Какое направление можно определить по полярной звезде

Что определяет то, какие созвездия мы видим? Для того, чтобы это понять, надо представить себе положение Земли, её обращение вокруг Солнца и вращение вокруг собственной оси.

Угловой размер Солнца при наблюдении с Земли равняется примерно половине градуса (разумеется небесная сфера, которую мы видим, это почти 180 градусов, а сфера полностью 360 градусов). Понятно, что Солнце нам почти ничего не заслоняет. Просто не даёт нам видеть звезды из за яркости своего света.

Небо мы можем условно представить как внутреннюю поверхность сферы на которой расположены звезды. Землю, себя, мы можем представить себе находящимися в центре. В некоторых древних культурах это так себе и представляли. Эта аналогия работает, потому, что расстояния даже до самых ближайших звезд огромны.

Выключим свет (представим себе, что Солнце не светит). Земля вращается вокруг своей оси. Для нас вращение Земли выглядит как вращение небесной сферы вокруг нас. Отсюда понятно, что то, какие созвездия нам видны, определяется тем, где мы находимся на поверхности земного шара относительно этой оси. Если находимся на одном полюсе, то видим всё, что находится над ним. Начинаем двигаться вдоль оси к другому полюсу, постепенно нам открываются созвездия другого полушария.

Так созвездия условно и делятся, на созвездия южного полушария, которые никогда не видны жителям, например, Петербурга, или Мурманска, которые расположены в северном полушарии и относительно высоко. И на созвездия северного полушария, которые никогда не видят жители, например, Австралии.

Ось вращения Земли почти совпадает с направлением на Полярную звезду. Поэтому на небесной сфере Полярная звезда выглядит неподвижной. Звезда немного отстоящая от неё описывает в течение суток небольшой круг. Звезда отстоящая дальше, ещё больший круг. На ночной фотографии с длинной выдержкой это можно видеть:

images.astronet.ru (Полярные сияния и звездные дуги над Юконом)

В центре Полярная звезда. А противоположное направление оси не указывает ни на какую яркую звезду южной полусферы, поэтому в центре дуги не будет. Мы видим на фото дуги, полную окружность получить нельзя, ведь Солнце мы выключили только мысленно, а на самом деле часть дуги мы не видим из за солнечного яркого света.

Здесь на трех картинках показано на каждой белым пунктиром движение звезд на Северном полюсе, в средних широтах, на экваторе edu.ru Или вот так для Северного полюса: edu.ru

Далее следует рассмотреть изменение положения звезд за год. Объяснение этого изменения можно видеть на этой гифке. Только там стрелка указывает на звезды которые были бы видны днем, если бы не Солнце, а люди видят разные звезды, которые находятся в направлении противоположном указанному стрелкой.

Каждые сутки звезды восходят (Возвращаются в исходную точку окружности. Если часть окружности за горизонтом, то восходит и заходит.) чуть раньше, чем в предыдущие сутки. За год они начинают снова восходить в тоже самое время. Если время восхода звезды приходится на ночь, то мы звезду видим. Звезды делятся на те, что близки к полюсам — они видны круглый год, и на те, что ближе к горизонту, они видны (восходят ночью) только некоторое время года. Обычно говорят зимнее или летнее созвездие. Почему так происходит, что звезды возвращаются на исходную точку быстрее чем за сутки? Потому, что к вращению Земли вокруг своей оси добавляется движение Земли по орбите вокруг Солнца.

1 и 3 — направление на Солнце, относительно Солнца Земля заняла одно и тоже положение, повернулась одной стороной.

1 и 2 — направление на звезды, относительно звезд Земля заняла одно и тоже положение.

Относительно звезд Земля заняла одно и тоже положение раньше. А чтобы занять тоже положение относительно Солнца Земле нужно ещё чуть довернуться. Вот поэтому и восходят звезды каждую ночь чуть раньше.

Итак, созвездия по признаку нашей темы делятся на созвездия южного и северного неба (полушарий) и созвездия летние, зимние и видимые круглый год.

