Склонение

В астрономии , склонение (сокращенно дек ; символ δ ) — это один из двух углов, определяющих положение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат второй — часовой угол . Угол склонения измеряется к северу (положительное) или югу (отрицательное) от небесного экватора , по часовому кругу проходящему через рассматриваемую точку. ^[1]

Корень слова склонение (лат. declinatio ) означает «наклон» или «наклон». Оно происходит от того же корня, что и слова наклоняться («наклоняться вперед») и откидываться («наклоняться назад»). ^[2]

В некоторых астрономических текстах 18 и 19 веков склонение указывается как расстояние до Северного полюса (NPD), что эквивалентно 90 – (склонение). Например, объект, отмеченный как склонение -5, будет иметь NPD 95, а склонение -90 (южный полюс мира) будет иметь NPD 180.

Объяснение

Склонение в астрономии сравнимо с географической широтой , проецируемой на небесную сферу , а прямое восхождение аналогично сравнимо с долготой. ^[3]Точки к северу от небесного экватора имеют положительное склонение, а точки к югу — отрицательное. Для склонения можно использовать любые единицы угловой меры, но обычно оно измеряется в градусах (°), минутах (′) и секундах (″) шестидесятеричной меры , причем 90° эквивалентны четверти круга. Склонения с величиной более 90° не происходят, поскольку полюса являются самой северной и самой южной точками небесной сферы.

Объект на

небесный экватор имеет склонение 0°.
Северный полюс мира имеет склонение +90°.
Южный полюс мира имеет склонение -90°.

Знак обычно включается как положительный, так и отрицательный.

Эффекты прецессии

Ось Земли медленно вращается на запад вокруг полюсов эклиптики, совершая один оборот примерно за 26 000 лет. Этот эффект, известный как прецессия , заставляет координаты неподвижных небесных объектов изменяться непрерывно, хотя и довольно медленно. Поэтому экваториальные координаты (включая склонение) по своей сути относятся к году их наблюдения, и астрономы указывают их применительно к конкретному году, известному как эпоха . Координаты разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе. ^[4]

В настоящее время используется стандартная эпоха — J2000.0 , то есть 1 января 2000 года в 12:00 TT . Приставка «J» указывает на то, что это юлианская эпоха . До J2000.0 астрономы использовали последовательные бесселевские эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0. ^[5]

Звезды

Направление звезды прямое остается почти неизменным из-за ее огромного расстояния, но ее восхождение и склонение меняются постепенно из-за прецессии равноденствий и собственного движения , а также циклически из-за годового параллакса . Наклонения объектов Солнечной системы меняются очень быстро по сравнению со склонениями звезд из-за орбитального движения и непосредственной близости.

Земли Как видно из мест в северном полушарии , небесные объекты со склонением более 90 ° - $φ$ (где $φ$ наблюдателя = широта ), кажется, ежедневно кружат вокруг небесного полюса, не опускаясь за горизонт , и поэтому называются околополярными звездами . То же самое происходит в Южном полушарии для объектов со склонением менее (т.е. более отрицательным), чем -90° - $φ$ (где $φ$ всегда является отрицательным числом для южных широт). Крайним примером является полярная звезда , склонение которой составляет около +90 °, поэтому она является циркумполярной, если смотреть из любой точки Северного полушария, за исключением очень близкой к экватору.

Циркумполярные звезды никогда не опускаются за горизонт. И наоборот, есть другие звезды, которые никогда не поднимаются над горизонтом, если смотреть из любой точки земной поверхности (за исключением очень близкой к экватору ). На равнинной местности расстояние должно быть в пределах примерно 2 км, хотя оно варьируется в зависимости от высота наблюдателя и окружающая местность). Как правило, если звезда, склонение которой равно $δ,$ является для некоторого наблюдателя циркумполярной (где $δ$ либо положительное, либо отрицательное значение), то звезда, склонение которой равно - $δ,$ никогда не поднимается над горизонтом, как видит тот же наблюдатель. (При этом пренебрегается эффектом атмосферной рефракции .) Аналогично, если звезда является околополярной для наблюдателя на широте $φ$ , то она никогда не поднимается над горизонтом, как это видит наблюдатель на широте − $φ$ .

Если пренебречь атмосферной рефракцией, для наблюдателя на экваторе склонение всегда равно 0° в восточной и западной точках горизонта . В северной точке это 90° − | $φ$ |, а в южной точке −90° + | $φ$ |. От полюсов склонение равномерное по всему горизонту, примерно 0°.

