ทรงกลมท้องฟ้าเป็นทรงกลมในจินตนาการที่มีรัศมีตามต้องการ ซึ่งใช้ในดาราศาสตร์เพื่ออธิบายตำแหน่งสัมพัทธ์ของผู้ทรงคุณวุฒิบนท้องฟ้า เพื่อความง่ายในการคำนวณ รัศมีจะเท่ากับความสามัคคี ศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้า ขึ้นอยู่กับปัญหาที่กำลังแก้ไข จะรวมกับรูม่านตาของผู้สังเกต ศูนย์กลางของโลก ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ หรือแม้แต่จุดใดก็ได้ในอวกาศ

ความคิดเรื่องทรงกลมสวรรค์เกิดขึ้นในสมัยโบราณ มันขึ้นอยู่กับความรู้สึกของการมีอยู่ของโดมคริสตัลบนท้องฟ้า ซึ่งดูเหมือนดวงดาวจะถูกตรึงไว้บนนั้น ทรงกลมท้องฟ้าในจิตใจของคนโบราณเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของจักรวาล ด้วยการพัฒนาทางดาราศาสตร์ มุมมองของทรงกลมท้องฟ้านี้จึงหายไป อย่างไรก็ตามเรขาคณิตของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งวางในสมัยโบราณอันเป็นผลมาจากการพัฒนาและปรับปรุงได้รับรูปแบบที่ทันสมัยซึ่งเพื่อความสะดวกในการคำนวณต่าง ๆ จึงใช้ในการวัดทางโหราศาสตร์

ให้เราพิจารณาทรงกลมท้องฟ้าตามที่ปรากฏแก่ผู้สังเกตการณ์ที่ละติจูดกลางจากพื้นผิวโลก (รูปที่ 1)

เส้นตรงสองเส้นซึ่งสามารถกำหนดตำแหน่งได้โดยการทดลองโดยใช้เครื่องมือทางกายภาพและทางดาราศาสตร์ มีบทบาทสำคัญในการกำหนดแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับทรงกลมท้องฟ้า

อันแรกคือสายดิ่ง นี่คือเส้นตรงที่เกิดขึ้นตรงจุดที่กำหนดพร้อมกับทิศทางของแรงโน้มถ่วง เส้นนี้ลากผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้า ตัดกันที่จุดตรงข้ามกันสองจุด จุดบนเรียกว่าจุดสุดยอด จุดล่างเรียกว่าจุดตกต่ำสุด ระนาบที่ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าที่ตั้งฉากกับเส้นดิ่งเรียกว่าระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ (หรือจริง) เส้นตัดกันของระนาบนี้กับทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่าขอบฟ้า

เส้นตรงที่สองคือแกนของโลก - เส้นตรงที่ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าขนานกับแกนการหมุนของโลก มีการหมุนรอบแกนโลกที่มองเห็นได้ทุกวัน

จุดตัดกันของแกนโลกกับทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่าขั้วเหนือและขั้วใต้ของโลก ดาวที่อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือดาวเหนือ ไม่มีดาวสว่างใกล้ขั้วโลกใต้ของโลก

ระนาบที่ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าที่ตั้งฉากกับแกนของโลกเรียกว่าระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า เส้นตัดกันของระนาบนี้กับทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่าเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า

ให้เราระลึกว่าวงกลมที่ได้รับเมื่อทรงกลมท้องฟ้าตัดกันโดยระนาบที่ผ่านศูนย์กลางของมันเรียกว่าวงกลมใหญ่ในคณิตศาสตร์ และหากเครื่องบินไม่ผ่านจุดศูนย์กลาง ก็จะได้วงกลมเล็ก ๆ ขอบฟ้าและเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแสดงถึงวงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าและแบ่งออกเป็นสองซีกโลกเท่าๆ กัน ขอบฟ้าแบ่งทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นซีกโลกที่มองเห็นและมองไม่เห็น เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งออกเป็นซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ตามลำดับ

ในระหว่างการหมุนเวียนของท้องฟ้าในแต่ละวัน ผู้ทรงคุณวุฒิจะหมุนรอบแกนโลก โดยบรรยายถึงวงกลมเล็กๆ บนทรงกลมท้องฟ้า เรียกว่าแนวขนานรายวัน ผู้ทรงคุณวุฒิซึ่งอยู่ห่างจากขั้วโลก 90 องศา เคลื่อนไปตามวงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้า - เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า

เมื่อกำหนดเส้นดิ่งและแกนของโลกแล้ว การกำหนดระนาบและวงกลมอื่นๆ ของทรงกลมท้องฟ้าก็ไม่ใช่เรื่องยาก

ระนาบที่ผ่านศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีทั้งเส้นลูกดิ่งและแกนของโลกอยู่พร้อมกัน เรียกว่า ระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้า วงกลมใหญ่จากจุดตัดของระนาบนี้กับทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่าเส้นเมริเดียนท้องฟ้า จุดหนึ่งที่ตัดกันระหว่างเส้นเมอริเดียนท้องฟ้ากับขอบฟ้าซึ่งอยู่ใกล้กับขั้วโลกเหนือของโลกมากขึ้นนั้นเรียกว่าจุดเหนือ ตรงข้าม - จุดทางใต้ เส้นตรงที่ผ่านจุดเหล่านี้คือเส้นเที่ยง

จุดบนขอบฟ้าที่อยู่ห่างจากจุดเหนือและใต้ 90° เรียกว่าจุดตะวันออกและตะวันตก จุดทั้งสี่นี้เรียกว่าจุดหลักของขอบฟ้า

เครื่องบินที่แล่นผ่านเส้นลูกดิ่งจะตัดทรงกลมท้องฟ้าเป็นวงกลมใหญ่ และเรียกว่าแนวตั้ง เส้นลมปราณสวรรค์เป็นหนึ่งในแนวดิ่ง แนวตั้งตั้งฉากกับเส้นลมปราณและผ่านจุดตะวันออกและตะวันตกเรียกว่าแนวดิ่งแรก

ตามคำนิยาม ระนาบหลักทั้งสามอัน ได้แก่ ขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ เส้นเมริเดียนท้องฟ้า และระนาบแนวตั้งอันแรก ต่างก็ตั้งฉากกัน ระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตั้งฉากกับระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้าเท่านั้น โดยสร้างมุมไดฮีดรัลกับระนาบของขอบฟ้า ที่เสาทางภูมิศาสตร์ของโลก ระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าเกิดขึ้นพร้อมกับระนาบของขอบฟ้า และที่เส้นศูนย์สูตรของโลกจะตั้งฉากกับระนาบนั้น ในกรณีแรก ที่ขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ของโลก แกนของโลกเกิดขึ้นพร้อมกับเส้นดิ่ง และแนวดิ่งใดๆ สามารถใช้เป็นเส้นลมปราณท้องฟ้าได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของงานที่ทำอยู่ ในกรณีที่สอง ที่เส้นศูนย์สูตร แกนโลกอยู่ในระนาบขอบฟ้าและตรงกับเส้นเที่ยง ขั้วโลกเหนือของโลกตรงกับจุดเหนือ และขั้วโลกใต้ของโลกตรงกับจุดใต้ (ดูรูป)

