Реферат: Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям. Определение географической долготы реферат

Географические координаты — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Содержание (план)

Географические координаты — это значения, определяющие положение определённой точки на земной поверхности, небесной сфере, а также поверхности других планет. Они необходимы для того, чтобы отыскать на глобусе или географической карте определённый объект. К географическим координатам относятся географическая широта, географическая долгота и абсолютная высота.

Все географические объекты на Земле, кроме полюсов, имеют широту и долготу. Все меридианы Земли на полюсе сходятся в одной точке. Поэтому у Северного и Южно­го полюсов есть только широта — 90 градусов.

Искать дорогу среди безбрежных просторов океана морякам по­могают карты с нанесенными на них параллелями и меридиана­ми. По ним можно определить, где находится корабль, сколько ему еще плыть, какие земли встретятся на пути. Широту и долго­ту местности моряки и путешественники определяют специаль­ными приборами, работа с которыми требует знаний математики и астрономии.

Географическая широта

Географическая ши­рота точки — это величина дуги в градусах между экватором и этой точкой. Географическая широта любого места земного шара выра­жается в градусах, которые отсчитываются от Экватора (0°) к полюсам (90°).

Чтобы определить географическую широту места на карте или глобусе, надо знать, на какой параллели оно находится Значение параллелей от 0 градусов на экваторе до 90 градусов на полюсе подписывают вдоль начального, Гринвичско­го меридиана или сбоку у рамки карты. Все точки земной поверх­ности к северу от экватора имеют северную широту, все точки южного полушария — южную широту.

На карте полушарий в атласе параллели проведены через 20°, следовательно, не все точки земного шара находятся на обозна­ченных параллелях.

Определение широты

Суэцкий канал находится на 30° северной широты (сокращённо: с. ш.), Например, через Санкт-Петербург про­ходит параллель 60 граду­сов. Значит, город лежит на 60-м градусе северной широ­ты (с. ш.).

Москва, лежащая в Северном полушарии, расположена между 40° с. ш. и 60° с. ш. Нетрудно догадаться, что широта Москвы приблизительно 55,5° с. ш. (55 гра­дусов 30 минут с. ш.). И Москва, и Санкт-Петербург, и Суэцкий канал находятся к северу от Экватора, поэтому их широта се­верная, к югу от Экватора любая точка будет иметь южную широту (сокращённо: ю. ш.). Так, остров Кергелен в Индийском океане расположен на 50° ю. ш.

Через центр пролива Дрейка в Южном полуша­рии проходит параллель 30 градусов. Широта озера Вик­тория в Африке 0 градусов.

Географическая долгота

Для точности определения точки на глобусе или на карте надо знать, помимо географической широты, и географическую долготу этой точки.

Географическая долго­та точки — это величина дуги в градусах от начального мери­диана до этой точки земной поверхности.

Как и широта, долгота выражается в градусах, которые отсчитываются от нулевого меридиана. Нулевой меридиан выбран условно, и проходит он через обсерваторию Гринвич, находящуюся недалеко от города Лондона. Гринвичский меридиан на глобусе и географической карте показан бо­лее жирной линией, и у его пересечения с экватором подписано: 0° (градусов). Подписаны у экватора в градусах и все другие ме­ридианы. Эти градусы увеличиваются в обе стороны от нулевого, Гринвичского, меридиана и достигают на другой стороне Земли значения 180 градусов. 180-й меридиан тоже показан жир­ной линией. Две половинки окружности Земли — Восточ­ное и Западное полушария — разделены на 180 градусов.

Определение долготы

К востоку от Гринвичского меридиана будет восточная долгота (сокращённо: в. д.), к западу — западная (з. д.). Градусы долготы на глобусе и карте полушарий обозначаются на Экваторе. Так, Суэцкий канал находится на 32° в. д., а Гибралтарский пролив — уже на 5° з. д. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Через город Санкт-Петербург проходит меридиан 30 градусов в Восточном полушарии. Значит, долгота этого города 30 градусов восточной долготы (30° в.д.).

Че­рез Берингов пролив, который разделяет Евразию и Северную Америку, проходит 170-й меридиан Западного полушария. Зна­чит, его долгота — 170° западной долготы (170° з.д.).

