مرجع
آخر الزيارات

موقع الشمس

1٬008 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 14 يوماً
باختصار: موقع الشمس في السماء هي مسألة كل من الوقت والموقع الجغرافي للمراقبة من على سطح الأرض. في هذه المقالة 11 قسماً: «,»، «Sun path calculation and visualization on Android» و«قم بالتحويل إلى نظام الإحداثيات الاستوائية» وغيرها.
المحتويات
  1. ,
  2. Sun path calculation and visualization on Android
  3. قم بالتحويل إلى نظام الإحداثيات الاستوائية
  4. أنالمة
  5. الإحداثيات الاستوائية
  6. الإحداثيات الاستوائية المستطيلة
  7. نظرة عامة
  8. نظام إحداثيات مسار الشمس
  9. ميل مسار الشمس
  10. معادلة الوقت
  11. انكسار الضوء في الغلاف الجوي
موقع الشمس

بدايةً، موقع الشمس في السماء هي مسألة كل من الوقت والموقع الجغرافي للمراقبة من على سطح الأرض. مع دوران الأرض حول الشمس على مدار العام، تظهر الشمس بأنها تتحرك بالنسبة إلى النجوم الثابتة على للكرة السماوية على طول مسار مستو يسمى مسار الشمس. دوران الأرض حول محورها يجعل النجوم الثابتة تتحرك عبر السماء بطريقة تعتمد على خطوط العرض للمنطقة التي تتم منها المراقبة. الوقت الذي تعبر فيه نجمة معينة خط الزوال السماوي للمراقب يعتمد على خطوط الطول للمنطقة التي تتم المراقبة منها. للعثور على موقع الشمس عند موقع معين في وقت معين نقوم بذلك في خطوات ثلاث:

قم بحساب موقع الشمس في نظام إحداثيات مسار الشمس

,

علاوةً على ذلك، وحيث أن خط عرض مسار الشمس لا يتجاوز 0.00033 درجة مئوية أبدا،

.

وأن المسافة من الشمس من الأرض بالوحدة فلكية هو:

Sun path calculation and visualization on Android

إضافةً إلى ذلك، NOAA's very accurate declination and sun position calculator (code can be viewed in the Javascript)

وفي هذا الصدد، HORIZONS System, at the JPL website. Very accurate positions of Solar System objects based on the JPL DE series ephemerides.

Solar position in R. Insol package.

كذلك، General ephemerides of the solar system bodies, at the IMCCE website. Very accurate positions of Solar System objects based on the INPOP series ephemerides.

قم بالتحويل إلى نظام الإحداثيات الاستوائية

وعلى صعيد آخر، هذا الحساب مفيد في علم الفلك والملاحة والمسح والأرصاد الجوية والمناخ والطاقة الشمسية و تصميم المزولة.

الموقع التقريبي

وفي السياق ذاته، قم بالتحويل إلى نظام الإحداثيات الأفقي، للوقت والمكان للمراقب المحلي.

أنالمة

إضافةً إلى ذلك، الأنالمة هو المخطط الذي يظهر الاختلاف السنوي لموقع الشمس على الكرة السماوية نسبة إلى موقعها الفعلي، كما تُرى من مكان ثابت على سطح الأرض. ويمكن اعتبارها صورة للموقع الظاهري للشمس من نفس المكان خلال العام والذي يشبه الصورة هنا. الأنالمة يمكن الحصول عليها بوضع هذه الصورة التي تم التقاطها طوال العام من نفس المكان وفي نفس الوقت كل يوم في صورة واحدة.

من جهة ثانية، يتم رسم الأنالمة كما سيراها مراقب من على سطح الأرض حين ينظر لأعلى. إذا كان الشمال في الأعلى والغرب ناحية اليمين. هذا يحدث عادة كذلك عند تمثيل الأنالمة على كرة أرضية جغرافية حيث تظهر القارات والغرب ناحية اليسار.

  • انظر كذلك
  • مسار الشمس
  • توقيت شمسي
  • تأثير زاوية الشمس على المناخ
  • إشعاع شمسي
  • المراجع

الإحداثيات الاستوائية

وفي السياق ذاته، و و موقعا كاملا للشمس في نظام إحداثيات مسار الشمس. هذا يمكن تحويله إلى نظام الإحداثيات الاستوائية عن طريق حساب ميل دائرة البروج، والاستمرار بحساب:

  • و الميل:
  • .
  • الإحداثيات الأفقية

حيث  في نفس الربع .