เมื่อใช้ทรงกลมท้องฟ้าซึ่งจุดศูนย์กลางตรงกับจุดศูนย์กลางของโลกหรือจุดอื่น ๆ ในอวกาศจะมีลักษณะหลายอย่างเกิดขึ้นเช่นกัน แต่หลักการของการแนะนำแนวคิดพื้นฐาน - ขอบฟ้า, เส้นเมอริเดียนท้องฟ้า, แนวตั้งแรก, เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ฯลฯ - ยังคงเหมือนเดิม

ระนาบหลักและวงกลมของทรงกลมท้องฟ้าใช้ในการแนะนำพิกัดท้องฟ้าแนวนอน เส้นศูนย์สูตร และสุริยุปราคา เช่นเดียวกับเมื่ออธิบายคุณลักษณะของการหมุนรอบประจำวันที่ชัดเจนของผู้ทรงคุณวุฒิ

วงกลมใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อทรงกลมท้องฟ้าตัดกันโดยระนาบที่ผ่านศูนย์กลางและขนานกับระนาบของวงโคจรของโลกเรียกว่าสุริยุปราคา การเคลื่อนตัวของดวงอาทิตย์ในแต่ละปีที่มองเห็นได้เกิดขึ้นตามแนวสุริยุปราคา จุดตัดของสุริยุปราคากับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าซึ่งดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านจากซีกโลกใต้ของทรงกลมท้องฟ้าไปทางเหนือเรียกว่าจุดของวสันตวิษุวัต จุดตรงข้ามของทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่าศารทวิษุวัต เส้นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าตั้งฉากกับระนาบสุริยุปราคาตัดทรงกลมที่ขั้วสองขั้วของสุริยุปราคา: ขั้วโลกเหนือในซีกโลกเหนือและขั้วโลกใต้ในซีกโลกใต้

ร่างกายสวรรค์- การฉายภาพวัตถุจักรวาลบนทรงกลมท้องฟ้า

เนื่องจากระยะทางที่ไกลจากโลกอย่างมาก เทห์ฟากฟ้าจึงดูเหมือนอยู่ห่างจากผู้สังเกตการณ์ในระยะเท่ากัน ความจำเป็นในการอธิบายการเคลื่อนไหวที่ชัดเจนและกำหนดตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒินำไปสู่การเกิดขึ้นของแนวคิดเรื่องทรงกลมท้องฟ้า

ทรงกลมท้องฟ้าเป็นทรงกลมเสริมจินตภาพที่มีรัศมีตามอำเภอใจซึ่ง ทรงกลมท้องฟ้าเป็นทรงกลมเสริมจินตภาพที่มีรัศมีตามอำเภอใจ ซึ่งดวงดาราทั้งหมดถูกฉายไปในขณะที่ผู้สังเกตการณ์มองเห็น ณ เวลาใดเวลาหนึ่งจากจุดหนึ่งในอวกาศ

จุดตัดกันของทรงกลมท้องฟ้าด้วย สายดิ่งผ่านศูนย์กลางเรียกว่า: จุดสูงสุด - สุดยอด (z) จุดต่ำสุด - จุดตกต่ำสุด (z¢- วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับเส้นดิ่งเรียกว่า ทางคณิตศาสตร์, หรือ ขอบฟ้าที่แท้จริง(รูปที่ 1)

เมื่อหลายหมื่นปีก่อนสังเกตว่าการหมุนรอบตัวเองของทรงกลมนั้นเกิดขึ้นรอบแกนที่มองไม่เห็นบางแกน ในความเป็นจริง การหมุนของท้องฟ้าจากตะวันออกไปตะวันตกอย่างเห็นได้ชัดนั้นเป็นผลมาจากการหมุนของโลกจากตะวันตกไปตะวันออก

เส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าที่หมุนรอบตัวเรียกว่า มุนดิแกน- แกนของโลกเกิดขึ้นพร้อมกับแกนการหมุนของโลก เรียกว่าจุดตัดกันของแกนโลกกับทรงกลมท้องฟ้า เสาของโลก(รูปที่ 2)

รูปที่ 2. ทรงกลมท้องฟ้า: ถูกต้องทางเรขาคณิต
ภาพฉายมุมฉาก

มุมเอียงของแกนโลกกับระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ (ความสูงของเสาท้องฟ้า) เท่ากับมุมของละติจูดทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่

วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแกนโลกเรียกว่า เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า (คิวคิว).

วงกลมใหญ่ที่ลอดผ่านเสาสวรรค์และจุดสุดยอดเรียกว่า เส้นลมปราณสวรรค์ (PNQ¢ Z¢ P¢ SQZ).

ระนาบของเส้นลมปราณสวรรค์ตัดกับระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ตามแนวเที่ยงตรงซึ่งตัดกับทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด: ทิศเหนือ (เอ็น) และ ใต้ (ส).

ทรงกลมท้องฟ้าแบ่งออกเป็นกลุ่มดาว 88 กลุ่ม ซึ่งแตกต่างกันในด้านพื้นที่ องค์ประกอบ โครงสร้าง (โครงร่างของดาวฤกษ์สว่างที่ก่อให้เกิดรูปแบบหลักของกลุ่มดาว) และคุณลักษณะอื่นๆ

กลุ่มดาว- หน่วยโครงสร้างหลักของการแบ่งท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว - ส่วนหนึ่งของทรงกลมท้องฟ้าภายในขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด กลุ่มดาวประกอบด้วยผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมด - การฉายภาพของวัตถุจักรวาลใด ๆ (ดวงอาทิตย์, ดวงจันทร์, ดาวเคราะห์, ดวงดาว, กาแลคซี ฯลฯ ) ที่สังเกตได้ในช่วงเวลาที่กำหนดในพื้นที่ที่กำหนดของทรงกลมท้องฟ้า แม้ว่าตำแหน่งของแต่ละวัตถุบนทรงกลมท้องฟ้า (ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ และแม้แต่ดวงดาว) จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แต่ตำแหน่งสัมพัทธ์ของกลุ่มดาวบนทรงกลมท้องฟ้ายังคงที่

ขั้วโลกเหนือท้องฟ้าอยู่ในกลุ่มดาวหมีน้อย Ursa Minor ห่างจากดาวฤกษ์ Ursa Minor 0.51 องศา เรียกว่าดาวขั้วโลก ขั้วโลกใต้ของโลกอยู่ในกลุ่มดาวอ็อกแทนตัสที่ไม่เด่นสะดุดตา ความใกล้ชิดของดาวขั้วโลกกับขั้วโลกเหนือของโลกทำให้สามารถนำทางและกำหนดละติจูดของพื้นที่โดยอาศัยการสังเกตการณ์ของดาวขั้วโลก

การเคลื่อนตัวที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ในแต่ละปีโดยมีพื้นหลังของดวงดาวเกิดขึ้นตามวงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้า - สุริยุปราคา (ข้าว. 3). ทิศทางของการเคลื่อนที่ช้าๆ (ประมาณ 1 องศาต่อวัน) อยู่ตรงข้ามกับทิศทางการหมุนรอบโลกในแต่ละวัน

แกนการหมุนของโลกมีมุมเอียงคงที่กับระนาบการปฏิวัติของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งเท่ากับ 66º 33¢ เป็นผลให้มุม e ระหว่างระนาบของสุริยุปราคากับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าสำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลกคือ: จ= 23¢ 26¢ 25.5¢ ¢

จุดตัดของสุริยุปราคากับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าเรียกว่า จุดสปริง(^) และ ฤดูใบไม้ร่วง(ง) วิษุวัต- จุดของวสันตวิษุวัตตั้งอยู่ในกลุ่มดาวราศีมีน (จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ - ในกลุ่มดาวราศีเมษ) วันที่วสันตวิษุวัตคือวันที่ 20 มีนาคม (21 มีนาคม) วันวสันตวิษุวัตอยู่ในกลุ่มดาวราศีกันย์ (จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้อยู่ในกลุ่มดาวราศีตุลย์) วันวสันตวิษุวัตคือวันที่ 22 กันยายน (23 กันยายน)

เรียกว่าจุดที่อยู่ห่างจากวสันตวิษุวัต 90 องศา อายัน- ครีษมายันตรงกับวันที่ 22 มิถุนายน ครีษมายันตรงกับวันที่ 22 ธันวาคม

รัศมีตามอำเภอใจที่ฉายเทห์ฟากฟ้า: ใช้เพื่อแก้ปัญหาทางโหราศาสตร์ต่างๆ ดวงตาของผู้สังเกตการณ์ถือเป็นศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้า ในกรณีนี้ ผู้สังเกตการณ์สามารถอยู่ได้ทั้งบนพื้นผิวโลกและที่จุดอื่นๆ ในอวกาศ (เช่น สามารถเรียกเขาว่าศูนย์กลางของโลกได้) สำหรับผู้สังเกตการณ์ภาคพื้นดิน การหมุนของทรงกลมท้องฟ้าจะสร้างการเคลื่อนไหวในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิบนท้องฟ้า

เทห์ฟากฟ้าแต่ละจุดสอดคล้องกับจุดบนทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีเส้นตรงตัดกันระหว่างจุดศูนย์กลางของทรงกลมกับศูนย์กลางของวัตถุ เมื่อศึกษาตำแหน่งและการเคลื่อนไหวที่ชัดเจนของผู้ทรงคุณวุฒิบนทรงกลมท้องฟ้าจะมีการเลือกระบบพิกัดทรงกลมหนึ่งหรืออีกระบบหนึ่ง การคำนวณตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒิบนทรงกลมท้องฟ้าทำโดยใช้กลศาสตร์ท้องฟ้าและตรีโกณมิติทรงกลม และสร้างหัวข้อของดาราศาสตร์ทรงกลม

เรื่องราว

ความคิดเรื่องทรงกลมท้องฟ้าเกิดขึ้นในสมัยโบราณ มันขึ้นอยู่กับภาพของการมีอยู่ของห้องนิรภัยทรงโดมแห่งสวรรค์ ความประทับใจนี้เกิดจากการที่ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถเข้าใจถึงความแตกต่างของระยะห่างระหว่างดวงดาวได้ เนื่องจากระยะทางอันมหาศาลของเทห์ฟากฟ้า และดูเหมือนว่าวัตถุทั้งสองก็ดูอยู่ห่างกันพอๆ กัน ในบรรดาชนชาติโบราณสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของทรงกลมจริงที่ล้อมรอบโลกทั้งใบและมีดวงดาวมากมายบนพื้นผิวของมัน ดังนั้นในมุมมองของพวกเขา ทรงกลมท้องฟ้าจึงเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของจักรวาล ด้วยการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ มุมมองของทรงกลมท้องฟ้านี้จึงหายไป อย่างไรก็ตาม เรขาคณิตของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งวางในสมัยโบราณอันเป็นผลมาจากการพัฒนาและปรับปรุงได้รับรูปแบบสมัยใหม่ซึ่งใช้ในการวัดทางโหราศาสตร์

องค์ประกอบของทรงกลมท้องฟ้า

เส้นดิ่งและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง

สายดิ่ง(หรือ เส้นแนวตั้ง) - เส้นตรงที่ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าและสอดคล้องกับทิศทางของเส้นลูกดิ่งที่ตำแหน่งสังเกต เส้นดิ่งตัดกับพื้นผิวทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - สุดยอดเหนือศีรษะของผู้สังเกตและ จุดตกต่ำสุดใต้ฝ่าเท้าของผู้สังเกต

ขอบฟ้าที่แท้จริง (ทางคณิตศาสตร์หรือดาราศาสตร์)- วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับเส้นดิ่ง ขอบฟ้าที่แท้จริงแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ซีกโลกที่มองเห็นได้โดยมียอดอยู่ที่จุดสุดยอดและ ซีกโลกที่มองไม่เห็นโดยมียอดอยู่ที่จุดตกต่ำสุด ขอบฟ้าที่แท้จริงไม่ตรงกับขอบฟ้าที่มองเห็นได้เนื่องจากการยกระดับของจุดสังเกตการณ์เหนือพื้นผิวโลก ตลอดจนเนื่องจากการโค้งงอของรังสีแสงในชั้นบรรยากาศ

วงกลมส่วนสูง,หรือ แนวตั้ง, luminary - ครึ่งวงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่าน luminary, zenith และ nadir อัลมูแคนทารัต(ภาษาอาหรับ "วงกลมที่มีความสูงเท่ากัน") - วงกลมเล็ก ๆ ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบขนานกับระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ วงกลมระดับความสูงและอัลมูแคนตาเรตจะสร้างตารางพิกัดที่ระบุพิกัดแนวนอนของดวงส่องสว่าง

การหมุนรอบรายวันของทรงกลมท้องฟ้าและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง

มุนดิแกน- เส้นจินตนาการที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของโลก ซึ่งทรงกลมท้องฟ้าหมุนไปรอบ ๆ แกนของโลกตัดกับพื้นผิวทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - ขั้วโลกเหนือของโลกและ ขั้วโลกใต้ของโลก- การหมุนของทรงกลมท้องฟ้าเกิดขึ้นทวนเข็มนาฬิการอบขั้วโลกเหนือเมื่อมองจากด้านในของทรงกลมท้องฟ้า

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า- วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแกนของโลกและผ่านศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้า เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ภาคเหนือและ ภาคใต้.

วงกลมเสื่อมของแสงสว่าง- วงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่านขั้วของโลกและมีแสงสว่างที่กำหนด

ขนานกันทุกวัน- วงกลมเล็กๆ ของทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งมีระนาบขนานกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า การเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้ในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิจะเกิดขึ้นตามแนวขนานในแต่ละวัน วงกลมเดคลิเนชั่นและเส้นขนานรายวันจะสร้างตารางพิกัดบนทรงกลมท้องฟ้าที่ระบุพิกัดเส้นศูนย์สูตรของดาวฤกษ์

คำศัพท์ที่เกิดที่จุดตัดของแนวคิด “เส้นลูกดิ่ง” และ “การหมุนของทรงกลมฟ้า”

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตัดกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่ จุดตะวันออกและ ชี้ไปทางทิศตะวันตก- จุดทางทิศตะวันออกเป็นจุดที่จุดของทรงกลมท้องฟ้าที่หมุนอยู่ลอยขึ้นมาจากขอบฟ้า ครึ่งวงกลมของระดับความสูงที่ผ่านจุดตะวันออกเรียกว่า แนวตั้งแรก.