Также и Млечный путь. Все видимые звезды это звезды нашей галактики. Галактика (наша Галактика, Млечный путь) имеет форму диска, а мы смотрим на этот диск изнутри. Т.е. этот рукав, туманность, разлитое молоко, это множество звезд сливающихся для наблюдателя в единую структуру. Он виден на небе по таким же правилам, что и отдельные звезды. И вот тут хочется отметить, что посетить Южное полушарие надо хотя бы для того, чтобы увидеть Млечный путь на южном небе. Южная часть гораздо выразительнее северной. Норвегия: pinimg.com Новая Зеландия: wordpress.com

Дополнительно можно читать тут: galaxy-science.ru

Все фото, презентации и тексты по ссылкам — собственность их владельцев.

Это интересно:  Как правильно пользоваться компасом: инструкция по применению
к содержанию ↑

Какое направление можно определить по полярной звезде

По полярной звезде направление определяют следующим образом: Через две крайние звезды «ковша» нужно мысленно провести прямую линию и отложить пять раз отрезок, равный расстоянию между ними.
1050;онец пятого отрезка укажет положение Полярной звезды, которая находится в созвездии Малой Медведицы. Полярная звезда всегда указывает на север.

Как определить стороны горизонта по Полярной звезде?

Если стать лицом к Полярной звезде, то впереди будет север, за спиной — юг, справа — восток, а слева — запад. Таким способом получается определить стороны горизонта с точностью, достаточной для большинства целей туристов и путешественников.

На картинке показана схема такого ориентирования:

Для движения в нужном направлении нет необходимости постоянно сверяться с Полярной звездой. В лунную светлую ночь для этого достаточно один раз сориентироваться по ней, определить нужное направление движения, найти заметный ориентир (высокое дерево, вершину горы) в этом направлении, и впоследствии двигаться на него. Достигнув ориентира, нужно стать за ним, снова сориентироваться по Полярной звезде, выбрать новый ориентир, соответствующий заданному направлению, и двигаться на него. Чем дальше от путешественника будут находиться ориентиры, тем точнее будет выдержано направление движения.

Преимущество такого способа заключается в том, что ориентир поможет двигаться в нужном направлении, даже если Полярная звезда на небе закрывается облаками и ветвями деревьев, либо теряется в тумане.

Кроме сторон света по Полярной звезде можно определить широту той местности, в которой находится наблюдатель. Для этого достаточно вычислить угловую высоту Полярной звезды над уровнем горизонта — количество градусов будет соответствовать северной широте.

Обычно для определения широты местности по высоте Полярной звезды используют секстант, однако с этим справляются и некоторые компасы. Тем не менее, если под рукой не оказалось, ни того, ни другого, можно воспользоваться транспортиром с отвесом. Кратко этот способ можно описать так: к центру транспортира привязывается нитка или леска, на другом конце которой висит небольшой груз. Транспортир подносится к глазу, переворачивается шкалой вниз и наклоняется до тех пор, пока Полярная звезда не окажется на прямой, проходящей через линейку транспортира и глаз. В этот момент нитка указывает на шкале транспортира угол α. Высота Полярной звезды над горизонтом будет равна 90°–α.

Нужно понимать, что определение широты, проведенное таким образом, будет менее точным по сравнению с измерениями, проведенными секстантом.

Наиболее точно данный метод работает в океане или море, но и здесь ошибка составит чуть более 80 км, что связано с некоторым удалением Полярной звезды от точки северного полюса. Такой способ малопригоден для пеших туристов, но полезен для моряков или летчиков, потерпевших аварию: вместе с определением долготы он поможет вычислить квадрат своего местонахождения.

к содержанию ↑

Как найти Полярную звезду на небе?

Для нахождения Полярной звезды чаще всего пользуются двумя созвездиями — Большой Медведицы и Кассиопеи — хорошо заметными на ночном небе. Однако бывают ситуации, когда ни одно из них не видно на небосводе (например, закрывают деревья в лесу или облака). В этом случае можно воспользоваться созвездиями Лебедя и Ориона, который появляется над горизонтом в южной части неба в холодное время года. Кратко схемы поиска звезды можно описать так:

