Часовой угол

Координаты, используемые в экваториальной системе координат.

Часовой угол обозначен оранжевой стрелкой на плоскости небесного экватора . Стрелка заканчивается у часового круга оранжевой точки, обозначающей видимое место астрономического объекта на небесной сфере .

В астрономии и астрономической навигации часовой угол — это двугранный угол между плоскостью меридиана (содержащей ось Земли и зенит ) и часовым кругом (содержащим ось Земли и заданную точку интереса). ^[1]

В зависимости от применения оно может быть задано в градусах, времени или оборотах. Угол может быть выражен как отрицательный к востоку от плоскости меридиана и положительный к западу от плоскости меридиана или как положительный к западу от 0° до 360°. Угол можно измерять в градусах или во времени, при этом 24 ^часа = ровно 360°. В астрономической навигации принято измерять в градусах на запад от нулевого меридиана ( часовой угол по Гринвичу , GHA ), от местного меридиана ( местный часовой угол , LHA ) или от первой точки Овна ( сидерический часовой угол , SHA ).

Часовой угол сочетается со склонением , чтобы полностью указать расположение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат . ^[2]

Связь с прямым восхождением

Вид сверху на северный полюс Земли : местный часовой угол звезды (LHA) для наблюдателя недалеко от Нью-Йорка (красная точка) . Также изображены прямое восхождение звезды и часовой угол по Гринвичу (GHA), местное среднее звездное время (LMST) и среднее звездное время по Гринвичу (GMST). Символ ʏ обозначает направление весеннего равноденствия . Предположим, что в этом примере день года — мартовское равноденствие, поэтому солнце лежит в направлении серой стрелки, тогда эта звезда взойдет около полуночи. Сразу после того, как наблюдатель достигает зеленой стрелки, наступает рассвет и затмевает видимость звезды примерно за шесть часов до ее заката на западном горизонте. Прямое восхождение звезды составляет около 18 ^{часов .}

Местный часовой угол (LHA) объекта на небе наблюдателя равен

$${\displaystyle {\text{LHA}}_{\text{object}}={\text{LST}}-\alpha _{\text{object}}}$$

$${\displaystyle {\text{LHA}}_{\text{object}}={\text{GST}}+\lambda _{\text{observer}}-\alpha _{\text{object}}}$$

_объектместное звездное времяпрямое восхождениезвездное время по Гринвичудолготанулевого меридиана^[3] ${\displaystyle \alpha _{\text{object}}}$ ${\displaystyle \lambda _{\text{observer}}}$

Отрицательные часовые углы (-180 ° < _объект LHA < 0 °) указывают, что объект приближается к меридиану, положительные часовые углы (0 ° < _объект LHA < 180 °) указывают, что объект удаляется от меридиана; нулевой часовой угол означает, что объект находится на меридиане.

Угол солнечного часа

При наблюдении Солнца с Земли солнечный часовой угол является выражением времени, выраженным в угловых измерениях, обычно в градусах, от солнечного полудня . В солнечный полдень часовой угол равен нулю градусов, при этом время до солнечного полудня выражается в отрицательных градусах, а местное время после солнечного полудня выражается в положительных градусах. Например, в 10:30 утра по местному кажущемуся времени часовой угол равен -22,5° (15° в час, умноженный на 1,5 часа до полудня). ^[4]

Косинус часового угла (cos( h ) ) используется для расчета зенитного угла Солнца . В солнечный полдень h = 0,000 , поэтому cos( h ) = 1 , а до и после солнечного полудня член cos(±  h ) = одно и то же значение для утра (отрицательный часовой угол) или дня (положительный часовой угол), так что Солнце находится на одной высоте на небе в 11:00 и 13:00 по солнечному времени. ^[5]

Сидерический часовой угол

Сидерический часовой угол (SHA) тела на небесной сфере — это его угловое расстояние к западу от точки весеннего равноденствия, обычно измеряемое в градусах. SHA звезды изменяется менее чем на минуту дуги в год из-за прецессии , тогда как SHA планеты значительно меняется от ночи к ночи. SHA часто используется в астрономической навигации и навигационной астрономии, а значения публикуются в астрономических альманахах . ^{[ нужна цитата ]}

Смотрите также

• Положение часов
• Список орбит

Примечания и ссылки

1. Офис морского альманаха Военно-морской обсерватории США (1992). П. Кеннет Зайдельманн (ред.). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Милл-Вэлли, Калифорния : Университетские научные книги. п. 729. ИСБН 0-935702-68-7.
2. Пояснительное приложение (1992), с. 724.
3. Меус, Жан (1991). Астрономические алгоритмы . Willmann-Bell, Inc., Ричмонд, Вирджиния. п. 88. ИСБН 0-943396-35-2.
4. Крейдер, Дж. Ф. (2007). «Применение солнечной энергии». Экологически сознательное производство альтернативной энергии . стр. 13–92. дои : 10.1002/9780470209738.ch2. ISBN 9780470209738.
5. Шовенгердт, РА (2007). «Модели оптического излучения». Дистанционное зондирование . стр. 45–88. дои : 10.1016/B978-012369407-2/50005-X. ISBN 9780123694072.