เส้นเมอริเดียนสวรรค์- วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบที่ตัดผ่านเส้นลูกดิ่งและแกนของโลก เส้นลมปราณสวรรค์แบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ซีกโลกตะวันออกและ ซีกโลกตะวันตก.

สายเที่ยง- เส้นตัดกันของระนาบของเส้นลมปราณท้องฟ้าและระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ เส้นเที่ยงและเส้นลมปราณสวรรค์ตัดกันขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่จุดสองจุด: จุดเหนือและ ชี้ไปทางทิศใต้- จุดเหนือคือจุดที่อยู่ใกล้กับขั้วโลกเหนือของโลกมากขึ้น

การเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์ผ่านทรงกลมท้องฟ้าและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง

สุริยุปราคา- วงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์เป็นประจำทุกปี ระนาบของสุริยุปราคาตัดกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่มุม ε = 23°26"

จุดที่สุริยุปราคาตัดกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าสองจุดที่สุริยุปราคาเรียกว่าวิษุวัต ใน วสันตวิษุวัตดวงอาทิตย์ในการเคลื่อนที่ประจำปีเคลื่อนจากซีกโลกใต้ของทรงกลมท้องฟ้าไปทางเหนือ วี วันวสันตวิษุวัต- จากซีกโลกเหนือไปทางใต้ เส้นตรงที่ผ่านจุดทั้งสองนี้เรียกว่า เส้น Equinox- จุดสองจุดของสุริยุปราคาซึ่งเว้นระยะห่าง 90° จากจุดวิษุวัตและด้วยเหตุนี้จึงอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ามากที่สุด เรียกว่า จุดครีษมายัน จุดครีษมายันตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ จุดครีษมายัน- ในซีกโลกใต้ สี่จุดเหล่านี้แสดงด้วยสัญลักษณ์ราศีที่ตรงกัน

หัวข้อที่ 4 ทรงกลมแห่งสวรรค์ ระบบประสานงานทางดาราศาสตร์

4.1. ทรงกลมแห่งสวรรค์

ทรงกลมท้องฟ้า - ทรงกลมจินตภาพที่มีรัศมีตามอำเภอใจซึ่งฉายวัตถุท้องฟ้าลงไป ทำหน้าที่แก้ปัญหาทางโหราศาสตร์ต่างๆ ตาของผู้สังเกตมักจะถูกมองว่าเป็นจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้า สำหรับผู้สังเกตการณ์บนพื้นผิวโลก การหมุนของทรงกลมท้องฟ้าจะสร้างการเคลื่อนไหวในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิบนท้องฟ้า

แนวคิดเรื่อง Celestial Sphere เกิดขึ้นในสมัยโบราณ มันขึ้นอยู่กับภาพของการมีอยู่ของห้องนิรภัยทรงโดมแห่งสวรรค์ ความประทับใจนี้เกิดจากการที่ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถเข้าใจถึงความแตกต่างของระยะห่างระหว่างดวงดาวได้ เนื่องจากระยะทางอันมหาศาลของเทห์ฟากฟ้า และดูเหมือนว่าวัตถุทั้งสองก็ดูอยู่ห่างกันพอๆ กัน ในบรรดาชนชาติโบราณสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของทรงกลมจริงที่ล้อมรอบโลกทั้งใบและมีดวงดาวมากมายบนพื้นผิวของมัน ดังนั้นในมุมมองของพวกเขา ทรงกลมท้องฟ้าจึงเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของจักรวาล ด้วยการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ มุมมองของทรงกลมท้องฟ้านี้จึงหายไป อย่างไรก็ตาม เรขาคณิตของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งวางในสมัยโบราณอันเป็นผลมาจากการพัฒนาและปรับปรุงได้รับรูปแบบสมัยใหม่ซึ่งใช้ในการวัดทางโหราศาสตร์

รัศมีของทรงกลมท้องฟ้าสามารถหาได้ด้วยวิธีใดก็ตาม: เพื่อลดความซับซ้อนของความสัมพันธ์ทางเรขาคณิต จะถือว่ามีค่าเท่ากับความสามัคคี ขึ้นอยู่กับปัญหาที่กำลังแก้ไข คุณสามารถวางจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าในตำแหน่ง:

ผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ไหน (ทรงกลมท้องฟ้าโทโพเซนตริก)

สู่ใจกลางโลก (ทรงกลมท้องฟ้าศูนย์กลางทางภูมิศาสตร์)

ไปยังใจกลางของดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่ง (ทรงกลมท้องฟ้าที่มีดาวเคราะห์เป็นศูนย์กลาง)

ไปยังใจกลางดวงอาทิตย์ (ทรงกลมท้องฟ้าที่มีจุดศูนย์กลางเฮลิโอเซนทริค) หรือไปยังจุดอื่นๆ ในอวกาศ

ดวงส่องสว่างแต่ละดวงบนทรงกลมท้องฟ้าสอดคล้องกับจุดที่มันถูกตัดกันด้วยเส้นตรงที่เชื่อมต่อศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้ากับดวงส่องสว่าง (ที่มีศูนย์กลาง) เมื่อศึกษาตำแหน่งสัมพัทธ์และการเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้ของผู้ทรงคุณวุฒิบนทรงกลมท้องฟ้าจะมีการเลือกระบบพิกัดหนึ่งหรืออีกระบบหนึ่งซึ่งกำหนดโดยจุดและเส้นหลัก ส่วนหลังมักเป็นวงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้า วงกลมใหญ่แต่ละวงของทรงกลมจะมีเสาสองอัน ซึ่งกำหนดไว้ที่ปลายเส้นผ่านศูนย์กลางที่ตั้งฉากกับระนาบของวงกลมที่กำหนด

ชื่อของจุดและส่วนโค้งที่สำคัญที่สุดบนทรงกลมท้องฟ้า

สายดิ่ง (หรือเส้นแนวตั้ง) - เส้นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของโลกและทรงกลมท้องฟ้า เส้นดิ่งตัดกับพื้นผิวทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - สุดยอด เหนือศีรษะของผู้สังเกต และ จุดตกต่ำสุด – จุดตรงข้ามที่มีเส้นทแยงมุม

ขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ - วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับเส้นดิ่ง ระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าและแบ่งพื้นผิวออกเป็นสองซีก: มองเห็นได้สำหรับผู้สังเกต โดยมีจุดยอดอยู่ที่จุดสุดยอด และ ล่องหนโดยมียอดอยู่ที่จุดตกต่ำสุด ขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์อาจไม่ตรงกับขอบฟ้าที่มองเห็นได้ เนื่องจากพื้นผิวโลกไม่เรียบและจุดสังเกตการณ์ที่มีความสูงต่างกัน รวมถึงการโค้งงอของรังสีแสงในชั้นบรรยากาศ

ข้าว. 4.1. ทรงกลมท้องฟ้า

มุนดิแกน – แกนการหมุนปรากฏของทรงกลมท้องฟ้าขนานกับแกนของโลก

แกนของโลกตัดกับพื้นผิวทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - ขั้วโลกเหนือของโลก และ ขั้วโลกใต้ของโลก .