Город Москва находится в Восточном полушарии между мери­дианами 30 градусов и 40 градусов. Разделим это расстояние на 10 частей — 10 градусов. Долгота Москвы будет примерно 37 гра­дусов восточной долготы. Можно определить точнее — 37,5° в.д. Градусы делятся на минуты, в од­ном градусе 60 минут. Говорят также, что Москва находится на 37 градусах 30 минутах восточной долготы.

Абсолютная высота

см. Высота (география)#Абсолютная высота

Картинки (фото, рисунки)

• 

  Рис. 41. Определение широты и долготы

• Сообщение на тему географические координаты 5 класс

• Доклад на определения кординатов

• Доклад по географии на тему геогрпфические координаты

• Значение слов широта и долгота в кратком содержании

• Где на глдобусе подписывают значения долгот

• Что такое географическая широта и долота?

• Как определяются широта и долгота?

wikiwhat.ru

Реферат - Географические координаты - География

Координатными плоскостями в системе географических координат являются плоскости экватора и меридиана, принятого за начальный (нулевой). В этой системе положение какой-либо точки определяется географической широтой и географической долготой.

Географические координаты (широта и долгота), определяемые по данным геодезических измерений и путем последующих вычислений на поверхности земного эллипсоида, называются геодезическими.

Геодезической широтой точки М (рисунок 5), называется угол В, образованный нормалью Мn к поверхности эллипсоида в этой точке и плоскостью экватора. Счет широт ведется от 0 до 90° к северу и югу от экватора. Широты точек, расположенные к северу от экватора, называются северными, а к югу – южными. Северным широтам придается знак плюс, а южным – минус.

Рисунок 5 – Геодезические координаты точки М

Геодезической долготой точки М (рисунок 5) называется двугранный угол L, образованный плоскостью геодезического меридиана данной точки и плоскостью меридиана, принятого за начальный (нулевой). За начальный принят Гринвичский меридиан, проходящий через английскую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона).

Долготы отсчитываются от начального меридиана к востоку со знаком плюс и западу со знаком минус и соответственно называются восточными и западными. Счет их ведется от 0 до 180°.

Другим видом географических координат являются астрономические координаты (астрономические широта и долгота), определяемые астрономическим методом, т. е. по результатам наблюдаемых небесных светил. Эти координаты относятся к геоиду.

Астрономической широтой φ точки М (рисунок 6) называется угол между направлением отвесной линии Mm в данной точке и плоскостью земного экватора; этот угол равен углу, образуемому осью вращения Земли с плоскостью горизонта данной точки.

Любая плоскость, проходящая через отвесную линию, называется вертикальной плоскостью. Через отвесную линию можно провести бесчисленное множество вертикальных плоскостей. Вертикальная плоскость, параллельная оси вращения Земли, называется плоскостью астрономического (истинного) меридиана данной точки.

Рисунок 6 – Астрономическая широта точки М

Астрономической долготой λ точки М называется двугранный угол между плоскостью астрономического (истинного) меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального (нулевого) меридиана.

Астрономические широта и долгота отсчитываются аналогично геодезическим, но астрономическая долгота выражается, как правило, в часовой мере. В часовой мере окружность делится на 24 части, называемые условно часами (24h). Каждый час делится на 60 минут, а каждая минута – на 60 секунд.

Следовательно, 1h соответствует 15°; lm – 15'; 1s – 15".

Итак, астрономические широта φ и долгота λ определяют точку на поверхности геоида, а геодезические широта В и долгота L – на поверхности земного эллипсоида. В астрономической системе координат положение плоскости астрономического меридиана и астрономическая широта точки определяются отвесной линией. Положение же плоскости геодезического меридиана и геодезическая широта точки определяются направлением нормали к поверхности эллипсоида в этой точке. Вследствие неравномерного распределения масс Земли отвесная линия в общем случае не совпадает с нормалью, следовательно, астрономические координаты точки будут отличатьcя от ее геодезических координат.

Угол u (рисунок 7), образованный направлением отвесной линии в точке Мземной поверхности с направлением нормали к поверхности эллипсоида, называется уклонением отвесной линии.

В геодезии используется не само значение уклонения отвесной линии, а значения его составляющих на плоскость геодезического меридиана ξ и на плоскость первого вертикала η.