  • По созвездию Большой Медведицы. В её «ковше» через две крайние звезды — Мерак и Дубхе — проводится воображаемый луч. На расстоянии, равном примерно пяти отрезкам Мерак—Дубхе, отмеренным от Дубхе, будет находится Полярная звезда, которая выделяется среди близлежащих звезд более ярким светом. Схема поиска показана на картинке:
  • По созвездию Кассиопеи. Через две крайние звезды с одной стороны созвездия и через аналогичные две звезды с другой проводят два отрезка. От точки их пересечения через среднюю звезду Кассиопеи проводят луч, который указывает на Полярную звезду. Она будет находиться на расстоянии приблизительно двух отрезков между крайними звездами Кассиопеи;
  • По созвездию Лебедя. От Гиены (эпсилон Лебедя) через Денеб (альфа Лебедя) проводится воображаемый луч, который всегда показывает на Полярную звезду. Она находится на нём на расстоянии, равном примерно четырем отрезкам Гиена—Денеб, отмеренным от Денеба;
  • По созвездию Ориона. От средней звезды «пояса» Ориона через Меиссу проводится луч. Этот луч лежит вблизи Капеллы. Полярная звезда находится на этом луче примерно на таком же расстоянии от Капеллы, на каком Капелла находится от Меиссы. Эти построения показаны на картинке:

Необходимость использования этих созвездий связана с тем, что сама по себе Полярная звезда не сильно отличается по яркости от большинства других небесных тел и найти ее без вспомогательных созвездий бывает проблематично.

к содержанию ↑

Ориентирование по Полярной звезде и карте

Когда Полярная звезда была найдена, по ней можно сориентировать карту. Для этого карта располагается на горизонтальной поверхности так, чтобы ее верхняя рамка (северная часть карты) была направлена строго на Полярную звезду. После этого по карте производятся все необходимые расчеты и ориентирование на местности.

Так, например, можно по силуэтам вершин гор или направлению зарева от далеких городов приблизительно определить свое положение на карте, а значит и на местности.

Если точно определить свое местоположение не получается и местность бедна на ориентиры, тогда находят так называемый аварийный азимут. Другими словами, с помощью транспортира находят по карте азимут на какой-нибудь линейный (например, трасса, железная дорога, река) или площадной (например, большое озеро, водохранилище, лесная поляна) ориентир, мимо которого невозможно было бы промахнуться при движении по этому азимуту.
бравшись до этого ориентира, снова сверяются с картой, пытаются по окружающим ориентирам более точно определить свое местоположение и принимают решение о дальнейшем направлении движения. Обычно этого достаточно, чтобы точно найти свое местоположение и выбраться к людям (по трассе, железной дороге и реке чаще всего можно выйти к населенным пунктам или встретить людей по пути), если в этом есть необходимость.

Это интересно:  Как определить стороны света по солнцу и ночью

Описанные методы ориентирования по Полярной звезде хорошо работают в средних и низких северных широтах, но в высоких широтах северного полушария, где Полярная звезда находится почти строго над головой в центре небесной сферы, определение сторон света представляет некоторую сложность. На Северном полюсе звезда всегда находится практически в зените и практически не показывает никакого направления.

В литературе не удалось найти способа, которым можно было бы сориентироваться по Полярной звезде далеко на Севере, поэтому пришлось придумывать свой. Для его реализации через иголку продевается нитка, конец которой зажимается большим и указательным пальцами — получается отвес. Глаза защищаются очками. Рука с ниткой поднимается над головой так, чтобы глаз, нитка и иголка были на одной прямой. С какой стороны от нитки с иголкой в этот момент будет находится Полярная звезда, с той стороны и будет север.

Если дует ветер, отвес нужно укрыть от него рукой или другим ветрозаслоном.

Ошибка данного метода будет тем выше, чем ближе к северному полюсу будет находиться наблюдатель, и при прочих идеальных условиях (отсутствие ветра, точное нахождение глаза, нитки и иголки на одной прямой) метод перестанет работать на широте 89°16′.

Важно также помнить, что чаще всего ориентироваться приходится путешественникам и туристам, которые в высоких широтах бывают в основном в период полярного лета. В это время практически всегда светло и звезды (в том числе Полярная) на небе не видны. В этот сезон здесь практичнее использовать другие способы ориентирования.

к содержанию ↑

Несколько полезных моментов

По Полярной звезде можно определить поправку магнитного компаса, необходимую для точности выбора направления движения и решения других задач. Для этого определяют, насколько направление северного конца магнитной стрелки компаса отличается от направления на Полярную звезду, а затем эту поправку учитывают при ориентировании карты.

