Страница 3 из 24
Пример 2: передвижение началось, когда стрелка «звездных часов» показывала 7,5 условных часа, и закончилось в 5 условных часа. Время движения составляет 5 астрономических часов ((7,5–5) × 2 = 5).
Пример 3: потерпевшему необходимо определить, когда наступит полночь 7 ноября. Из таблицы 1.1 вычисляется, что 7 ноября находится между 22 октября и 22 ноября, и в этот день в полночь стрелка «звездных часов» должна показывать 4,5 у.ч., то есть находится точно посередине между положением созвездия Большой Медведицы в 6 и 3 у.ч.
Применяя этот метод, необходимо помнить, что он определяет только поясное время, для перехода к другим измерениям нужно воспользоваться соответствующими закономерностями.
1.2. Условия естественного освещения
Продолжительность дня и ночи за полярным кругом зависит от широты места нахождения и определяется по таблице 1.2.
Таблица 1.2. Продолжительность дня и ночи за полярным кругом
Для определения продолжительности дня и ночи, восхода и захода Солнца от полярного круга до экватора можно воспользоваться номограммой 1.1. Для этого находится величина склонения Солнца в зависимости от даты вычисления по таблице 1.3. На номограмме 1.1 находится точка пересечения склонения Солнца с широтой места вычисления и по левой шкале определяется продолжительность дня с 21 марта по 23 сентября или продолжительность ночи с 24 сентября по 20 марта (21 марта и 23 сентября продолжительность дня равна продолжительности ночи). Разделив полученный результат пополам и прибавив его ко времени истинного полудня места нахождения, можно получить время захода Солнца. Если от времени истинного полудня местонахождения отнять полученный результат, то можно определить время восхода Солнца.
Номограмма 1.1. Определение продолжительности дня (ночи)
Таблица 1.3. Склонение Солнца от экватора
Пример 1. Найти продолжительность дня, время восхода и захода Солнца 15 декабря в городе Киеве (широта 50°50′).
В таблице 1.3 методом интерполяции находится склонение Солнца для 15 декабря, оно составляет –23°. По номограмме 1.1 определяется точка пересечения склонения Солнца –23° с широтой места наблюдения 50°50′. Полученная продолжительность ночи (для зимнего периода) составляет 16 часов 04 минуты. Продолжительность дня будет 7 часов 56 минут (24 ч – 16 ч 04 мин = 7 ч 56 мин). Если полученный результат разделить пополам и прибавить к истинному полудню (11 ч 50 мин для широты 50°50′), то получится время захода Солнца 15 ч 48 мин (7 ч 56 мин: 2 = 3 ч 58 мин + 11 ч 50 мин = 15 ч 48 мин). Так как в зимний период истинное время соответствует декретному (приложение 1), то время восхода Солнца будет равно 7 ч 52 мин (11 ч 50 мин – 3 ч 58 мин = 7 ч 52 мин).
Пример 2. Найти продолжительность дня, время восхода и захода Солнца 4 мая в городе Николаеве (широта 46°60′).
В таблице 1.3 методом интерполяции находится склонение Солнца для 4 мая; оно составляет +16°. По номограмме 1.1 определяется точка пересечения склонения Солнца +16° с широтой места наблюдения 46°60′. Продолжительность дня составляет 14 часов 28 минут. Если полученный результат разделить пополам и прибавить к истинному полудню (11 ч 49 мин), то получится истинное время захода Солнца 18 ч 35 мин (14 ч 28 мин: 2 = 7 ч 14 мин + 11 ч 49 мин = 19 ч 03 мин). При переводе к декретному времени (приложение 1) к полученному результату в летнее время прибавляется 1 час, что соответствует 20 ч 03 мин. Соответственно истинное время восхода Солнца будет равно 4 ч 35 мин (11 ч 49 мин – 7 ч 14 мин = 4 ч 35 мин), что соответствует 5 ч 35 мин декретного времени.
1.3. Местоположение
Для определения точки своего нахождения на поверхности земли необходимо вычислить широту и долготу местоположения. За начало счета долгот принят Гринвичский меридиан, считаемый нулевым. Долгота от Гринвичского меридиана на Восток называется восточной, а на Запад – западной и увеличивается от 0 до 180°. Широты отсчитываются от экватора и увеличиваются от 0 до 90°. К Северу – северная широта, к Югу – южная широта.
1.3.1. Долгота местоположения
Для вычисления долготы местоположения необходимо знать номер часового пояса места убытия, чтобы выставить часы по времени меридиана Гринвич (UTC) с учетом перехода на летнее время (приложение 1). Зная всемирное координированное время (UTC), можно вычислить истинный неисправленный полдень. Для этого используется метод отброшенной тени II (глава 1.4.2). Большей точности в определении истинного полудня можно добиться, изготовив из подручных материалов измерительный прибор (рисунок 1.3). Для этого к концам прямого деревянного брусочка со шкалой под углом 45° прикрепляется изогнутая металлическая (пластиковая и т. п.) лента с маленьким отверстием против шкалы; брусочек подвешивается за верхний конец строго на юг (в северном полушарии); к нижнему концу прикрепляется груз для придания прибору неподвижного положения.
Рис. 1.3. Измеритель времени истинного полудня
Наблюдения начинаются за 1–2 часа до предполагаемого полудня и после перерыва возобновляются, спустя столько же часов после полудня. При этом изображение Солнца должно наблюдаться на одних и тех же штрихах шкалы. В тот момент, когда солнечный кружок будет разделен пополам каким-нибудь штрихом, фиксируется время по часам и записывается номер этого штриха.
После полудня отмечается момент, когда изображение Солнца займет то же положение относительно делений шкалы, что и до полудня, и так же записывается время.
Наблюдения желательно проводить на нескольких штрихах шкалы и воспользоваться средним результатом, который будет соответствовать истинному неисправленному полудню места наблюдения Тη.
После этого с учетом уравнения времени η12 (график 1.1) высчитывается истинный исправленный полдень Гринвичского меридиана ТО по формуле:
Если истинный неисправленный полдень места наблюдения наступил ранее истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана, то наблюдающий находится в Западном полушарии, если позже – в Восточном.
График 1.1. Уравнения времени
Географическая долгота местонахождения в единицах времени высчитывается исходя из разницы показаний истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана и истинного неисправленного полудня места наблюдения.
Для перевода географической долготы в градусы используются закономерности (таблица, приложение 1):
1 час = 15°; 1° = 4 минутам;
1 минута = 15′; 1′ = 4 секундам.
1 секунда = 15″;
Пример: вычисления производились 10 ноября. Из показаний часов, снятых по засечкам на приборе, получились следующие результаты:
Высчитав истинный исправленный полдень Гринвичского меридиана в период наблюдения по формуле, получим, что 10 ноября он наступит в 11 ч 44 м (12 ч + (–16 м)), значит, разность со временем истинного неисправленного полудня местонаблюдения составит 3 ч 23 м (время, прошедшее после 11 ч 44 м).