Морские астрономические ежегодники

Для решения различных задач мореходной астрономии необходимо знать координаты наблюдаемого светила (Солнца, Луны, звезды или планеты). Для указанной цели ежегодно издаются специальные таблицы, называемые "Морской астрономический ежегодник" The Nautical Almanac и др.

МАЕ состоят из следующих разделов:

Пояснения к пользованию МАЕ. Даны основные указания для решения различных задач.

Некоторые явления в солнечной системе. Приведены сведения о моментах равноденствий, солнцестояний, о солнечных и лунных затмениях и др.

Возраст и фазы Луны. На 0 час. Всемирного времени дается возраст Луны и приведены моменты наступления четырех главных фаз Луны.

Видимость планет. На каждый месяц даны условия видимости планет: Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.

Ежедневные таблицы. На каждый день года даны:

вестовые гринвичские часовые углы точки Овна (звездное гринвичскоевремя S_гр);

вестовые гринвичские часовые углы и склонение Солнца. Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна и Луны;

квазиразности между табличными значениями часовых углов планет и Луны; эти величины служат аргументами для получения дополнительной поправки к часовому углу планет и Луны при выборке на промежуточные моменты;

разности табличных значений склонений Солнца, планет и Луны, необходимые при интерполировании склонения на промежуточные моменты;

моменты местного гражданского (среднего местного) времени верхних кульминаций Солнца, планет и Луны для меридиана Гринвича;

значение полудиаметра R и горизонтального экваториального параллакса Р Солнца, планет и Луны на 0 час. Всемирного времени.

Звезды

1. Видимые места звезд на первое число каждого месяца для 159 наиболее ярких звезд (даются в градусной мере с точностью до 0,1 величины):

t^* - звездное дополнение (360° - a_*), т.е. дополнение прямого восхождения, где a_* - видимое прямое восхождение;

d - склонение.

Азимут Полярной. Даны азимуты Полярной звезды с точностью до 0°,1. Выборка истинного азимута производится по аргументам: звездное местное время S_м в градусной мере и широта места j.

Широта по высоте Полярной.

1. Первая таблица – по звездному местному времени в градусной мере выбирается 1 поправка высоты Полярной звезды.

2. Вторая таблицы – по звездному местному времени S_м и высоте h выбирается II поправка высоты Полярной звезды.

3. Третья таблицы – по звездному местному времени S_м и дате выбирается III поправка высоты Полярной звезды.

Восход, заход Солнца, Луны и сумерки. Приведены с точностью до 1 мин. моменты местного гражданского (среднего местного) времени видимого восхода и захода Солнца на меридиане Гринвича,а также моменты местного гражданского времени начала утренних и конца вечерних навигационных и гражданских сумерек.

Вспомогательные таблицы и приложения служат для интерполяции и исправления высот светил.

Определение местного часового угла и склонения звезды. Часовые углы звезд в МАЕ непосредственно не приводятся. Для их получения используют формулу t_м^*= t_м^¡ + t^*. При выборке t и d производят интерполяцию на гринвичскую дату между колонками соседних месяцев. Вычисления ведут в следующем порядке.

1. По гринвичской дате и табличному моменту всемирного времени, ближайшему меньшему к Т_гр наблюдений, из ежедневных таблиц выбирают t_т^¡.

2. Из основных интерполяционных таблиц в столбце «Точка Овна» находят изменения Dt^¡ за минуты и секунды Т_гр и складывают с t_т^¡. Получают t_гр^¡ (всегда западный) на заданный момент наблюдений Т_гр.

3. Полученный t_гр^¡ переводят в t_м^¡, пользуясь долготой наблюдателя.

4. Из таблицы «Звезды» выбирают t и d данной звезды. Эти же величины могут быть получены без интерполяции по вкладному листу к МАЕ. Для быстрого отыскания порядкового номера нужной звезды следует воспользоваться списком звезд по алфавиту созвездий или списком собственных имен звезд, которые приводятся на обратной стороне вложенной в МАЕ карты звездного неба.

5. Значение t_м^¡ складывают с t и получают t_м^* данной звезды. Если t_м^* оказывается больше 180°, его переводят в восточный, взяв дополнение до 360°.