Читайте подробнее про поправку компаса по Полярной звезде…

Также важно отметить, что Полярной звездой именуется именно поляриссима (видимая звезда, находящаяся ближе всего к оси вращения Земли) в северном полушарии. В южном полушарии также имеется поляриссима, которую изредка называют Южной звездой, но она не такая яркая, как Полярная, и слабо видна на ночном небе, из-за чего намного реже используется для ориентирования.

Интересно и то, что в роли Полярной звезды не всегда выступала нынешняя альфа созвездия Малой Медведицы. Дело в том, что из-за прецессии земной оси звезды постепенно меняют свое положение относительно северного полюса. Так, например, в период с 1500 года до н.э. по 1 год н.э. Полярной звездой была β этого созвездия, а после 4100 года поляриссимой в северном полушарии будет гамма Цефея в то время, как альфа Малой Медведицы сместится на угол более 11 градусов от северного полюса Земли. Как видим, процесс смены Полярной звезды происходит очень медленно и для человека в течение его жизни практически не играет никакого значения.

Автор: Максим Чечетов

к содержанию ↑

Определить стороны света и нужное направление движения, не имея под рукой компаса и других навигационных приборов, можно по положению Солнца, а. ночью по Луне и Полярной звезде. Также можно определить стороны света по местным предметам.

Определить стороны света и нужное направление движения, не имея под рукой компаса и других навигационных приборов, можно по положению Солнца, а. ночью по Луне и Полярной звезде.

По Солнцу и часам. Для определения направления на юг нужно, держа часы перед собой, повернуть их в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце (рис.1, а). Биссектриса угла между направлением на Солнце и цифрой 1 (зимой) или цифрой 2 (летом) и будет указывать направление на Север. До полудня пополам нужно делить ту дугу, которую стрелка ДОЛЖНА пройти до 13 (14 часов), а после полудня — ту дугу, которая стрелка УЖЕ ПРОШЛА после 13 (14) часов.

2) К середине дуги между часовой стрелкой и цифрой 1 (2 — летом) на циферблате приложить спичку, держа ее перпендикулярно к циферблату.

3) Не изменяя положения часов, повернуться вместе с ними к Солнцу таким образом, чтобы тень от спички проходила через центр циферблата.

В этот момент цифра 1 (зимой) или 2(летом) будет указывать на юг.

По Полярной звезде. Ночью направление на Север можно определить по Полярной звезде, которая всегда находится в направлении на Север.

Чтобы найти эту звезду, которая находится в созвездии Малой Медведицы, нужно для начала найти созвездие Большой Медведицы, имеющей вид огромного, хорошо видимого ковша. Затем нужно мысленно продолжить прямую, проходящую через две крайних звезды Большой Медведицы, как показано на рисунке, на расстояние, равному пятикратному расстоянию между ними. В конце этой прямой и будет Полярная звезда.

По Луне стороны горизонта определяются более точно, когда виден весь ее диск (полнолуние). В табл. 1 приведены стороны горизонта, на которых находится Луна в различных фазах.

Фаза Луны Время
Первая четверть (видна, правая половина диска Луны) 19.00Юг 1.00 Запад 7.00не видна
Полнолуние (виден весь диск Луны) 19.00Восток 1.00 Юг 7.00Запад
Последняя четверть (видна левая половина диска Луны) 19.00не видна 1.00 Восток 7.00Юг
Это интересно:  Что показывает северная стрелка компаса

Но бывают случаи, когда небесные светила не видны (из-за плотной облачности и т.д.)- Для этого можно использовать местные предметы. Например, крест на Православных храмах направлен на Восток, его нижняя перекладина приподнятым концом направлена на север. Колокольня в Православных храмах всегда находится на западе, а алтарь находится в направлении на восток.

Алтари католических костелов располагаются на западной стороне.

Двери еврейских синагог и мусульманских мечетей обращены примерно на север, их противоположные стороны направлены: мечетей — на Мекку в Аравии, лежащую на меридиане Воронежа, а синагог — на Иерусалим в Палестине, лежащий на меридиане Днепропетровска.

Кумирни, пагоды, буддийские монастыри фасадами обращены на юг.

Выход из юрт обычно делают на юг.

В домах сельской местности больше окон в жилых помещениях прорубается с южной стороны, а краска на стенах строений с южной стороны выцветает больше и имеет жухлый цвет.

