Определение широты по высоте Полярной звезды

Высота повышенного полюса численно равна географической широте наблюдателя. Поэтому, если бы в точке повышенного полюса располагалась какая-либо звезда, то ее высота, исправленная необходимыми поправками, представила бы собой обсервованную широту судна. Вблизи Северного полюса мира располагается звезда a Малой Медведицы, носящая собственное имя Полярная. Склонение этой звезды составляет величину, большую 89°N, т.е. ее полярное расстояние меньше 1°. Вследствие этого в суточном движении звезда описывает параллель с небольшим сферическим радиусом D_* » 51¢ (рис. 3.29.). В моменты верхней и нижней кульминации (точки а и а¢) ее высота отличается от широты наблюдателя на величину D_*. Два раза в сутки, когда альмукантарат Полярной проходит через P_N, разность между j_о и h_* обращается в нуль. Во всех других случаях

,

где х – поправка к высоте Полярной звезды, представляющая собой разность между высотой звезды в какой-либо момент и высотой повышенного полюса.

Рис. 3.29.

Величина х зависит от положения звезды на ее параллель, т.е. в конечном счете является функцией местного звездного времени S_м. Значение этой поправки получают из МАЕ, в котором приводится таблица "Широта по высоте Полярной", состоящая из трех частей – таблиц. Из табл. I по аргументу S_м выбирают первую (основную) поправку к высоте Полярной, из табл. II – вторую поправку (аргументы S_м и h_*), из табл. III – третью поправку (аргументы S_м и дата наблюдений).

Окончательно

.

Практическое выполнение определения широты по высоте Полярной звезды. Определение широты по высоте Полярной возможно при плавании в широтах от 8N до 60°N, однако практически звезду удобно наблюдать при высотах не более 50°.

Наблюдения проводят в вечерние или утренние сумерки, когда горизонт четко обозначен. Последовательность действий при определении j_о сводится к следующему.

Подготовка к наблюдениям:

1. Подготовить секстан к ночным наблюдениям и определить поправку индекса по звезде.

Наблюдения:

1. Измерить 3-5 высот Полярной, замечая моменты по хронометру.

2. Заметить Т_с, ол и, если необходимо, температуру и давление воздуха.

Вычисления:

1. Рассчитать ос_ср и Т_{хр ср}.

2. Исправить ос_ср всеми поправками, получив h_*.

3. Рассчитать приближенное и точное Т_гр. Выбрать из МАЕ S_м = t_м^¡.

4. Выбрать из МАЕ I, II и III поправки по соответствующим аргументам со своими знаками.

5. Получить обсервованную широту по формуле

.

Пример. 1.IX. Черное море. Т_с = 19^ч26^м; ол = 64,3. Находясь в j_с = 42°16¢,0 N; l_с = 29°07¢,0 Е, измерили три высоты Полярной, заметив моменты по хронометру: ос_ср = 41°54¢,1; Т_{хр ср} = 05^ч21^м32^с; u_хр = +3^м47^с; i + s = +5¢,4; е = 10,1 м. Т = +10°С; В = 760 мм. Определить j_о.

Решение. 1. 1.IX Т_с 19^ч26^м 2. Т_{хр ср} 05^ч21^м32^с

^- N Е 2 u_хр + 3 47

1.IX Т_гр 17^ч26^м Т_гр 17^ч25^м19^с

t_т^¡ 235°58¢,9 3. ос_ср 41°54¢,1

Dt^¡ 6 20,8 i + s +5,4

d -5,6

S_гр=t_гр^¡ 242°19¢,7

⁺ l_Е 29 07,0 h_в* 41°53¢,9

Dh_r -1,1

S_м=t_м^¡ 271°26¢,7

h_* 41°52¢,8

I +25,8

II +0,2

III +0,5

j_o 42°19¢,3 N

В заключение отметим, что географическая параллель обсервованной широты может служить линией положения лишь при наблюдении Полярной в моменты верхней или нижней кульминаций, когда азимут светила А = 0°.

В остальных случаях географическую параллель обсервованной широты нельзя рассматривать в качестве высотной линии положения, так как азимут Полярной, например, в высоких широтах достигает значительных величин и его надо учитывать при графической прокладке высотной линии положения.