ± 30 мин, а ошибка в определении широты составит не более 5' - 6' .
| << Предыдущая |