13. fejezet - A topocentrikus horizontális (azimutális) koordináta-rendszer

•A rendszer középpontja: a megfigyelő. (A rendszer középpontja köré rajzolt, a számítási célnak megfelelő, elméletben létező gömböt éggömbnek nevezzük.)

•Alapsík: a látóhatár (horizont). •Alapiránya: a megfigyelő déli iránya (a csillagászatban).

•koordináta, a magasság jele: m (ért.: 0° - ±90°). A magasságot a horizont fölött és alatt mérjük a zenit, illetve a nadír pontokig.

•koordináta, az azimut jele: Az (ért.: 0° - 360°). Az azimutot a déli iránytól mérjük az óramutató járásával megegyező irányban. (D = 0°; Ny = 90°; É = 180°; K = 270°) Amennyiben egy égitest pontosan a zenit irányában látszik, akkor annak nem adható meg az azimutja. (13.1. ábra)

•A koordináták egy adott földrajzi helyre és egy adott időpillanatra érvényesek.

Az égi koordináta-rendszerekről részletes ismertetés olvasható a Gábris Gy. – Marik M. – Szabó J.: Csillagászati földrajz tankönyvben.

13.1. ábra - A topocentrikus horizontális koordináta-rendszer (szerk.: Gyenizse P.)

A topocentrikus horizontális koordináta-rendszer (szerk.: Gyenizse P.)

Példa:

Egy csillag Budapest felett zenitben delel. Melyek e csillag horizontális koordinátái ugyanebben az időpillanatban Fokvárosból nézve?

(Ennél a feladattípusnál egy jelentős egyszerűsítést alkalmaztunk. Egy példán belül általában csak olyan földrajzi helyeket választottunk ki, amelyek azonos földrajzi hosszúságon fekszenek. Így az azimut csak 0°, azaz déli irány, vagy 180°, azaz északi irány lehet.)

A megoldás menete:

•Először a Fokvárosból látható azimutot határozzuk meg, mert ahhoz nem kell számítást végezni, csak rá kell nézni a földgömbre. Milyen égtáj felé látszik Fokvárosból nézve Budapest, illetve a Budapest fölötti csillag? Észak felé. Tehát: Az = 180°.

•Másodszor határozzuk meg a csillag horizont feletti magasságát! Ehhez olvassuk le a földgömbről Budapest és Fokváros szélességi értékeit (a hosszúságot azonosnak vesszük). Budapest: é.sz. 47°, Fokváros: d.sz. 34°.

•(Egy kis segítség a következő lépéshez: ha képzeletben elindulunk Budapestről Fokváros felé, akkor a csillag látszó magassága megváltozik. A zenitből, azaz +90° magasból egyre alacsonyabbra kerül. Ha pl. 10°-ot távolodunk Budapesttől, akkor magassága 10°-kal csökken, azaz már csak 80° lesz. Mennyit kell távolodnunk Budapesttől, hogy Fokvárosba érjünk? Annyival csökken a csillag látszólagos magassága.)

•Számoljuk ki Budapest és Fokváros szélességkülönbségét! (A szélességkülönbség számításának leírást ld. korábban.) Δφ = 47° + 34° = 81°. Tehát 81°-ot távolodunk Budapesttől, míg Fokvárosba érünk.

•Számoljuk ki a csillag magasságát Fokvárosból nézve! m = 90° - 81° = 9°.

•Tehát Fokvárosból nézve a csillag Az = 180° irányban és m = 9° magasan látszik ugyanabban az időpillanatban. (13.2. ábra)

13.2. ábra - A példafeladatban szereplő csillag látványa ugyanabban az időpillanatban Budapestről és Fokvárosból nézve (szerk.: Gyenizse P.)

A példafeladatban szereplő csillag látványa ugyanabban az időpillanatban Budapestről és Fokvárosból nézve (szerk.: Gyenizse P.)

A feladat logikai menete meg is fordítható. Feltehetjük a kérdést így is: hol delel zenitben egy csillag, ha Fokvárosból látható horizontális koordinátái a következők: Az = 180°; m = 9°?