المطلع المستقيم:

ومن جهة أخرى، للحصول على المطلع المستقيم في الربع الأيمن على برامج الحاسب الآلي نستعمل وظيفة أركتان الثنائية مثل ATAN2 (y,x)

الإحداثيات الاستوائية المستطيلة

علاوةً على ذلك، في الإحداثيات الاستوائية لليد اليمنى (حيث محور س هو اتجاه الاعتدال الشمسي، ومحور ص 90 درجة في اتجاه الشرق في مستوى خط الاستواء السماوي، ومحور ع يتجه نحو القطب السماوي

)، في صورة الوحدات الفلكية:

نظرة عامة

ومن جهة أخرى، تظهر الشمس بأنها تتحرك شمالا خلال الربيع في نصف الكرة الشمالي حتى تتصل بخط الاستواء السماوي في الاعتدال الربيعي في مارس. حيث يصل انحرافها إلى الحد الأقصى ليساوي زاوية الميل المحوري للأرض (23.44 درجة) في انقلاب يونيه، ثم ينخفض حتى يصل إلى الحد الأدنى (-23.44°) في انقلاب ديسمبر، عندما تصبح قيمة انحرافه القيمة السالبة لزاوية الميل المحوري للأرض. هذا الاختلاف هو ما ينتج المواسم.

وعلى صعيد آخر، يشبه خط الرسم البياني لانحراف الشمس خلال عام منحنى الجيب مع مطال يساوي 23.44 درجة إلا أن انحناءة واحدة من المنحنى يساوي عدة أيام أطول من الأخرى مع اختلافات أخرى..

نظام إحداثيات مسار الشمس

ومن جهة أخرى، ابدأ بحساب n، وهو عدد الأيام (إيجابية أو سلبية) منذ ظهر غرينتش، بالتوقيت الأرضي في 1 كانون الثاني / يناير 2000 (J2000.0). إذا كنت تعرف التاريخ اليوناني للوقت المطلوب فإن:

متوسط خط الطول من الشمس وتصحيحا للزيغ الضوئي:

إضافةً إلى ذلك، ضع و في النطاق من 0 درجة إلى 360 درجة عن طريق إضافة أو طرح مضاعفات 360 درجة حسب الحاجة.

وفي السياق ذاته، هذه المعادلات من التقويم الفلكي يمكن استخدامها لحساب الإحداثيات الظاهرية للشمس والحقبة بدقة تساوي نحو 0°.01 (36") ، للتواريخ بين 1950 و 2050.

كما أن خط عرض مسار الشمس هو:

من جانب آخر، زاوية وسط شذوذ للشمس (في الواقع للأرض في مدارها حول الشمس، ولكنه من الأسهل التظاهر بأن الشمس هي التي تدور حول الأرض) هي:

وأخيرا، فإن خط طول مسار الشمس هو:

ميل مسار الشمس

  • في حالة عدم الحصول على ميل مسار الشمس في أي مكان آخر، فإنه يمكن أن يُقرب إلى:
  • باستخدام المعادلات أعلاه.
  • انحراف الشمس كما يُرى من الأرض

معادلة الوقت

من جانب آخر، ولأن التأثير الرئيسي لهذا التذبذب يخص الوقت فإنه يُطلق عليه معادلة الوقت حيث يوحي استخدام كلمة «معادلة» وجود تصحيح بشكل ما. يتم قياس التذبذب بوحدات الوقت: الدقائق والثواني اعتمادا على نسبة تراجع أو تقدم المزولة على أو خلف الساعة. لذا فإن معادلة الوقت يمكن أن تكون موجبة ويمكن أن تكون سالبة. راجع المقال الرئيسي للحصول على مزيد من المعلومات.

من جهة ثانية، فضلًا عن تذبذب موقع الشمس الظاهرى السنوي شمالا وجنوبا استجابة للاختلافات في الانحراف المشروحة أعلاه، فإنه هناك تذبذب آخر وإن كان أكثر تعقيدا في اتجاه الشرق والغرب. هذا يحدث بسبب ميل محور الأرض وأيضا بسبب تغيرات في سرعة حركة الأرض الدورانية حول الشمس والتي تنتج عن الشكل البيضاوي لمدار الأرض. الآثار الرئيسية لهذا التذبذب في اتجاه الشرق والغرب هي اختلافات في توقيت بعض الأحداث كشروق الشمس وغروبها وفي قراءة المزولة مقارنة مع الساعة أو التوقيت الذي تظهره الأوقات المحلية. وكما يُظهر الرسم البياني فإن المزولة قد تكون متقدمة أو متأخرة 16 دقيقة مقارنة مع الوقت المحلي. وحيث أن الأرض تدور بسرعة تقريبية تساوي درجة واحدة كل 4 دقائق بالنسبة إلى الشمس فإن هذا الاختلاف في الستة عشر دقيقة يؤدي إلى ميل ناحية الشرق أو ناحية الغرب مقداره أربعة درجات على وجه التقريب في الموقع الظاهري للشمس مقارنة بموقعها التقريبي الفعلي. الميل تجاه الغرب يؤدي إلى تقدم المزولة عن الساعة أو التوقيت المحلي.

انكسار الضوء في الغلاف الجوي

كذلك، عند حساب قيمة الانحراف كما فعلنا أعلاه فإن الحسابات لا تأخذ في عين الاعتبار انكسار الضوء في الغلاف الجوي للأرض. والذي يسبب ارتفاع الزاوية الظاهرية لارتفاع الشمس كما يراها المراقب من على سطح الأرض خاصة في الارتفاعات القليلة للشمس. مثلًا عندما تكون الشمس على ارتفاع 10 درجات فإنها تظهر على أنها على ارتفاع 10.1 درجة.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.