Рисунок 7 – Уклонение отвесной линии в точке М

Зависимость между астрономическими и геодезическими координатами может быть выражена следующими формулами

ξ = φ – В; (1)

η = (λ – L) cos φ; (2)

где φ, λ – астрономические координаты точки М;

B, L – геодезические координаты точки М.

Формулы (1) и (2) позволяют осуществить переход от одних координат к другим.

Известно, что расхождения между астрономическими и геодезическими координатами, обусловленные уклонениями отвесных линий, для большей части РФ не превышают 3", но в некоторых, преимущественно в горных районах, районах уклонения отвесной линии достигают 10-20" и даже 40". Такие отклонения наблюдаются на Кавказе, в районе озера Байкал и других местах.

www.ronl.ru

Доклад - Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

Реферат выполнила Белая Екатерина

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

hp= j.

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 звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт. Например, околополярные созвездия на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.

Но чем дальше продвигаешься к югу, тем больше можно увидеть южных созвездий. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездия всего земного неба.

Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира для него совпадает с точкой севера, а южный полюс мира – с точкой юга. Ось мира расположена в плоскости горизонта.

Высота светил в кульминации. Полюс мира при кажущемся вращении неба, отражающем вращение земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте. Звезды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан.

Явления прохождения светил через небесный меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации высота светила максимальна, в нижней кульминации — минимальна. Промежуток времени между кульминациями равен половине суток.

У не заходящего на данной широте j светила М видны обе кульминации, у звезд, которые восходят и заходят, нижняя кульминация происходит под горизонтом, ниже точки севера. У светила М4, находящегося далеко к югу от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимы.

Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем, а момент нижней кульминации – истинной полночью.

Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением d и широтой местности j. ZZ/ — отвесная линия, РР/ — ось мира, QQ/ — проекция небесного экватора, NS – линия горизонта на плоскость небесного меридиана (PZSP/ N).

Высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места, т. е. hp = j. Следовательно, угол между полуденной линией NS и осью мира РР/ равен широте местности j, т.е. ÐPON=hp = j. Очевидно, что наклон плоскости небесного экватора к горизонту, измеряемый ÐQOS, будет равен 900 — j, так как ÐQOZ=ÐPON как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Тогда звезда М со склонением d, кульминирующая к югу от зенита, имеет в верхней кульминации высоту

h=90о — j + d.

Из этой формулы видно, что географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила с известным склонением d в верхней кульминации. При этом следует учитывать, что если светило в момент кульминации находится к югу от экватора, то его склонение отрицательно.

www.ronl.ru

Реферат - Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

Реферат выполнила Белая Екатерина

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

hp= j.

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 звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт. Например, околополярные созвездия на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.

Но чем дальше продвигаешься к югу, тем больше можно увидеть южных созвездий. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездия всего земного неба.

Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира для него совпадает с точкой севера, а южный полюс мира – с точкой юга. Ось мира расположена в плоскости горизонта.

Высота светил в кульминации. Полюс мира при кажущемся вращении неба, отражающем вращение земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте. Звезды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан.

Явления прохождения светил через небесный меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации высота светила максимальна, в нижней кульминации — минимальна. Промежуток времени между кульминациями равен половине суток.

У не заходящего на данной широте j светила М видны обе кульминации, у звезд, которые восходят и заходят, нижняя кульминация происходит под горизонтом, ниже точки севера. У светила М4, находящегося далеко к югу от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимы.

Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем, а момент нижней кульминации – истинной полночью.

Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением d и широтой местности j. ZZ/ — отвесная линия, РР/ — ось мира, QQ/ — проекция небесного экватора, NS – линия горизонта на плоскость небесного меридиана (PZSP/ N).

Высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места, т. е. hp = j. Следовательно, угол между полуденной линией NS и осью мира РР/ равен широте местности j, т.е. ÐPON=hp = j. Очевидно, что наклон плоскости небесного экватора к горизонту, измеряемый ÐQOS, будет равен 900 — j, так как ÐQOZ=ÐPON как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Тогда звезда М со склонением d, кульминирующая к югу от зенита, имеет в верхней кульминации высоту

h=90о — j + d.

Из этой формулы видно, что географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила с известным склонением d в верхней кульминации. При этом следует учитывать, что если светило в момент кульминации находится к югу от экватора, то его склонение отрицательно.

www.ronl.ru

Реферат на тему Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

bukvasha.ru

Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

Реферат выполнила Белая Екатерина

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

hp=j.

