Экваториальная система координат

В этой системе (рис.3.7) основными кругами, относительно которых определяется место Солнца, являются небесный экватор и небесный меридиан.

Координатами являются: склонение светила ( ), его часовой угол (τ ) .

Солнечное время t - время в часах до или после полудня при определении полудня как времени, когда Солнце занимает самое высокое положение на небесной полусфере.

Полдень по солнечному времени необязательно совпадает с двенадцатью часами, поскольку часы показывают так называемое декретное время, установлен­ное единым для больших пространств местности в пределах 15° долготы, называемых часовыми поясами.

Перевод часов на «летнее время» означает, что солнечное и декретное время могут различаться более, чем на 1 ч. Более того, эллиптичность земной орбиты приводит к тому, что период между солнечными полднями

Рисунок 3.7 Экваториальная система координат

составляет не точно-24 ч, хотя в среднем этот интервал составляет 24,0 ч. Поправка не превышает 15 мин.

Угловое солнечное время(часовой угол Солнца) τ -представляет собой угловое смещение Солнца от полудня (1 ч соответствует π/12 рад, или 15 ° углового смещения). Смещение на Восток от Юга (т. е. утреннее значение) считается положительным.

Часовой угол Солнца τ меняется между плоскостями местного меридиана и Солнечного меридиана. Один раз каждые 24 ч Солнце попадает в меридиональную плоскость.

Вследствие суточного вращения Земли часовой угол τ изменяется в течение суток от 0 до 360^o или 2π рад (радиан), за 24 часа, таким образом, Земля, двигаясь по Орбите, вращается вокруг своей оси с угловой скоростью

. (3.1)

Если принять солнечное время от истинного полудня, соответствующего моменту прохождения Солнца через плоскости местного меридиана, то можно записать:

,град (3.2)

или

рад.

Склонение Солнца - угол между направлением к Солнцу и экваториальной плоскостью называется склонением δ и является мерой сезонных изменений.

Склонение обычно выражают в радианах (или градусах) к Северу или Югу от экватора. Измеряется от 0° до 90° (положительное значение к северу от экватора, отрицательное — к югу).

Земля обращается вокруг Солнца за год. Направление земной оси остается фиксированным в пространстве под углом δ₀ = 23,5° к нормали к плоскости вращения,

В северном полушарии δ плавно меняется от δ₀ = + 23,5° в период летнего солнцестояния до δ₀=-23,5° в период зимнего солнцестояния.

Аналитически получено

град (3.3)

где п — день года (n = 1 соответствует 1 января).

В точках равноденствия δ = 0, а точки восхода и захода Солнца располагаются строго на линии В—З горизонта.

Таким образом, траектория Солнца по небесной сфере не является замкнутой кривой, а представляет собой своеобразную сферическую спираль, набивающуюся на боковую поверхность сферы в пределах полосы - .

Прямое восхождение Солнца- угол между плоскостью круга склонения точки весеннего равноденствия и плоскостью круга склонения светила. Измеряется от 0° до 360° против суточного вращения небесного свода.