**Звезды видны по широте**
наблюдателя Широта (°)	Склонение
	околополярных звезд (°)	нецирцимполярных звезд (°)	звезд не видно (°)
	+ для северной широты, − для юга		− для северной широты, + для юга
90 ( Нет )	90 к 0	—	от 0 до 90
66,5 ( Северный Ледовитый / Южный полярный круг )	от 90 до 23,5	от +23,5 до −23,5	от 23,5 до 90
45 ( середина )	от 90 до 45	от +45 до −45	от 45 до 90
23.5 ( Тропик Рака / Козерога )	от 90 до 66,5	от +66,5 до −66,5	от 66,5 до 90
0 ( экватор )	—	от +90 до −90	—

Нециркумполярные звезды видны только в определенные дни или времена года.

Солнце

Склонение Солнца меняется в зависимости от сезона . Если смотреть из арктических или антарктических широт, Солнце находится около полюса вблизи местного летнего солнцестояния , что приводит к явлению, когда оно находится над горизонтом в полночь , что называется полуночным солнцем . Аналогично, вблизи местного зимнего солнцестояния Солнце весь день остается за горизонтом, что называется полярной ночью .

Отношение к широте

Когда объект находится прямо над головой, его склонение почти всегда находится в пределах 0,01 градуса от широты наблюдателя; оно было бы абсолютно равным, за исключением двух осложнений. ^[6]^[7]

Первая сложность применима ко всем небесным объектам: склонение объекта равно астрономической широте наблюдателя, но термин «широта» обычно означает геодезическую широту, которая соответствует широте на картах и устройствах GPS. В континентальной части Соединенных Штатов и прилегающих территориях разница ( вертикальное отклонение ) обычно составляет несколько угловых секунд (1 угловая секунда = ⁠ 1/3600 градуса) , ⁠ . но может достигать 41 угловой секунды ^[8]

Вторая сложность заключается в том, что, если предположить отсутствие отклонения вертикали, «над головой» означает перпендикуляр к эллипсоиду в местоположении наблюдателя, но перпендикулярная линия не проходит через центр Земли; альманахи предоставляют данные о склонении, измеренном в центре Земли. (Эллипсоид — это приближение к уровню моря , которое математически осуществимо). ^[9]

См. также

Примечания и ссылки

^ Военно-морская обсерватория США, Морской альманах (1992). П. Кеннет Зайдельманн (ред.). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Университетские научные книги, Милл-Вэлли, Калифорния. п. 724. ИСБН 0-935702-68-7 .
^ Барклай, Джеймс (1799). Полный и универсальный словарь английского языка .
^ Моултон, Форест Рэй (1918). Введение в астрономию . Нью-Йорк: Macmillan Co. p. 125, ст. 66.
^ Моултон (1918), стр. 92–95.
^ см., например, Управление морских альманахов Военно-морской обсерватории США, Управление морских альманахов; Гидрографическое управление Великобритании, Управление морского альманаха Ее Величества (2008 г.). «Шкалы времени и системы координат, 2010». Астрономический альманах на 2010 год . Правительство США. Типография. п. Б2.
^ «Небесные координаты» . www.austincc.edu . Проверено 24 марта 2017 г.
^ « Baylor.edu » (PDF) .
^ «УСДОВ2009» . Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальная геодезическая служба США . 2011.
^ П. Кеннет Зайдельманн, изд. (1992). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. стр. 200–5.

Внешние ссылки

ИЗМЕРЕНИЕ НЕБА Краткое руководство по небесной сфере Джеймс Б. Калер, Университет Иллинойса
Небесная экваториальная система координат Университет Небраски-Линкольн
Исследователи небесно-экваториальных координат Университет Небраски-Линкольн
Меррифилд, Майкл. «(α,δ) – прямое восхождение и склонение» . Шестьдесят символов . Брэди Харан из Ноттингемского университета .
Звездный указатель ( Torquetum ) — для определения RA / DEC .

[1] Военно-морская обсерватория США, Морской альманах (1992). П. Кеннет Зайдельманн (ред.). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Университетские научные книги, Милл-Вэлли, Калифорния. п. 724. ИСБН 0-935702-68-7 .

[2] Барклай, Джеймс (1799). Полный и универсальный словарь английского языка .

[3] Моултон, Форест Рэй (1918). Введение в астрономию . Нью-Йорк: Macmillan Co. p. 125, ст. 66.

[4] Моултон (1918), стр. 92–95.

[5] см., например, Управление морских альманахов Военно-морской обсерватории США, Управление морских альманахов; Гидрографическое управление Великобритании, Управление морского альманаха Ее Величества (2008 г.). «Шкалы времени и системы координат, 2010». Астрономический альманах на 2010 год . Правительство США. Типография. п. Б2.

[6] «Небесные координаты» . www.austincc.edu . Проверено 24 марта 2017 г.

[7] « Baylor.edu » (PDF) .

[8] «УСДОВ2009» . Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальная геодезическая служба США . 2011.

[9] П. Кеннет Зайдельманн, изд. (1992). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. стр. 200–5.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]