Az adatokból kitűnik, hogy képzeletben észak felé (Az = 180°) kell indulnunk Fokvárosból. Mennyit kell utaznunk, hogy a csillag „alá” érjünk, azaz annak magassága 90° legyen? 81°-ot. Hova érkezünk a földgömbön, ha Fokvárostól 81°-ot haladunk észak felé? Az é.sz. 47°-ra (azaz jelen esetben Budapestre). Tehát az é.sz. 47°-on delel zenitben a csillag.

Az előbb említett két feladattípus egy feladaton belül is előfordulhat.

Példa:

Egy csillag Budapestről nézve Az = 0° irányban, m = 40° magasságban látszik. Milyen magasan és milyen irányban látszik a csillag ugyanezen időpillanatban Fokvárosból nézve?

A megoldás menete:

•Először határozzuk meg, hogy hol látják zenitben delelni a csillagot! Képzeletben Budapesttől dél felé (Az = 0°) kell haladnunk a földgömbön 50°-ot (90° - 40° = 50°), hogy a csillag „alá” érjünk. 47° - 50° = -3°. (A negatív előjel azt jelenti, hogy az ellenkező félgömbről, jelen esetben a déliről van szó.) Tehát az d.sz. 3°-on delel zenitben a csillag.

•A feladat megoldása innen már ugyanazzal a logikával folytatható, mint az első példa esetében. Tehát az d.sz. 3°-on zenitben delelő csillag Az = 180° irányban (észak felé) és m = 59° magasan (Δφ = 34° - 3° = 31° → m = 90° - 31° = 59°) látszik ugyanekkor Fokvárosból nézve.

Feladatok csillagokra:

110.Egy csillag London fölött delel zenitben, melyek az égitest horizontális koordinátái Accra városában?

111.Fokvárosban zenitben látszik egy csillag. Melyek a budapesti horizontális koordinátái?

112.A csillag magassága St. Louisban 90°. Melyek a new orleans-i horizontális koordinátái?

113.Egy csillag Paramaribo városában zenitben delel. Melyek a montevideói horizontális koordinátái?

114.Az előző négy példában szereplő csillagok közül mely(ek) lehet(nek) a Napra is érvényes koordináták?

115.Egy csillag Alexandriában h = 30° magasan és Az = 180° azimuton látszik. Melyek az égitest kijevi horizontális koordinátái?

116.A csillag koordinátái Ulánbátor városa fölött h = 33° Az = 180°. Melyek a horizontális koordináták Hanoi városa fölött?

117.Egy csillag h = 30° magasan északi irányban delel Kairóban. Melyek a csillag pécsi horizontális koordinátái? (Melyik ez a csillag?)

118.Mely földrajzi szélességen tartózkodunk, ha egy csillag koordinátái alsó deleléskor h = 60°, Az = 180° és felső deleléskor h = 80°, Az = 180°?

119.A (Sarkcsillag) Polaris horizontális koordinátái h = 9°, Az = Ř. Mely földrajzi szélességen tartózkodunk?

A Nap helyzetének meghatározása horizontális koordináta-rendszerben:

120.A Nap Accra városában zenitben delel. Melyek a londoni horizontális koordinátái?

121.A Nap horizontális koordinátái Párizsban h = 48°, Az = 0°. Melyek a Nap lagosi horizontális koordinátái?

122.A Nap az é. sz. = 6°-on delel zenitben. Melyek a pécsi, illetve a fokvárosi horizontális koordinátái?

123.A Nap zenitben delel Hongkongban. Melyek a horizontális koordinátái Perthben?

124.A Nap a Baktérítőn delel zenitben. Melyek a Hammerfesti horizontális koordinátái?

125.Lehet-e a napsugarak beesési szöge 90° a Mecsek 20°-os déli lejtőjén?

126.Az Eiffel-torony árnyékának hossza megegyezik a torony magasságával. Melyek a Nap horizontális koordinátái Párizsban és hol delel a Nap ekkor zenitben?

127.Delelhet-e a Nap zenitben a Bahama-szigeteken?

128.A Nap a Ráktérítőn delel zenitben. Melyek a horizontális koordinátái a Baktérítőn és a Déli-sarkkörön?

129.Melyek az újhold horizontális koordinátái Miamiban, ha Guayaquilben (Ecuador) zenitben delel?