Изменение координат светил при суточном движении

Когда светило восходит или заходит, то его z = 90°, h = 0°, а азимуты точек восхода и захода зависят от склонения светила и широты места наблюдения.

В момент верхней кульминации зенитное расстояние светила минимально, высотамаксимальна, а азимут А = 0 (если светило кульминирует к югу от зенита), или A = 180° (если оно кульминирует к северу от зенита).

В момент нижней кульминации зенитное расстояние светила принимает максимальное значение, высота — минимальное, а азимут А = 180°, или А = 0° (если нижняя кульминация происходит между надиром Z' и южным полюсом мира Р').

Следовательно, от нижней кульминации до верхней зенитное расстояние светила уменьшается, а высота увеличивается; от верхней до нижней кульминации, наоборот, зенитное расстояние увеличивается, высота уменьшается. При этом азимут светила также меняется в определенных пределах.

Таким образом, горизонтальные координаты светила (z, h и A) непрерывно изменяются вследствие суточного вращения небесной сферы, и если светило неизменно связано со сферой (т.е. его склонение и прямое восхождение остаются постоянными), то его горизонтальные координаты принимают свои прежние значения, когда сфера совершит один оборот.

Так как суточные параллели светил на всех широтах Земли (кроме полюсов) наклонены к горизонту, то горизонтальные координаты изменяются неравномерно даже при равномерном суточном вращении небесной сферы. Высота светила h и его зенитное расстояние z наиболее медленно меняются близ меридиана, т.е. в момент верхней или нижней кульминаций. Азимут же светила A, наоборот, в эти моменты изменяется наиболее быстро.

Часовой угол светила t (в первой экваториальной системе координат), подобно азимуту A, непрерывно меняется. В момент верхней кульминации светила его t = 0. В момент нижней кульминации часовой угол светила t = 180° или 12h.

Но, в отличие от азимутов, часовые углы светил (если их склонения и прямые восхождения остаются постоянными) изменяются равномерно, так как они отсчитываются по небесному экватору, и при равномерном вращении небесной сферы изменения часовых углов пропорциональны промежуткам времени, т.е. приращения часовых углов равны углу поворота небесной сферы.

Высота светила h или зенитное расстояние z в моменты кульминаций зависят от склонения светила и широты места наблюдателя .

Непосредственно из чертежа (рис. 7) следует:

1) если склонение светила M1 <, то оно кульминирует к югу от зенита на зенитном расстоянии

z = — , (2.4)

или на высоте

h = 90° — + ; (2.5)

2) если = , то светило кульминирует в зените и тогда

z = 0, (2.6)

h = + 90°; (2.7)

3) если > , то светило М2 в верхней кульминации находится к северу от зенита на зенитном расстоянии

z = — , (2.8)

или на высоте

h = 90° + — . (2.9)

4) наконец, в момент нижней кульминации светила М3

z = 180° — — , (2.10)

h = — (90° — ) = +— 90°. (2.11)