Astronomía

Ángulo con el ecuador del Sol en el cielo en un momento dado

Ángulo con el ecuador del Sol en el cielo en un momento dado


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¿Existe una manera fácil de saber en qué ángulo se encuentra el ecuador solar con el horizonte en cualquier momento del día? Creo que gira 180 grados desde el amanecer hasta el atardecer, pero no de forma lineal. Pero el mediodía solar siempre debería ser de 0 grados con respecto al horizonte, ¿verdad?


Creo que si quieres determinar el ángulo entre el ecuador solar y el horizonte de la Tierra en una ubicación específica, hay tres componentes a tener en cuenta:

1) el ángulo entre la dirección del cenit local en la ubicación específica y el eje polar geocéntrico (ángulo q en el dibujo a continuación). Depende de su latitud, sería 0 grados en el Polo Geográfico y 90 grados en el ecuador.

2) el ángulo entre el Polo Norte geocéntrico y el Polo Norte de rotación solar (ángulo P) medido hacia el este desde el norte geocéntrico. Puede estar entre -26,31 y +26,31.

3) la inclinación aparente del eje de rotación del sol con respecto a la eclíptica (ángulo B0) que puede estar entre -7,25 y +7,25. Este ángulo es también la latitud heliográfica del punto central del disco solar.

Los ángulos P y B0 se pueden encontrar en una tabla de efemérides para una fecha y hora determinadas.

Aquí una ilustración:


Depende de la precisión que necesites… El plano de rotación del sol coincide con el plano de rotación del sistema solar.
Y para este último, ya existe un nombre en astronomía, la Eclíptica. Dependiendo de su latitud en el planeta $ delta $, el plano de la eclíptica atraviesa su horizonte local en el este y oeste en un ángulo de $ alpha = 90 ° - delta - 23.5 ° $.
Esta es la altura máxima del sol al mediodía y la altura del sol varía entre 0 y $ alpha $.

Creo que este sería el ángulo que estás buscando.


Otra respuesta reciente señaló que el ángulo entre el eje de rotación solar y la Eclíptica es de $ 7.25 ° $. Traduciendo eso al ángulo debajo del cual se ve el ecuador solar, sigue siendo $ alpha $, hasta un pequeño factor de corrección de $ - frac {R _ { odot}} {1 AU} sin ( delta + 23.5 °) $ que puede ser como máximo $ -0.05 ° $.


El ángulo entre el cenit del observador, cualquier objeto celeste dado, y el polo norte celeste es el ángulo paraláctico del objeto. Este ángulo $ q $ depende del ángulo horario del objeto $ H $ y la declinación $ delta $, y la latitud geográfica del observador $ varphi $: $$ tan q = {{ sin H} over { tan varphi cos delta - sin delta cos H}} $$ Al mediodía solar aparente local, $ H_ odot $ = 0 y $ q_ odot $ = 0 como esperaba.

La declinación del Sol es aproximadamente $$ delta_ odot approx varepsilon sin left ({2 pi {D - 79 over 365.25}} right) $$ donde $ D $ es el día del año y $ varepsilon $ es la inclinación de 23,44 $ ^ circ $ del eje de la Tierra.

El ángulo de posición $ P $ del polo norte del Sol en relación con el polo norte celeste depende tanto de $ varepsilon $ como de la inclinación axial de 7.25 $ ^ circ $ del Sol en relación con el plano de la eclíptica. Estos dos componentes se combinan algo fuera de fase, aproximadamente $$ P approx -26.3 ^ circ sin left (2 pi {{D - 5} over 365.25} right) $$

Los algoritmos astronómicos de Meeus dan fórmulas más precisas para lo anterior en términos de la longitud de la eclíptica del Sol $ lambda_ odot $, teniendo en cuenta la excentricidad orbital de la Tierra y otros factores.

El ángulo del ecuador del Sol con respecto al horizonte del observador es el mismo que el ángulo del polo norte del Sol con respecto al cenit del observador, $ P - q_ odot $.



Comentarios:

  1. Farlane

    Está usted equivocado. Intentemos discutir esto. Escríbeme en PM, habla.

  2. Raedeman

    interesante

  3. Saunderson

    Sí, en serio. Fue y conmigo. Discutamos esta pregunta. Aquí o en PM.



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