Пример. 12.Х. Т_с = 18^ч09^м в l_с = 134°20,0 W получили Т_хр = 03^ч08^м17^с; u_хр = +0^м11^с. Определить t_м^* и d_* звезды a Змееносца.

Решение. 12.Х Т_с 18^ч09^м Т_хр 03^ч08^м17^с

⁺ N_W 9 u_хр + 0 11

13.Х Т_гр 03^ч09^м Т_гр 03^ч08^м28^с

t_t^¡ 66°48,2

Dt^¡ 2 07,3

t_гр^¡ 68°55¢,5

^- l_W 134 20,0

t_м^¡ 294°35¢,5

⁺ t_* 96 32,2

t_м^* 391°07¢,7W

t_м^* 31 07,7 W

d_* 12°34¢,9 N

Определение местных часовых углов и склонений Солнца, планет и Луны.

1. По гринвичской дате и табличному моменту всемирного времени, ближайшему меньшему к Т_гр наблюдений, из ежедневных таблиц выбирают t_т и d_т Солнца, планеты или Луны. Одновременно выбирают величину и знак квазиразности D и разности D. Для Солнца и планет D и D приведены в нижней части страницы на трехсуточный интервал, для Луны – справа от столбцов t_т и d_т этого светила (за рубежом для Солнца квазиразность не приводится).

2. Из основных интерполяционных таблиц в столбце "Солнце и планеты" или "Луна" находят основное изменение D₁t к часовому углу за минуты и секунды Т_гр.

3. Из той же интерполяционной таблицы из столбцов «Попр.» По аргументу квазиразности D находят дополнительное изменение D₂t к часовому углу (всегда положительное), а по аргументу разности D - поправку Dd к склонению. Знак Dd соответствует знаку D.

4. Складывают величины t_т,D₁t и D₂t, а также d_т и Dd и получают гринвичский часовой угол t_гр и склонение d светила на заданный момент Т_гр. Величину t_гр переводят в t_м, пользуясь долготой наблюдателя. Если t_м оказывается больше 180°, переводят его в восточный.

Пример. 1.IX. Т_с = 10^ч41^м в l_с = 59°24¢,5 Е получили Т_хр = 6^ч32^м15^с;

u _хр = +08^м42^с. Определить t_м и d Солнца.

Решение:

1.IX Т_с 10^ч41^м Т_хр 6^ч32^м15^с

^- N_Е 4 u_хр + 8 42

1.IX Т_гр 06^ч41^м Т_гр 6^ч40^м57^с

d_тO 8°13¢,5 N (-9=D) t_т^O 270°00¢,2 (+1¢,2=D)

Dd -0,6 D₁t 10 13,6

D₂t 0,8

d_O 8°12¢,9 N

t_гр^O 280°14¢,6

⁺ l_Е 59 24,5

t_м^O 339°39¢,1 W

t_пр 20 20,9 Е

Определение времени кульминации Солнца. Моменты верхних (в) и нижних (н) кульминаций Солнца Т_к на меридиане Гринвича по гринвичскому времени приведены на правых страницах разворотов ежедневных таблиц. При расчете времени кульминации Солнца помещенные в МАЕ значения Т_к можно принимать за местное время Т_км кульминации светила на заданном меридиане наблюдателя. Момент Т_км переводят в судовое время Т_с приемом «через Гринвич».

Пример. 15.VIII. l_с = 45°15¢,0 Е. Определить Т_с верхней кульминации Солнца.

Решение.

15.VIII Т_км 12^ч04^м

^- l_Е 3 01

15.VIII Т_гр 9^ч03^м

⁺ N_Е 3

15.VIII Т_с 12^ч03^м

Определение времени восхода и захода Солнца и Луны. Видимым восходом или заходом называется момент касания верхнего края диска Солнца или Луны линии видимого горизонта. В ежедневных таблицах МАЕ приведены моменты видимого восхода и захода этих светил на меридиане Гринвича по гринвичскому времени для табличных широт от 60°S до 74°N через интервалы широт в 10°, 5° и 2°. Слева и справа от моментов этих явлений даны величины их суточных изменений. Для Солнца знак суточных изменений указан, а для Луны этот знак определяется в зависимости от возрастания или убывания моментов к предыдущим или последующим суткам.

