Аномалии астрономической рефракции и их учет
На зенитных расстояниях ?? < 700 аномалии рефракции сравнимы с ошибками измерений. Для их учета на этих? можно использовать значения Дrа, полученные по результатам наблюдений небесных светил вблизи горизонта, где rа могут достигать величин от нескольких секунд до нескольких минут, а иногда и градусов. Для определения i — общего наклона изодиоптрических слоев атмосферы в данном направлении… Читать ещё >
Аномалии астрономической рефракции и их учет (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Аномалии астрономической рефракции и их учет
Н.Н. Редичкин, И. Н. Редичкин Исследования, выполненные в работах [1], [2], [3] позволяют считать, что при измерении зенитных расстояний (?) небесных светил необходимо учитывать не только углы астрономической рефракции (rа), на и аномалии рефракции (Дrа), которые определяют по формуле:
(Дrа) = rат — rаизм (1).
где: rат — теоретическая рефракция (вычисленная по формулам или таблицам); rаизм — измеренная рефракция.
Углы (Дrа) возникают из-за того, что принятая для вывода формул рефракции сферическая модель атмосферы, нарушается. Образуются наклоны изодиоптрических поверхностей. Нормаль к ним не совпадает с отвесной линией, образуя некоторый угол i равный дуге Zn (рис.1). В этом случае рефракция происходит не в вертикальной плоскости, а в плоскости, содержащей нормаль, луч падающий и луч преломленный. Такая рефракция называется аномальной. Аномальная рефракция изменяет не только зенитные расстояния, но и азимуты (А) светил.
На зенитных расстояниях ?? < 700 аномалии рефракции сравнимы с ошибками измерений. Для их учета на этих? можно использовать значения Дrа, полученные по результатам наблюдений небесных светил вблизи горизонта, где rа могут достигать величин от нескольких секунд до нескольких минут, а иногда и градусов [1]. Для определения i — общего наклона изодиоптрических слоев атмосферы в данном направлении, в работе [4] предложено использовать результаты измерений зенитных расстояний и азимутов небесных светил вблизи горизонта. Получена формула:
В формуле (2) Дrа находились по (1); в = ДА = А — А/, где А/ -измеренный азимут светила; Аазимут светила, вычисленный без учета наклонов изодиоптрических поверхностей по формуле, полученной из соотношений параллактического треугольника с известными значениями склонения (д), широты (ц) и часового угла (t), тогда:
(3).
Используя результаты наблюдений небесных светил вблизи горизонта по (1), (2), (3) вычисляют i и Дrа. Для того, чтобы в этом направлении определить аномалии на ?<700 из формулы (2) найдем:
(4).
где вi — дуга пространственного угла а0 В (рис.1), определяемая из сферического треугольника Zав по формуле:
cosвi = cos (Zа) cos (Zв) + sin (Za)sin (Zв) cosДА (5).
Полагая в (5) Zа = Zв = т получим:
вi = arc cos (cos2 ?+ sin2? cosДA) (6).
Для расчетов по (4) воспользуемся данными, приведенными в [4] (табл.1). Углы ДA, Дrа и i получены по результатам измерений? и А/ звезды бVir (Cпика) вблизи горизонта.
Таблица 1.
Результаты вычислений аномалий рефракции.
№. пп. | rат | rаизм | А/ | ДА. | Дrа | i. | ||
86044/39,2// | 609,9// | 612,4// | 71028/45,2// | — 7,0// | — 2,5. | — 11,1. | ||
87013/50,8// | 689,9// | 695,6// | 72000/01,45// | — 10,3// | — 5,7. | — 12,2. | ||
87037/13,6// | 757,2// | 766,4// | 72024/59,0// | — 11,2// | — 9,2. | — 11,4. | ||
88007/07,6// | 850,9// | 857,5// | 72056/51,6// | — 7,3// | — 6,6. | — 7,3. | ||
88027/01,2// | 953,4// | 981,9// | 73018/38,2// | — 12,3// | — 28,5. | — 16,9. | ||
ДАср=-9,6. | Iср=. — 11,8// | |||||||
В таблице величины rат получены методом численного интегрирования [5]; величины rаизм = Z — ?, где Z= arc cos (sinц sinд +соsц cosд cost); величины i получены по формуле (2) с учетом того, что в = ДАср (табл.1).
На основании данных, приведенных в табл.1, выполнены расчеты значений Дrа по (4) в зависимости от величины ?. Получены результаты, приведенные в табл.2.
Таблица 2.
Вычисление аномалий рефракции для различных зенитных расстояний звезд.
Дrа | 0,46? | 0,71? | 1,12? | 1,35? | 1,74? | 2,14? | 2,57? | 2,99? | 3,42? | 3,82? | 4,18? | |
аномалия рефракция зенитный расстояние В табл. 2 для расчетов по (4) принято, что i=icp (табл.1), а величина ?i по формуле (6).
Из табл. 2 видно, что предложенный способ учета аномалий рефракции может значительно улучшить результаты наблюдений при измерении зенитных расстояний небесных светил на ??70°.
- 1. Колчинский И. Г. Рефракция света в земной атмосфере (Обзор). Киев.: Наукова думка, 1967. 44 с.
- 2. Киричук В. В. Геодезическая рефракция и аномалия астрономической рефракции на больших зенитных расстояниях (Z=88,89,90°). В сб.: Геодезия, картография и аэрофотосъемка. Львов. Межвед.респ.научно-техн. сборник, вып. 13, 1971, с. 36−43.
- 3. Нефедьева А. И. Аномалии рефракции. — В сб.: Современные проблемы позиционной астрометрии. М.: МГУ, 1975, с. 110.
- 4. Редичкин И. Н. Определение наклонов изодиоптрических поверхностей по результатам измерений зенитных расстояний и азимутов опорных звезд. — В сб.: Прикладная геодезия, Из-во РГСУ, г. Ростов-на-Дону, 2001, с. 7−22.
- 5. Редичкин И. Н. Вычисление углов астрономической рефракции вблизи горизонта различными способами и сравнение результатов. — В сб.: Прикладная геодезия, Из-во РГСУ, г. Ростов-на-Дону, 1999, с. 93−102.