Весной снег быстрее тает с южной стороны склона возвышенности и с северной стороны ската оврага.

В лесу можно определить направления на стороны света, например, по спилам деревьев. Годовые кольца в направлении на север наиболее плотно подходят друг к другу. Наоборот, в направлении на юг годовые кольца имеют наибольшую толщину.

В больших массивах культурного леса определить стороны горизонта можно по просекам, которые, как правило, прорубаются строго по линиям север-юг и восток-запад, а также по надписям номеров кварталов на столбах, установленных на пересечениях просек. На каждом таком столбе в верхней его части и на каждой из четырех граней проставляются цифры — нумерация противолежащих кварталов леса; ребро между двумя гранями с наименьшими цифрами показывает направление на север (нумерация кварталов лесных массивов в СНГ идет с запада на восток и далее на юг).

Муравейники пологим скатом направлены на юг, а крутым — на север. У одиноко стоящего дерева с северной стороны — наименьшее количество ветвей. У больших одиноко стоящих камней на северной стороне больше мха.

к содержанию ↑

Ориентирование по звёздам

Направление на север можно определить по Полярной звезде. Это крайняя звезда в ковше созвездия Малая медведица. Полярная звезда расположена в пределах одного градуса от Северного полюса мира и является точным и надежным ориентиром для определения направления на географический север.

Наиболее просто найти Полярную звезду можно, ориентируясь по ковшу Большой Медведицы. Яркие звезды Дуббе и Мерак на внешней стороне ковша, противоположной его ручке, именуют указателями, так как ими обозначается направление на Полярную звезду. Мысленно проведите через эти две звезды прямую длиной примерно в пять расстояний между звездами, в этом месте должна быть Полярная звезда.

На широтах выше 50° северной широты в ясные ночи. Большая Медведица видна практически всегда. Если созвездие по каким-либо причинам не видно, Полярную звезду можно найти по созвездию Кассиопея, имеющему характерную форму буквы М ( W ) и расположенную симметрично Большой Медведице относительно Полярной звезды. Для этого вообразите прямую линию, соединяющую три самые яркие звезды созвездия, и восстановите из центра перпендикуляр. Полярная звезда расположена примерно на расстоянии четырех размахов зигзага M.

Отыскав Полярную звезду и определившись с направлением движения, вы можете достаточно точно выдерживать курс, ориентируясь на какую-нибудь яркую звезду, расположенную прямо по ходу вашего движения. Помните при этом, что звезды вращаются вокруг Полярной звезды со скоростью 15° в час, поэтому примерно каждые 20 минут необходимо сверять курс по Полярной звезде и выбирать себе в качестве ориентира новую звезду.

Такого четкого звездного ориентира как на севере в Южном полушарии нет. Тем не менее на небе Южного полушария имеется созвездие, которое способно помочь путешественнику определить направление на юг. Это — созвездие Южный Крест, состоящее из пяти ярких, перекрестно расположенных звезд. В левом нижнем углу созвездия расположен Угольный мешок — область, лишенная видимых звезд, рядом две яркий звезды созвездия Кентавр.

Отыскав на ночном небе Южный Крест, проведите воображаемую линию между двумя наиболее отстоящими друг от друга звездами — Южный полюс мира находится на этой линии. Чтобы определить нужную точку на линии, воспользуйтесь звездами из созвездия Кентавр, расположенными слева от Южного Креста. Соедините звезды воображаемой линией и возведите из нее перпендикуляр. В месте пересечения перпендикуляра и первой линии и находится Южный полюс мира.

Если вы не уверены в своих построениях, подождите, пока Южный Крест не расположится на небосклоне вертикально. Тогда юг будет находиться на линии горизонта прямо под созвездием.

Созвездие Орион легко найти по трем ярким звездам, расположенным у него «на поясе». Орион расположен на небесном экваторе, поэтому восходит точно на востоке и заходит почти точно на западе независимо от широты места наблюдения. Созвездие хорошо видно на зимнем ночном небе в Северном полушарии и летом в Южном полушарии.

По Ориону можно определить направление на запад, точку которого на горизонте пояс созвездия пересекает при заходе. Восток определить сложнее, т.к. есть вероятность, что это созвездие вы узнаете уже после того, как оно взойдет над горизонтом.

»

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий

Adblock detector