Астрономические широты, долготы и азимуты

В астрономии применяются астрономические (географические) координаты, получаемые из астрономических определений.

На рис. 1.1. схематически показана Земля. Точка О – центр Земли; РР₁ – ось вращения Земли; при пересечении с земной поверхностью она образует северный Р и южный Р₁ – географические полюсы Земли; QQ₁ – плоскость, проходящая через центр Земли перпендикулярно к РР₁, которая называется экваториальной плоскостью.

Возьмем точку М на поверхности Земли. В такой шарообразной модели Земли радиусы, соединяющие центр сферы, представляют направления отвесных линий, следовательно, ОМ – отвесная линия.

Координаты любой точки на поверхности Земли определяются по отношению к двум взаимноперпендикулярным основным координат­ным кругам.

В географической системе координат основными кругами являются земной экватор и начальный (нулевой) меридиан. На международной конференции в Вашингтоне в 1884 году за начальный меридиан был принят географический меридиан астрономической обсерватории Гринвич [12].

Построим астрономический меридиан через точки РМР₁. Плоскость астрономического меридиана для любой точки, расположенной на земной поверхности, проходит через отвесную линию в данной точке и ориентирована параллельно оси вращения Земли. (ОВ – линия пересечения плоскости астрономического меридиана с экватором).

Из изложенного следует, что положение точки на земной поверхности определяется двумя координатами: астрономической широтой φ и астрономической долготой λ.

Для последующего изложения дадим определения:

Астрономической широтой (φ) называется угол между отвесной линией, проведенной в точке наблюдения, и экваториальной плоскостью Земли [1].

Другими словами, астрономическую широту можно охарактеризовать как сферическое расстояние по дуге меридиана от экватора до данной точки. Широты отсчитываются от экватора к северу и к югу и измеряются от 0 до 90°. В северном полушарии широты положительные, а в южном – отрицательные.

Проведем плоскость начального астрономического меридиана через точку G (см. рис. 1.1) – Гринвичскую обсерваторию.

Астрономической долготой (λ) называется двухгранный угол между плоскостью астрономического меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального астрономического меридиана [1].

Долготы измеряют либо в часовой мере от 0^h до 24^h, либо в градусной мере от 0 до 360°. Различают долготы восточные (λ_Е) к востоку от Гринвичского меридиана и западные долготы (λ_W). Обычно применяют только восточные долготы.

Кроме широт и долгот определяют и астрономические азимуты.

Астрономический азимут – двухгранный угол между плоскостью астрономического меридиана данной точки и вертикальной плоскостью, ориентированной по данному направлению.