Склонение (астрономия)

Склонение и прямое восхождение светила

Анимация прямого восхождения и склонения

Склонение (δ; также dec — от англ. declination) в астрономии — координата объекта на небесной сфере, используемая в первой и второй экваториальной системе координат. Склонение равно угловому расстоянию на небесной сфере от плоскости небесного экватора до светила, причём оно положительно для северной полусферы и отрицательно — для южной.

Склонение δ вместе с часовым углом t образуют первую экваториальную систему координат. Склонение вместе с прямым восхождением α образуют вторую экваториальную систему координат — систему небесных координат, общепринятую в астрономии: оно удобно тем, что, в отличие от высоты, не меняется из-за суточного движения.

Склонение обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него, и находится в пределах от −90° до +90° включительно. У склонения принято указывать знак, даже если оно положительно.

• Любая точка небесного экватора имеет склонение 0°;
• Склонение северного полюса мира равно +90°;
• Склонение южного полюса мира равно −90°.

Иногда склонение заменяется полярным расстоянием [math]\displaystyle{ p = 90^\circ - \delta }[/math], которое меняется в пределах от 0 до +180° и равно расстоянию до северного полюса мира.

Склонение связано с высотами верхней и нижней кульминации через широту φ (в этом случае южная широта считается отрицательной):

[math]\displaystyle{ h_\text{в.к.} = 90^\circ - |\varphi - \delta|, }[/math]

причём, если величина под модулем больше нуля — верхняя кульминация происходит к югу от зенита, а если меньше — к северу. Если широта места наблюдения равна склонению светила — высота равна 90 градусам и происходит в зените.

[math]\displaystyle{ h_\text{н.к.} = |\varphi + \delta| - 90^\circ, }[/math]

причём, если величина под модулем больше нуля — нижняя кульминация проходит к северу от надира, а если меньше — к югу. Если сумма широты и склонения равна нулю, то нижняя кульминация происходит в надире.

Если наблюдатель находится в северном полушарии, то чем больше склонение, тем дольше светило проводит над горизонтом. Если в южном — наоборот. Если наблюдатель находится на экваторе, то любое светило будет проводить над горизонтом половину звёздных суток, длящихся 23^h56^m. Светило с нулевым склонением также будет находиться над горизонтом половину звёздных суток при наблюдении из любой точки.

Если высота нижней кульминации светила больше нуля — это значит, что светило всегда находится над горизонтом, и такие светила называются незаходящими. Если же высота верхней кульминации меньше нуля — наоборот, светило всегда находится под горизонтом и называется невосходящим.

Тем не менее, восходящие и заходящие светила видно только в определённое для каждого из них время года: в зависимости от положения Солнца, оно может быть над горизонтом тогда же, когда и светило.

Видимость светил на разных широтах

Широта места наблюдения (в градусах)	Склонение (в градусах)
	Незаходящие светила	Заходящие и восходящие светила	Невосходящие светила
	+ для северных широт, − для южных широт		− для северных широт, + для южных широт
90 (Полюс)	От 90 до 0	Нет	От 0 до 90
66,5 (Полярный круг)	От 90 до 23,5	От +23,5 до −23,5	От 23,5 до 90
45	От 90 до 45	От +45 до −45	От 45 до 90
23,5 (Тропик)	От 90 до 66,5	От +66,5 до −66,5	От 66,5 до 90
0 (Экватор)	Нет	От +90 до −90	Нет

Склонение Солнца

Склонение и прямое восхождение Солнца меняются в течение года. В момент весеннего равноденствия Солнце находится в точке весеннего равноденствия, и его склонение и прямое восхождение равны нулю. После этого склонение Солнца начинает увеличиваться и доходит до максимального значения — 23°26' — в момент летнего солнцестояния, и в этот момент его прямое восхождение равняется 6^h. После этого оно начинает уменьшаться: в момент осеннего равноденствия склонение снова равняется нулю, а прямое восхождение — 12^h. В момент зимнего солнцестояния склонение достигает своего минимума — −23°26' — (прямое восхождение равно 18^h), после чего снова начинает расти и доходит до нуля в момент весеннего равноденствия.

Именно это является причиной того, что в разные сезоны световой день длится по-разному, а в приполярных областях бывают полярные дни и полярные ночи.

Влияние прецессии

Основная статья: Прецессия земной оси

Из-за прецессии оси Земли меняется положение полюсов мира и небесного экватора с периодом в 26 000 лет. Следовательно, даже у неподвижных объектов меняется склонение и прямое восхождение. Поэтому для учёта прецессии астрономам нужно пересчитывать координаты на определённый момент времени, называемый эпохой. В данный момент используется эпоха J2000.0, которой соответствует момент 1 января 2000 в 12:00 TT. В 1976 году на ассамблее Международного астрономического союза было решено использовать эту эпоху с 1984 года; до этого по очереди использовались эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0.

Литература

• U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office, Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office, H.M. Nautical Almanac Office. Time Scales and Coordinate Systems, 2010 // The Astronomical Almanac for the Year 2010 (англ.). — U.S. Govt. Printing Office, 2008. — P. B2.
• Aoki, S.; Soma, M.; Kinoshita, H.; Inoue, K. Conversion matrix of epoch B 1950.0 FK 4-based positions of stars to epoch J 2000.0 positions in accordance with the new IAU resolutions (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 1983. — December (vol. 128, no. 3). — P. 263—267. — ISSN 0004-6361. — .
• Зигель Ф. Ю. Сокровищница звёздного неба — путеводитель по созвездиям и Луне / Под ред. Г. С. Куликова. — 5-е изд. — Москва: Наука, 1986. — С. 57—58. — 296 с. — 200 000 экз.
• Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — УРСС, 2004. — С. 19—28. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.

Ссылки

• Merrifield, Michael (α,δ) – Right Ascension & Declination (неопр.). Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.
• 3.6. Суточное вращение небесной сферы (неопр.). Астронет. Астронет.