เสาสวรรค์ - จุดบนทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีการเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวันที่มองเห็นได้เกิดขึ้นเนื่องจากการหมุนของโลกรอบแกนของมัน ขั้วโลกเหนือของโลกอยู่ในกลุ่มดาว Ursa Minorทางใต้ในกลุ่มดาว ออกเทนต์- ส่งผลให้ ความก้าวหน้าเสาของโลกขยับประมาณ 20 นิ้วต่อปี

ความสูงของเสาท้องฟ้าเท่ากับละติจูดของผู้สังเกต ขั้วท้องฟ้าที่อยู่ในส่วนที่อยู่เหนือขอบฟ้าของทรงกลมเรียกว่ายกสูง ในขณะที่ขั้วท้องฟ้าอีกขั้วหนึ่งซึ่งอยู่ในส่วนที่ต่ำกว่าขอบฟ้าของทรงกลมเรียกว่าต่ำ

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า - วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแกนของโลก เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ภาคเหนือ ซีกโลก โดยมียอดอยู่ที่ขั้วโลกเหนือ และ ซีกโลกใต้ โดยมียอดอยู่ที่ขั้วโลกใต้

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตัดกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่จุดสองจุด: จุด ทิศตะวันออก และ จุด ตะวันตก - จุดทางทิศตะวันออกเป็นจุดที่จุดของทรงกลมท้องฟ้าที่กำลังหมุนตัดกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์โดยผ่านจากซีกโลกที่มองไม่เห็นไปยังจุดที่มองเห็นได้

เส้นเมอริเดียนสวรรค์ - วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบที่ตัดผ่านเส้นลูกดิ่งและแกนของโลก เส้นลมปราณสวรรค์แบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีกโลก - ซีกโลกตะวันออก โดยมียอดอยู่ที่จุดทิศตะวันออก และ ซีกโลกตะวันตก โดยมียอดอยู่ที่จุดทิศตะวันตก

สายเที่ยง – เส้นตัดกันของระนาบของเส้นลมปราณท้องฟ้าและระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์

เส้นเมอริเดียนสวรรค์ ตัดกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่จุดสองจุด: จุดเหนือ และ ชี้ไปทางทิศใต้ - จุดเหนือคือจุดที่อยู่ใกล้กับขั้วโลกเหนือของโลกมากขึ้น

สุริยุปราคา – วิถีการเคลื่อนที่ปรากฏประจำปีของดวงอาทิตย์ผ่านทรงกลมท้องฟ้า ระนาบของสุริยุปราคาตัดกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่มุม ε = 23°26"

สุริยุปราคาตัดเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าด้วยจุดสองจุด - ฤดูใบไม้ผลิ และ ฤดูใบไม้ร่วง วิษุวัต - เมื่อถึงจุดวสันตวิษุวัต ดวงอาทิตย์เคลื่อนจากซีกโลกใต้ของทรงกลมท้องฟ้าไปทางเหนือ ณ จุดวสันตวิษุวัต - จากซีกโลกเหนือของทรงกลมท้องฟ้าไปทางทิศใต้

เรียกว่าจุดของสุริยุปราคาที่อยู่ห่างจากจุดวสันตวิษุวัต 90° จุด ฤดูร้อน อายัน (ในซีกโลกเหนือ) และ จุด ฤดูหนาว อายัน (ในซีกโลกใต้)

แกน สุริยุปราคา – เส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าที่ตั้งฉากกับระนาบสุริยุปราคา

4.2. เส้นหลักและระนาบของทรงกลมท้องฟ้า

แกนสุริยุปราคาตัดกับพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - ขั้วโลกเหนือของสุริยุปราคา นอนอยู่ในซีกโลกเหนือและ ขั้วโลกใต้ของสุริยุปราคา, นอนอยู่ในซีกโลกใต้

อัลมูแคนทารัต (วงกลมอาหรับที่มีความสูงเท่ากัน) แสงสว่าง - วงกลมเล็ก ๆ ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่านแสงสว่างซึ่งมีระนาบขนานกับระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์

วงกลมความสูง หรือ แนวตั้ง วงกลม หรือ แนวตั้ง ผู้ทรงคุณวุฒิ - ทรงกลมขนาดใหญ่ครึ่งวงกลมบนท้องฟ้าที่เคลื่อนผ่านจุดสุดยอด แสงส่องสว่าง และจุดตกต่ำสุด

ขนานกันทุกวัน luminary - วงกลมเล็ก ๆ ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่าน luminary ซึ่งระนาบนั้นขนานกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า การเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้ในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิจะเกิดขึ้นตามแนวขนานในแต่ละวัน

วงกลม การปฏิเสธ ผู้ทรงคุณวุฒิ - ทรงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่านขั้วของโลกและผู้ทรงคุณวุฒิ

วงกลม สุริยุปราคา ละติจูด หรือเพียงแค่วงกลมละติจูดของดวงส่องสว่าง - ครึ่งวงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่านขั้วของสุริยุปราคาและดวงส่องสว่าง

วงกลม กาแล็กซี่ ละติจูด ผู้ทรงคุณวุฒิ - ทรงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่ผ่านขั้วกาแลคซีและผู้ทรงคุณวุฒิ

2. ระบบประสานงานทางดาราศาสตร์

ระบบพิกัดท้องฟ้าใช้ในดาราศาสตร์เพื่ออธิบายตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒิบนท้องฟ้าหรือจุดบนทรงกลมท้องฟ้าในจินตนาการ พิกัดของผู้ทรงคุณวุฒิหรือจุดต่างๆ ระบุด้วยค่าเชิงมุมสองค่า (หรือส่วนโค้ง) ซึ่งกำหนดตำแหน่งของวัตถุบนทรงกลมท้องฟ้าโดยไม่ซ้ำกัน ดังนั้นระบบพิกัดท้องฟ้าจึงเป็นระบบพิกัดทรงกลมซึ่งพิกัดที่สาม - ระยะทาง - มักไม่เป็นที่รู้จักและไม่มีบทบาทใด ๆ

ระบบพิกัดท้องฟ้าแตกต่างกันในการเลือกระนาบหลัก การใช้ระบบใดระบบหนึ่งหรือระบบอื่นอาจสะดวกกว่าทั้งนี้ขึ้นอยู่กับงานที่ทำอยู่ ที่ใช้กันมากที่สุดคือระบบพิกัดแนวนอนและเส้นศูนย์สูตร บ่อยครั้ง - สุริยุปราคากาแล็กซี่และอื่น ๆ

ระบบพิกัดแนวนอน

ระบบพิกัดแนวนอน (แนวนอน) คือระบบพิกัดท้องฟ้าโดยระนาบหลักเป็นระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ และขั้วเป็นจุดสุดยอดและจุดตกต่ำสุด ใช้ในการสังเกตดวงดาวและการเคลื่อนตัวของเทห์ฟากฟ้าของระบบสุริยะบนพื้นโลกด้วยตาเปล่า ผ่านกล้องส่องทางไกลหรือกล้องโทรทรรศน์ พิกัดแนวนอนของดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ และดวงดาวเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในระหว่างวัน เนื่องจากการหมุนเวียนของทรงกลมท้องฟ้าในแต่ละวัน