Так как для Солнца моменты восхода и захода даны на среднюю дату трехсуточного интервала, то при расчете на дату, не совпадающую со средней, необходимо предварительно сделать расчет моментов явлений на заданную дату для широты, ближайшей меньшей к широте наблюдателя. При этом пользуются суточным изменением, беря его для предыдущей даты слева, а для последующей – справа.

Определение Т_с восхода или захода Солнца или Луны выполняют в следующем порядке:

из ежедневных таблиц на заданную дату выбирают момент явления Т_т для табличной широты, ближайшей меньшей к заданной.

При этом замечают разность D₁ (величину и знак) между моментом для большей табличной широты и выбранным моментом, а также выписывают суточное изменение D_с, которое берут слева, если долгота восточная, и справа, если западная и разность Dj_т табличных широт:

из первой части вспомогательной таблицы для интерполирования восходов и заходов Солнца и Луны, сумерек и кульминаций планет (А. Интерполирование по широте) находят поправку за изменение широты DТ_j к выбранному моменту Т_т. Аргументами для входа в эту таблицу служат величина разности моментов D_к и разность Dj между значениями заданной широты и табличной. С разностью Dj входят в одно из трех значений с табличными интервалами широт 2°, 5° или 10° соответственно интервалу широт Dj_т между которыми производится интерполирование. Поправка DТ_j берется на пересечении столбца Dj со строкой D с тем же знаком, который имеет D ;

из второй части вспомогательной таблицы (Б. Поправка за долготу) находят поправку DТ_l к выбранному моменту Т_т соответственно долготе места. Аргументами для входа в эту таблицу служат долгота наблюдателя l и суточное изменение D_с. Знак DТ_l одинаков со знаком D_с;

суммируют найденные величины Т_т, DТ_j и DТ_l и получают Т_м явления в заданном пункте. Приемом «через Гринвич» переводят Т_м в Т_с.

Пример. 25.XI. j_с = 69°30¢,0 N; l_с = 98°10¢,0 Е. Определить Т_с восхода Солнца.

Решение. 25.XI Т_т 10^ч03^м в j_т = 68° N

DТ_j + 44 (Dj = 1°30¢; D = +74^м ; Dj_т = 2)

DТ_l - 01 (l = 98°10¢ Е; D_с = -5^м)

25.XI Т_м 10^ч46^м

^- l_Е 6 33

25.XI Т_гр 4^ч13^м

⁺ N_Е 7

25.XI Т_с 11^ч13^м

Определение времени сумерек. В МАЕ приведены моменты начала и конца навигационных и гражданских сумерек на меридиане Гринвича по гринвичскому времени на среднюю дату трехсуточного интервала. Эти моменты даны для тех же широт, что и моменты восхода и захода Солнца.

Гражданскими сумерками называется промежуток времени от момента, когда высота центра Солнца равна -6°, до момента видимого восхода верхнего края Солнца (утренние сумерки) или, наоборот, от момента видимого захода верхнего края Солнца до момента, когда, высота центра Солнца составляет -6° (вечерние сумерки) – возможна работа на палубе без освещения.

Навигационными сумерками называется промежуток времени между моментами, когда высота центра Солнца равна -12° и -6° (утром и вечером). Период навигационных сумерек используют для звездных наблюдений.

Во время сумерек не бывает полной темноты, так как Солнце освещает атмосферу из-под горизонта. Однако следует помнить, что начало и конец сумерек в МАЕ рассчитаны для хорошей погоды и, следовательно, осадки или туман могут сократить их продолжительность.

Порядок работы при расчете моментов начала или конца сумерек тот же, что и при определении моментов восхода или захода Солонца и Луны. Указанные в МАЕ моменты этого явления можно использовать для любой даты данного трехсуточного интервала. При расчете Т_с начала или конца сумерек в заданном пункте поправкой за долготу можно пренебречь.

Пример. 12.IX. j_с = 57°40¢N; l_с = 38°20¢W. Определить Т_с начала утренних навигационных сумерек.

Решение: 12.IX Т_т 4^ч04^м в j_т = 56°N

DТ_j - 6 (Dj = 1°40¢; D_l = -8^м)

12.IX Т_м 3^ч58^м

⁺ l_W 2 33

12.IX Т_гр 6^ч31^м

^- N_W 3

12.IX Т_с 3^ч31^м