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 звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт. Например, околополярные созвездия на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.

Но чем дальше продвигаешься к югу, тем больше можно увидеть южных созвездий. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездия всего земного неба.

Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира для него совпадает с точкой севера, а южный полюс мира – с точкой юга. Ось мира расположена в плоскости горизонта.

Высота светил в кульминации. Полюс мира при кажущемся вращении неба, отражающем вращение земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте. Звезды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан.

Явления прохождения светил через небесный меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации высота светила максимальна, в нижней кульминации - минимальна. Промежуток времени между кульминациями равен половине суток.

У не заходящего на данной широте j светила М видны обе кульминации, у звезд, которые восходят и заходят, нижняя кульминация происходит под горизонтом, ниже точки севера. У светила М4, находящегося далеко к югу от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимы.

Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем, а момент нижней кульминации – истинной полночью.

Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением d и широтой местности j. ZZ/ - отвесная линия, РР/ - ось мира, QQ/ - проекция небесного экватора, NS – линия горизонта на плоскость небесного меридиана (PZSP/N).

Высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места, т. е. hp= j. Следовательно, угол между полуденной линией NS и осью мира РР/ равен широте местности j, т.е. ÐPON=hp= j. Очевидно, что наклон плоскости небесного экватора к горизонту, измеряемый Ð QOS, будет равен 900- j, так как Ð QOZ=Ð PON как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Тогда звезда М со склонением d, кульминирующая к югу от зенита, имеет в верхней кульминации высоту

h=90о - j + d.

Из этой формулы видно, что географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила с известным склонением d в верхней кульминации. При этом следует учитывать, что если светило в момент кульминации находится к югу от экватора, то его склонение отрицательно.

Дата добавления: 23.11.2004

www.km.ru

Реферат : Географические координаты

Географические координаты

Эти координаты можно назвать применением сферической системы координат (главной осью которой является ось суточного вращения Земли) к несферической поверхности Земли. Казалось бы, здесь и говорить особенно нечего.

Географическая широта точки А на поверхности Земли - это угол между плоскостью земного экватора и радиусом, проведенным к точке A (рис. 1, слева). Широта обозначается буквой j и считается положительной к северу от экватора (северное полушарие) и отрицательной - к югу (южное полушарие). Линии, на которых лежат точки с равными широтами, называются географическими параллелями. Линии пересечения земной поверхности с плоскостями, содержащими земную ось, называются георафическими меридианами. Угол между меридианом, проходящим через точку А, и нулевым меридианом, называется географической долготой и обозначается буквой λ (рис 1, справа). В настоящее время за нулевой меридиан принят тот, на котором стоит Гринвичская обсерватория около Лондона (Англия) и он называется Гринвичским меридианом. Долгота обычно отсчитывается в обе стороны (к востоку или западу) от нулевого меридиана и к ее значению добавляются слова "восточной долготы" ("к востоку от Гринвича") или "западной долготы" ("к западу от Гринвича"). Например, георафические координаты Москвы таковы: l = 37°38′ восточной долготы, j = + 55°45′.

Однако все это - только первое приближение. В определении широты упоминается радиус, проведенный к точке А. А радиус - это направление на центр Земли, которое можно задать по-разному.

Удобнее всего направление на центр Земли задать с помощью отвесной линии. Но поскольку форма Земли эллипсоидальная, то только на полюсах и экваторе вследствии полной симметрии расположения масс, сила притяжения будет направлена к геометрическому центру. В промежуточных широтах направление силы притяжения проходит мимо центра и наибольшая величина ее отклонения от направления на центр достигается на широтах ±45° и составляет угол f/2 (f - сжатие Земли), или 5′.7. Кроме того, распределение масс внутри Земли не является сферически симметричным (как требует закон всемирного тяготения), и продолжение линии отвеса даже на полюсах и экваторе вовсе не обязано проходить ни через центр масс Земли, ни, тем более, через ее геометрический центр. На практике это означает, что в общем случае две отвесные линии не пересекутся нигде, а само понятие "центр Земли" становится несколько неопределенным. По отклонению линии отвеса при приближении массивного тела была вычислена масса Земли (см. главу "Земля"), а особенно сильно это отклонение проявляется в горах и может достигать нескольких угловых минут.