เส้นและเครื่องบิน

ระบบพิกัดแนวนอนจะมีจุดศูนย์กลางศูนย์กลางเสมอ ผู้สังเกตการณ์จะอยู่ที่จุดคงที่บนพื้นผิวโลกเสมอ (มีตัวอักษร O อยู่ในภาพ) เราจะถือว่าผู้สังเกตการณ์อยู่ในซีกโลกเหนือที่ละติจูด φ เมื่อใช้เส้นดิ่ง ทิศทางไปยังจุดสุดยอด (Z) จะถูกกำหนดให้เป็นจุดบนที่เส้นดิ่งชี้ไป และจุดตกต่ำสุด (Z") ถูกกำหนดให้เป็นจุดล่าง (ใต้พื้นโลก) ดังนั้น เส้น (ZZ") ที่เชื่อมจุดสุดยอดและจุดตกต่ำสุดเรียกว่าเส้นดิ่ง

4.3. ระบบพิกัดแนวนอน

ระนาบที่ตั้งฉากกับเส้นดิ่งที่จุด O เรียกว่าระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ บนระนาบนี้ ทิศทางไปทางทิศใต้ (ทางภูมิศาสตร์) และทิศเหนือจะถูกกำหนด เช่น ในทิศทางของเงาที่สั้นที่สุดของโนมอนในระหว่างวัน จะสั้นที่สุดในช่วงเที่ยงวันจริง และเส้น (NS) ที่เชื่อมระหว่างทิศใต้กับทิศเหนือเรียกว่าเส้นเที่ยง จุดทิศตะวันออก (E) และทิศตะวันตก (W) อยู่ที่ 90 องศาจากจุดทิศใต้ ตามลำดับ ทวนเข็มนาฬิกาและตามเข็มนาฬิกา เมื่อมองจากจุดสุดยอด ดังนั้น NESW จึงเป็นระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์

เครื่องบินที่วิ่งผ่านเที่ยงวันและสายดิ่ง (ZNZ"S) เรียกว่า ระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้า และระนาบที่ผ่านเทห์ฟากฟ้าคือ ระนาบแนวตั้งของวัตถุท้องฟ้าที่กำหนด - วงกลมใหญ่ที่มันตัดผ่านทรงกลมท้องฟ้า เรียกว่าแนวตั้งของเทห์ฟากฟ้า .

ในระบบพิกัดแนวนอน พิกัดหนึ่งจะเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง ความสูงของแสงสว่าง h หรือของเขา ระยะทางสุดยอด z- พิกัดอื่นคือแอซิมัท ก.

ความสูง h ของตัวส่องสว่าง เรียกว่า ส่วนโค้งของแนวดิ่งของตัวส่องสว่างจากระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ไปยังทิศทางที่มุ่งหน้าสู่ตัวส่องสว่าง ความสูงวัดได้ตั้งแต่ 0° ถึง +90° ถึงจุดสุดยอด และตั้งแต่ 0° ถึง −90° ถึงจุดต่ำสุด

ระยะทางซีนิธ z ของแสงสว่าง เรียกว่าส่วนโค้งแนวตั้งของดวงประทีปจากจุดสุดยอดถึงดวงประทีป ระยะทางจุดสุดยอดวัดจาก 0° ถึง 180° จากจุดสุดยอดถึงจุดตกต่ำสุด

Azimuth A ของแสงสว่าง เรียกว่าส่วนโค้งของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์จากจุดใต้ไปจนถึงแนวตั้งของดวงแสงสว่าง อะซิมุทวัดในทิศทางการหมุนในแต่ละวันของทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งก็คือไปทางทิศตะวันตกของจุดใต้ ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0° ถึง 360° บางครั้งแอซิมัทจะวัดจาก 0° ถึง +180° ตะวันตก และจาก 0° ถึง −180° ตะวันออก (ในจีโอเดซี จะวัดแอซิมัทจากจุดเหนือ)

คุณสมบัติของการเปลี่ยนแปลงพิกัดของเทห์ฟากฟ้า

ในระหว่างวัน ดาวดวงนี้บรรยายถึงวงกลมที่ตั้งฉากกับแกนโลก (PP") ซึ่งที่ละติจูด φ มีความโน้มเอียงกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่มุม φ ดังนั้น มันจะเคลื่อนที่ขนานกับขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ที่ φ เท่ากันเท่านั้น ถึง 90 องศา นั่นคือที่ขั้วโลกเหนือ ดังนั้น ดาวฤกษ์ทุกดวงที่มองเห็นจะไม่ตก (รวมดวงอาทิตย์เป็นเวลาหกเดือน ดูความยาวของวันด้วย) และความสูงของดาวเหล่านั้นจะคงที่ที่ละติจูดอื่น ดาวฤกษ์ที่สามารถสังเกตได้ในช่วงเวลาที่กำหนดของปีแบ่งออกเป็น:

จากมากไปน้อยและน้อยไปมาก (h ผ่าน 0 ในระหว่างวัน)

ไม่มา (h มากกว่า 0 เสมอ)

ไม่ขึ้น (h จะน้อยกว่า 0 เสมอ)

จะมีการสังเกตความสูงสูงสุด h ของดาวฤกษ์วันละครั้งระหว่างหนึ่งในสองเส้นทางที่มันเคลื่อนผ่านเส้นลมปราณท้องฟ้า - จุดสุดยอดบน และจุดต่ำสุด - ในช่วงวินาทีนั้น - จุดสุดยอดด้านล่าง จากล่างขึ้นบนถึงจุดสูงสุด ความสูงของดาวจะเพิ่มขึ้น จากบนลงล่างจะลดลง

ระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตรที่หนึ่ง

ในระบบนี้ ระนาบหลักคือระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า พิกัดหนึ่งในกรณีนี้คือค่าเดคลิเนชัน δ (ซึ่งไม่ค่อยพบคือระยะเชิงขั้ว p) พิกัดอื่นคือมุมชั่วโมง t

ความเบี่ยง δ ของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าคือส่วนโค้งของวงกลมของการเอียงจากเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าไปยังเส้นส่องสว่าง หรือมุมระหว่างระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ากับทิศทางของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ความลาดเอียงวัดจาก 0° ถึง +90° ถึงขั้วโลกเหนือ และจาก 0° ถึง −90° ถึงขั้วโลกใต้

4.4. ระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตร

ระยะเชิงขั้ว p ของดวงส่องสว่างคือส่วนโค้งของวงกลมเดคลิเนชั่นจากขั้วโลกเหนือถึงดวงส่องสว่าง หรือมุมระหว่างแกนของโลกกับทิศทางของดวงส่องสว่าง ระยะทางเชิงขั้ววัดจาก 0° ถึง 180° จากขั้วโลกเหนือถึงขั้วโลกใต้

มุมชั่วโมง t ของส่องสว่างคือส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าจากจุดสูงสุดของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า (นั่นคือ จุดที่ตัดกันของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ากับเส้นลมปราณท้องฟ้า) ไปยังวงกลมมุมเอียงของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า หรือ มุมไดฮีดรัลระหว่างระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้ากับวงกลมของการเอียงของแสงสว่าง มุมของชั่วโมงจะถูกนับตามทิศทางการหมุนในแต่ละวันของทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งก็คือไปทางทิศตะวันตกของจุดสูงสุดของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0° ถึง 360° (ในหน่วยวัดระดับ) หรือจาก 0 ชั่วโมงถึง 24 ชั่วโมง (ใน วัดรายชั่วโมง) บางครั้งมุมของชั่วโมงวัดจาก 0° ถึง +180° (0h ถึง +12h) ไปทางทิศตะวันตก และจาก 0° ถึง −180° (0h ถึง −12h) ไปทางทิศตะวันออก

ระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตรที่สอง

ในระบบนี้ เช่นเดียวกับในระบบเส้นศูนย์สูตรระบบแรก ระนาบหลักคือระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า และพิกัดหนึ่งคือค่าเดคลิเนชัน δ (ไม่บ่อยนักคือระยะเชิงขั้ว p) อีกพิกัดหนึ่งคือการขึ้นสู่ตำแหน่งที่ถูกต้อง α การขึ้นสู่ตำแหน่งที่ถูกต้อง (RA, α) ของดวงส่องสว่างคือส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าจากจุดวสันตวิษุวัตไปจนถึงวงกลมของการเบี่ยงของดวงส่องสว่าง หรือมุมระหว่างทิศทางไปยังจุดของวสันตวิษุวัตและระนาบ ของวงกลมแห่งความลาดเอียงของดวงประทีป การขึ้นสู่สวรรค์ที่ถูกต้องจะนับในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนในแต่ละวันของทรงกลมท้องฟ้า ตั้งแต่ 0° ถึง 360° (ในหน่วยวัดระดับ) หรือจาก 0 ชั่วโมงถึง 24 ชั่วโมง (ในหน่วยวัดรายชั่วโมง)

RA คือค่าทางดาราศาสตร์ที่เทียบเท่ากับลองจิจูดของโลก ทั้ง RA และลองจิจูดวัดมุมตะวันออก-ตะวันตกตามแนวเส้นศูนย์สูตร การวัดทั้งสองจะขึ้นอยู่กับจุดศูนย์ที่เส้นศูนย์สูตร สำหรับลองจิจูด จุดศูนย์คือเส้นลมปราณสำคัญ สำหรับ RA เครื่องหมายศูนย์คือตำแหน่งบนท้องฟ้าที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่วสันตวิษุวัต

การเสื่อม (δ) ในทางดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในสองพิกัดของระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตร เท่ากับระยะทางเชิงมุมบนทรงกลมท้องฟ้าจากระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าถึงเส้นส่องสว่าง และมักจะแสดงเป็นองศา นาที และวินาทีของส่วนโค้ง การเบี่ยงเบนเป็นบวกทางตอนเหนือของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและทางทิศใต้เป็นลบ การปฏิเสธจะมีสัญญาณเสมอ แม้ว่าการปฏิเสธจะเป็นค่าบวกก็ตาม

ความลาดเอียงของวัตถุท้องฟ้าที่ผ่านจุดสุดยอดจะเท่ากับละติจูดของผู้สังเกต (ถ้าเราถือว่าละติจูดเหนือด้วยเครื่องหมาย + และละติจูดใต้เป็นลบ) ในซีกโลกเหนือของโลก สำหรับละติจูด φ ที่กำหนด วัตถุท้องฟ้าที่มีความลาดเอียง

δ > +90° − φ ไม่เกินขอบฟ้า ดังนั้นจึงเรียกว่าไม่มีการตั้งค่า หากความลาดเอียงของวัตถุคือ δ

ระบบพิกัดสุริยุปราคา

ในระบบนี้ ระนาบหลักคือระนาบสุริยุปราคา พิกัดหนึ่งในกรณีนี้คือละติจูดสุริยุปราคา β และอีกพิกัดหนึ่งคือลองจิจูดสุริยุปราคา γ

4.5. ความสัมพันธ์ระหว่างระบบพิกัดสุริยุปราคากับระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตรที่สอง

ละติจูดสุริยุปราคาของ β luminary คือ ส่วนโค้งของวงกลมละติจูดจากสุริยุปราคาถึงสุริยุปราคา หรือมุมระหว่างระนาบของสุริยุปราคากับทิศทางที่มุ่งหน้าไปยังสุริยุปราคา ละติจูดสุริยุปราคาวัดจาก 0° ถึง +90° ถึงขั้วเหนือของสุริยุปราคา และจาก 0° ถึง −90° ถึงขั้วใต้ของสุริยุปราคา

ลองจิจูดสุริยุปราคา lam ของดวงส่องสว่าง คือ ส่วนโค้งของสุริยุปราคาจากจุดวสันตวิษุวัตถึงวงกลมละติจูดของดวงส่องสว่าง หรือมุมระหว่างทิศทางจนถึงจุดวสันตวิษุวัตและระนาบของวงกลมละติจูด ของแสงสว่าง ลองจิจูดสุริยุปราคาวัดในทิศทางการเคลื่อนที่ปรากฏประจำปีของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคา ซึ่งก็คือ ทิศตะวันออกของวสันตวิษุวัตในช่วงตั้งแต่ 0° ถึง 360°

ระบบพิกัดทางช้างเผือก

ในระบบนี้ ระนาบหลักคือระนาบของกาแล็กซีของเรา พิกัดหนึ่งในกรณีนี้คือละติจูดกาแล็กซี b และอีกพิกัดคือลองจิจูดของกาแล็กซี l

4.6. ระบบพิกัดทางช้างเผือกและเส้นศูนย์สูตรที่สอง

ละติจูดทางช้างเผือก b ของดวงรัศมีคือส่วนโค้งของวงกลมของละติจูดดาราจักรจากสุริยุปราคาไปยังดวงสว่าง หรือมุมระหว่างระนาบของเส้นศูนย์สูตรของดาราจักรกับทิศทางที่มุ่งหน้าไปยังดวงดาราจักร

ละติจูดดาราจักรอยู่ระหว่าง 0° ถึง +90° ถึงขั้วดาราจักรเหนือ และตั้งแต่ 0° ถึง −90° ถึงขั้วดาราจักรใต้

ลองจิจูดทางช้างเผือก l ของดวงส่องสว่างคือส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรดาราจักรจากจุดอ้างอิง C ถึงวงกลมของละติจูดดาราจักรของดวงดาราจักร หรือมุมระหว่างทิศทางไปยังจุดอ้างอิง C และระนาบของวงกลมดาราจักร ละติจูดของแสงสว่าง ลองจิจูดทางช้างเผือกจะวัดทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากขั้วโลกกาแลคซีเหนือ ซึ่งก็คือทางตะวันออกของ Datum C โดยมีช่วงตั้งแต่ 0° ถึง 360°

จุดอ้างอิง C ตั้งอยู่ใกล้กับทิศทางของใจกลางกาแลคซี แต่ไม่ตรงกับทิศทางนั้น เนื่องจากจุดอ้างอิงอย่างหลังนี้ เนื่องจากระบบสุริยะมีระดับความสูงเล็กน้อยเหนือระนาบของดิสก์กาแลคซี จึงอยู่ห่างจากจุดอ้างอิงประมาณ 1° เส้นศูนย์สูตรของกาแลคซี จุดเริ่มต้น C ถูกเลือกเพื่อให้จุดตัดกันของเส้นศูนย์สูตรดาราจักรและท้องฟ้าที่มีการขึ้นทางขวา 280° มีลองจิจูดดาราจักรที่ 32.93192° (สำหรับยุค 2000)

