Система горизонтальной координаты является системой небесных координат , которая использует локальный наблюдателя горизонт как фундаментальная плоскость . Он часто используется для указания местоположения в небе с использованием углов, называемых возвышением (или высотой ) и азимутом . Однако в целом местоположение может включать диапазон или может быть указано с использованием любой системы координат, например декартовой системы координат .
Определение [ править ]
Эта небесная система координат делит небо на два полушария : верхнее полушарие, где видны объекты над горизонтом , и нижнее полушарие, где объекты ниже горизонта не видны, поскольку Земля закрывает вид на них. Большой круг разделения полушарий, называется небесным горизонтом , который определяется как большой круг небесной сферы, плоскость перпендикулярна локального вектора силы тяжести. [1] На практике горизонт можно определить как плоскость, касательную к неподвижной поверхности жидкости, такой как лужа ртути . [2]Полюс верхнего полушария называется зенитом . Полюс нижнего полушария называется надиром . [3]
Ниже приведены две независимые горизонтальные угловые координаты :
- Высота (alt.), Иногда называемая возвышением (el.), - это угол между объектом и местным горизонтом наблюдателя. Для видимых объектов это угол от 0 ° до 90 °.
- В качестве альтернативы вместо высоты можно использовать зенитный угол. Зенитный угол - это дополнение к высоте, так что сумма высоты и зенитного угла составляет 90 °.
- Азимут ( азимут ) - это угол объекта вокруг горизонта, обычно отсчитываемый от истинного севера и увеличивающийся к востоку. Исключение составляет, например, ESO «s FITS конвенции , где она измеряется с юга и увеличением на западе, или FITS конвенции о Sloan Digital Sky Survey , где она измеряется с юга и увеличения на востоке.
Система горизонтальной координаты иногда называют другие названия, такие как системы аза / эля , [4] Alt / аз системы , или альт-азимутальной системой , от имени бугра используется для телескопов , чьи две осей следует высоте и азимут. [5]
Не следует путать горизонтальную систему координат с топоцентрической системой координат. Первый определяет ориентацию, но не местоположение исходной точки, в то время как второй определяет местоположение исходной точки (на поверхности Земли), но не ориентацию.
Общие наблюдения [ править ]
Горизонтальная система координат привязана к месту на Земле, а не к звездам. Следовательно, высота и азимут объекта в небе меняются со временем, поскольку кажется, что объект дрейфует по небу вместе с вращением Земли . Кроме того, поскольку горизонтальная система определяется местным горизонтом наблюдателя, один и тот же объект, наблюдаемый из разных мест на Земле в одно и то же время, будет иметь разные значения высоты и азимута.
В кардинальных точках на горизонте имеют конкретные значения азимута , которые являются полезными ссылками.
| Кардинальная точка | Азимут |
|---|---|
| север | 0 ° |
| Восток | 90 ° |
| юг | 180 ° |
| Запад | 270 ° |
Горизонтальные координаты очень полезны для определения времени восхода и захода объекта в небе. Когда высота объекта 0 °, он находится на горизонте. Если в этот момент его высота увеличивается, он растет, но если его высота уменьшается, он устанавливается. Однако все объекты на небесной сфере подвержены суточному движению , которое всегда кажется направленным на запад.
Наблюдатель с севера может определить, увеличивается ли высота или уменьшается, вместо этого рассматривая азимут небесного объекта:
- Если азимут находится между 0 ° и 180 ° (север – восток – юг), объект поднимается.
- Если азимут находится между 180 ° и 360 ° (юг – запад – север), объект устанавливается.
Существуют следующие особые случаи:
- Все направления направлены на юг, если смотреть с Северного полюса , и все направления на север, если смотреть с Южного полюса , поэтому азимут не определен в обоих местах. Если смотреть с любого полюса, звезда (или любой объект с фиксированными экваториальными координатами ) имеет постоянную высоту и, следовательно, никогда не поднимается и не садится . Солнце , Луна и планеты могут расти или набор по промежутку года , если смотреть от полюсов , потому что их склонение постоянно меняется.
- Если смотреть с экватора , объекты на небесных полюсах остаются в фиксированных точках на горизонте.
Обратите внимание, что приведенные выше соображения, строго говоря, верны только для геометрического горизонта. То есть горизонт, каким он может показаться наблюдателю на уровне моря на идеально гладкой Земле без атмосферы. На практике видимый горизонт имеет небольшую отрицательную высоту из-за кривизны Земли, значение которой становится все более отрицательным по мере того, как наблюдатель поднимается выше над уровнем моря . Вдобавок из-за атмосферной рефракции небесные объекты, расположенные очень близко к горизонту, кажутся примерно на полградуса выше, чем если бы атмосферы не было.
См. Также [ править ]
- Азимут
- Система небесных координат
- Система небесных координат # Преобразование координат
- Геоцентрические координаты
- Горизонт
- Горизонтально и вертикально
- Горизонтальная плоскость
- Меридиан (астрономия)
- Секстант
- Сферическая система координат
- Вертикальный круг
- Зенит
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Clarke, AE Roy, D. (2003). Принципы и практика астрономии (PDF) (4-е изд.). Бристоль: Институт физики Pub. п. 59. ISBN 9780750309172. Проверено 9 июля 2018 .
- ^ Янг, Эндрю Т .; Каттавар, Джордж В .; Парвиайнен, Пекка (1997). «Закат науки. I. Мнимый мираж». Прикладная оптика . 36 (12): 2689–2700. Bibcode : 1997ApOpt..36.2689Y . DOI : 10,1364 / ao.36.002689 . PMID 18253261 .
- ^ Шомберт, Джеймс. «Система координат Земли» . Физический факультет Орегонского университета . Проверено 19 марта 2011 года .
- ^ hawaii.edu
- ^ "система горизонта" . Британская энциклопедия .
Внешние ссылки [ править ]
- Видео пояснения к этой системе мер