Кроме того, на направлении отвесной линии влияют и другие небесные тела. Нетрудно подсчитать, например, что Луна, находящаяся на горизонте, притягивает тело на поверхности Земли, в Me*(Rm)2/(Mm*(Re)2) раз слабее, чем сама Земля (здесь Me и Mm - массы Земли и Луны, аRe и Rm - соответственно радиус Земли и расстояние до Луны). Принимая среднее расстояние до Луны 380000 км и подставив остальные величины, получим отношение сил притяжения ~ 290000 раз, поэтому отклонение отвеса в сторону Луны, находящейся на горизонте, составит 0".7. Несмотря на эти недостатки, направление отвесной линии является главной осью в горизонтальной системе координат, и определяемая через нее широта называется астрономической (или просто географической) широтой φg.

Широта, определяемая как угол между радиус-вектором точки А (проведенным из геометрического центра эллипсоида, описывающего форму земной поверхности) и плоскостью экватора, называется геоцентрической широтой φа точки А (рис. 2). Математическая разность географической и геоцентрической широт составляет:

φg - φа = 11′.6*sin(2*φg)

Длины параллелей меньше длины экватора примерно в cos(φ) раз, поэтому линейный размер 1° вдоль параллели уменьшается с увеличением широты (рис. 3). Однако поскольку земная поверхность не является строго сферической, то и линейный размер 1° дуги меридиана также немного меняется. Если принять полярный радиус Земли RП = 6357 км, а экваториальный RЭ = 6378 км, то на экваторе 1° дуги меридиана составит 111.32 км, а на полюсе - 110.95 км. Но это не слишком большое неудобство, поскольку географические координаты определяются из астрономических наблюдений, а не из измерений расстояний на земной поверхности.

Земные полюса, как и положено полюсам сферической системы координат, имеют широты ±90° и неопределенную долготу. Поскольку проекция любого меридиана на плоскость горизонта - это линия север-юг, то, например, на северном полюсе любое направление будет совпадать с направлением какого-то меридиана, то есть будет направлением на юг! Поэтому на полюсах не имеет смысла и понятие "стороны света", поскольку там она всего одна. Вышеизложенное наглядно демонстрирует простой вопрос - задача: "если все время идти на северо-восток, то куда прийдешь?" Ответ несколько неожиданный: с каждым шагом путник будет смещаться к северу и к востоку от первоначального положения. В отличие от неисчерпаемой долготы (всегда найдется точка восточнее заданной) широта может увеличиться только до +90°, то есть до северного полюса!

На земной поверхности есть две пары особо выделенных параллелей (по две в каждом полушарии), связанные с углом наклона e земного экватора к плоскости орбиты Земли (e = 23°26′). Параллели, имеющие широту +- e, называются, соответственно, северным и южным тропиками. Их физический смысл очень прост: на этих широтах один раз в год Солнце проходит через зенит - в момент летнего солнцестояния (северный тропик) или зимнего солнцестояния (южный тропик). Ближе к экватору такое бывает уже дважды в год, а дальше от экватора - не бывает никогда. Параллели, имеющие широты ±(90° - e), называются северным и южным полярными кругами. На этих широтах в момент летнего солнцестояния Солнце не заходит за горизонт (северный полярный круг) или не восходит (южный полярный круг), в момент зимнего солнцестояния - наоборот. То есть области от полярных кругов до полюсов - это районы, где бывают полярные дни и ночи. Почему это связано с углом e - объяснено в главе про эклиптическую систему координат.

Положение земной оси в пространстве меняется со временем - с периодом 26000 лет. Это явление называется прецессией.

Осталось добавить, что и сами географические полюса не сохраняют постоянного положения относительно земной поверхности. Но эти колебания невелики - всего несколько десятков метров.

Список литературы

Н.Александрович "Основы астрономии"

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astro-azbuka.info

topref.ru

Смотрите также

• 
  Храм христа спасителя реферат
• 
  Реферат храм христа спасителя
• 
  Реферат реформы александра 1
• 
  Первичные источники питания реферат
• 
  Экология список литературы реферат
• 
  Мир глазами историка реферат
• 
  Международные финансовые организации реферат
• 
  Двигатель постоянного тока реферат
• 
  Сновидения реферат по психологии
• 
  История развития сертификации реферат
• 
  Реферат математика и искусство