เทห์ฟากฟ้าทั้งหมดมีขนาดใหญ่ผิดปกติและอยู่ห่างจากเรามาก แต่สำหรับเราแล้ว พวกมันดูเหมือนห่างไกลพอๆ กันและดูเหมือนจะอยู่ในทรงกลมบางอัน เมื่อแก้ไขปัญหาเชิงปฏิบัติในดาราศาสตร์การบิน สิ่งสำคัญคือต้องไม่ทราบระยะห่างจากดวงดาว แต่ทราบตำแหน่งบนทรงกลมท้องฟ้าในขณะที่สังเกต

ทรงกลมท้องฟ้าเป็นทรงกลมในจินตนาการที่มีรัศมีอนันต์ โดยมีจุดศูนย์กลางคือผู้สังเกตการณ์ เมื่อตรวจสอบทรงกลมท้องฟ้า ศูนย์กลางของทรงกลมจะอยู่ในแนวเดียวกับตาของผู้สังเกต ขนาดของโลกถูกละเลย ดังนั้นจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าจึงมักจะรวมเข้ากับจุดศูนย์กลางของโลก ผู้ทรงคุณวุฒิจะถูกนำไปใช้กับทรงกลมในตำแหน่งที่สามารถมองเห็นได้บนท้องฟ้า ณ เวลาใดเวลาหนึ่งจากตำแหน่งที่กำหนดของผู้สังเกตการณ์

ทรงกลมท้องฟ้ามีจุด เส้น และวงกลมที่มีลักษณะเฉพาะจำนวนหนึ่ง ในรูป 1.1 วงกลมที่มีรัศมีตามอำเภอใจแสดงถึงทรงกลมท้องฟ้าซึ่งผู้สังเกตการณ์ตั้งอยู่ ณ ศูนย์กลางซึ่งกำหนดโดยจุด O พิจารณาองค์ประกอบหลักของทรงกลมท้องฟ้า

แนวตั้งของผู้สังเกตเป็นเส้นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าและสอดคล้องกับทิศทางของเส้นลูกดิ่งที่จุดของผู้สังเกต สุดยอด Z เป็นจุดตัดกันของแนวดิ่งของผู้สังเกตกับทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งอยู่เหนือศีรษะของผู้สังเกต Nadir Z" คือจุดตัดกันของแนวดิ่งของผู้สังเกตกับทรงกลมท้องฟ้า ตรงข้ามกับจุดสุดยอด

ขอบฟ้าที่แท้จริง N E S W เป็นวงกลมใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแนวดิ่งของผู้สังเกต ขอบฟ้าที่แท้จริงแบ่งทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองส่วน ได้แก่ ซีกโลกเหนือขอบฟ้าซึ่งมีจุดสุดยอดตั้งอยู่ และซีกโลกใต้ขอบฟ้าซึ่งเป็นที่ตั้งของจุดตกต่ำสุด

แกนโลก PP" เป็นเส้นตรงที่ทรงกลมท้องฟ้าเกิดการหมุนรอบตัวเองที่มองเห็นได้ในแต่ละวัน

ข้าว. 1.1. จุด เส้น และวงกลมพื้นฐานบนทรงกลมท้องฟ้า

แกนของโลกขนานกับแกนการหมุนของโลก และสำหรับผู้สังเกตซึ่งอยู่ที่ขั้วใดขั้วหนึ่งของโลก แกนนั้นจะเกิดขึ้นพร้อมกับแกนการหมุนของโลก การหมุนรอบตัวเองที่ชัดเจนในแต่ละวันของทรงกลมท้องฟ้าเป็นการสะท้อนการหมุนรอบตัวเองของโลกรอบแกนของมันในแต่ละวัน

เสาท้องฟ้าเป็นจุดตัดระหว่างแกนโลกกับทรงกลมท้องฟ้า ขั้วท้องฟ้าที่อยู่ในกลุ่มดาวหมีน้อยเรียกว่าขั้วโลกเหนือ P และขั้วตรงข้ามเรียกว่าขั้วโลกใต้

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าเป็นวงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้า ซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแกนของโลก ระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นซีกโลกเหนือซึ่งมีขั้วโลกเหนือตั้งอยู่ และซีกโลกใต้ซึ่งขั้วโลกใต้ตั้งอยู่

เส้นลมปราณท้องฟ้าหรือเส้นลมปราณของผู้สังเกตการณ์ เป็นวงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้าที่ตัดผ่านขั้วโลก จุดสุดยอด และจุดตกต่ำสุด มันเกิดขึ้นพร้อมกับระนาบของเส้นลมปราณโลกของผู้สังเกต และแบ่งทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นซีกโลกตะวันออกและตะวันตก

จุดเหนือและใต้เป็นจุดตัดระหว่างเส้นลมปราณฟ้ากับขอบฟ้าที่แท้จริง จุดที่ใกล้กับขั้วโลกเหนือของโลกมากที่สุดเรียกว่าจุดเหนือของขอบฟ้าที่แท้จริง C และจุดที่ใกล้กับขั้วโลกใต้ของโลกมากที่สุดเรียกว่าจุดใต้ S จุดทางตะวันออกและตะวันตกเป็นจุดของ จุดตัดของเส้นศูนย์สูตรฟ้ากับขอบฟ้าที่แท้จริง

เส้นเที่ยงเป็นเส้นตรงในระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริงซึ่งเชื่อมระหว่างจุดเหนือและใต้ เส้นนี้เรียกว่าเที่ยงวัน เพราะในเวลาเที่ยงตามเวลาสุริยะที่แท้จริงในท้องถิ่น เงาของเสาแนวตั้งจะตรงกับเส้นนี้ กล่าวคือ กับเส้นลมปราณที่แท้จริงของจุดที่กำหนด

จุดทางใต้และจุดเหนือของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าคือจุดตัดกันของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้ากับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า จุดที่ใกล้กับจุดใต้ของขอบฟ้ามากที่สุดเรียกว่าจุดใต้ของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า และจุดที่ใกล้กับจุดเหนือของขอบฟ้ามากที่สุดเรียกว่าจุดเหนือ

แนวตั้งของดวงไฟหรือวงกลมระดับความสูง คือวงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้า ลอดผ่านจุดสุดยอด จุดตกต่ำสุด และจุดตกต่ำสุด แนวดิ่งแรกคือแนวดิ่งที่ผ่านจุดตะวันออกและตะวันตก

วงกลมแห่งความเบี่ยงหรือวงกลมชั่วโมงของดวงส่องสว่าง RMR เป็นวงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้าที่ลอดผ่านขั้วไมโออาและดวงส่องสว่าง

เส้นขนานในแต่ละวันของเส้นเรืองแสงคือวงกลมเล็กๆ บนทรงกลมท้องฟ้าที่ลากผ่านเส้นเรืองแสงขนานกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า การเคลื่อนไหวที่ชัดเจนในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิเกิดขึ้นตามแนวขนานในแต่ละวัน

Almucantarat ของ luminary AMAG เป็นวงกลมเล็ก ๆ บนทรงกลมท้องฟ้าที่ลากผ่าน luminary ขนานกับระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริง

องค์ประกอบของทรงกลมท้องฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในดาราศาสตร์การบิน