Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

150-й меридиан восточной долготы

Из Википедии — свободной энциклопедии

150-й меридиан восточной долготы (Земля)
150°
150-й меридиан восточной долготы
Монумент 150°-му меридиану восточной долготы в Марулане (Новый Южный Уэльс)
Монумент 150°-му меридиану восточной долготы в Марулане (Новый Южный Уэльс)

150-й меридиан восточной долготы — линия долготы, отстоящая от Гринвичского меридиана на 150 градусов к востоку, проходящая от Северного полюса через Северный Ледовитый океан, Азию, Тихий океан, Австралазию, Антарктический океан, Антарктиду к Южному полюсу и образующая ортодромию с 30-м меридианом западной долготы.

Начиная с Северного полюса и в южном направлении к Южному полюсу 150-й меридиан восточной долготы проходит через:

Координаты
( аппроксимированные )
Страна, территория или море Примечания
90°00′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Северный Ледовитый океан
76°46′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Восточно-Сибирское море
75°12′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Russia.svg Россия Остров Новая Сибирь
74°48′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Восточно-Сибирское море
71°59′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Russia.svg Россия
59°41′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Охотское море
46°02′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Russia.svg Россия Остров Уруп
45°49′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан
8°54′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of the Federated States of Micronesia.svg Микронезия Атолл Намонуито
8°33′ с. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан
1°40′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Papua New Guinea.svg Папуа — Новая Гвинея Остров Эмирау
1°41′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан Новогвинейское море
2°27′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Papua New Guinea.svg Папуа — Новая Гвинея Остров Новый Ганновер
2°31′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан Новогвинейское море
5°08′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Papua New Guinea.svg Папуа — Новая Гвинея Остров Новая Британия
6°18′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Соломоново море
9°38′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Papua New Guinea.svg Папуа — Новая Гвинея Остров Новая Гвинея
9°44′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Соломоново море Залив Гудинаф
10°05′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Papua New Guinea.svg Папуа — Новая Гвинея Остров Новая Гвинея
10°36′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан Коралловое море — проходит к востоку от островов Уиллиса на Территории островов Кораллового моря
22°06′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Australia.svg Австралия Квинсленд
Новый Южный Уэльс
36°41′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан
37°09′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Flag of Australia.svg Австралия Новый Южный Уэльс
37°15′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Тихий океан
60°00′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Антарктический океан
68°26′ ю. ш. 150°00′ в. д.HGЯO Антарктида Австралийская антарктическая территория, территориальная претензия
Австралия
Австралии

Энциклопедичный YouTube

  • 1/1
    Просмотров:
    7 057
  • Программа Day-night, или Как солнце ходит по небу, часть 2 (by daybit)

Субтитры

Лет 15 назад я увлекался авиасимуляторами, и тогда, при полётах на дальние дистанции, ну скажем, из Москвы в Нью-Йорк, я заметил странный, как мне показалось, глюк: следуя кратчайшему пути, который мне прокладывал GPS навигатор, мне (ну или автопилоту) приходилось во время полёта постоянно подкручивать курс. В результате получалось так, что азимут курса в начале пути сильно отличался от азимута на финише. Затем до меня дошло, что я не понимаю чего-то элементарного, связанного со сферическими координатами. И это при том, что я конечно видел картинки наподобие этой, на которых отображены кратчайшие расстояния на плоской карте, но прежде я как-то не задумывался об азимутах. Речь идёт про так называемую Ортодромию - кратчайшее расстояние между двумя точками на поверхности Земли. Это путь, который образуется, если сделать сечение поверхности шара плоскостью, проведённой через три точки: начальный пункт, конечный пункт и центр шара. Давайте посмотрим, как выглядит этот путь по отношению к координатной сетке Земли. Включим её и подлетим к начальному пункту - Москве. Заодно вспомним, что такое азимут - это угол между направлением на север и нашим курсом, отмеренный ПО часовой стрелке. Вот у нас направление на Север, отмеряем от него угол, и соответственно азимут начального курса составляет 310. Давайте пролетим вдоль этой ортодромии. Обратите внимание, что стартовали мы на северо-запад, далее азимут курса постепенно уменьшается, и создаётся впечатление, что мы как будто поворачиваем влево. Остановимся в этой точке траектории - она характерна тем, что здесь курс направлен точно на запад, а также тем, что это - точка максимальной широты: до этого момента мы смещались на север, а после - начинаем двигаться к югу, к экватору. Следует отметить, что в реальности дальние беспосадочные авиамаршруты иногда пролегают со значительным отклонением от ортодромии. Связано это преимущественно с таким атмосферным явлением, как струйное течение (по-английски jet stream). Тем временем мы виртуально долетели до Нью-Йорка, и как видим, финишный курс составляет 215, то есть примерно юго-запад. Постепенно разбираясь с этими вопросами, я накидал сначала простую программу для расчёта расстояний между двумя точками на земной поверхности, затем она стала разрастаться, я прикрутил к ней расчёт положения солнца, луны, карту с отображением кратчайших путей, а также границы "день-ночь", а после наблюдения полного солнечного затмения в марте 2006 нашёл более точный алгоритм для расчёта положения луны. Луна оказалась довольно мудрёным небесным объектом - несколько страниц аппроксимирующих коэффициентов. А теперь пройдём по основным возможностям программы Day-night. Практически все вычисления базируются на двух точках: первая - это ваше местоположение, вторая - пункт, который вас интересует. Географические координаты каждой точки задаются в терминах широты и долготы, и если в предыдущих версиях программы отдельно указывалось соответствующее полушарие (северное или южное для широты, восточное или западное для долготы), то теперь полушария задаются знаком: если оба значения положительны, то имеется в виду восточная-северная четверть нашей планеты. При запуске программы по умолчанию в обеих точках стоят координаты центра Москвы. Координаты в программе задаются десятичной дробью, а в качестве десятичного разделителя используется точка. Как ни странно, мне довольно часто попадается недопонимание следующего рода: люди путают десятичную и шестидесятиричную системы, которые регулярно используются для представления координат. Разберём этот момент на примере координат Москвы. Широта 55 целых 75 сотых градуса - это то же самое, что 55 градусов 45 угловых минут. Показать это просто: 75/100 равно 45/60. То же самое с долготой: 37 целых 62 сотые - это 37 градусов и примерно 37 угловых минут. С угловыми секундами ситуация аналогична: 1 угловая секунда равна 1/60-й угловой минуты. Для каждой из двух точек мы можем вводить координаты вручную, либо выбирать из предустановленного списка, в который уже внесены несколько городов России и зарубежья. Вы можете пополнять этот список новыми координатами, нажимая кнопку "плюс". По нажатию на кнопку 1-2 рассчитывается расстояние между выбранными пунктами, в километрах, азимут направления из точки 1 в точку 2, а также угол тета - это угол, под которым видны пункты 1 и 2 из центра Земли - этот угол будет особенно интересен при расчётах положения солнца и луны. При определении расстояний земная поверхность считается сферой с радиусом 6371 км, в то время как на самом деле она представляет собой слегка сплющенную фигуру, так называемый геоид. В частности, не учитываются отличия геодезической широты от геоцентрической. Однако даже при этом ошибка определения расстояний составляет менее одного процента. Если поставить галку 1-2 draw, то на карте отобразится соответствующая ортодромия - кратчайший путь между точками, и кстати, у него есть ещё одно название - дуга большого круга. Нужно некоторое время, чтобы привыкнуть к замысловатым формам ортодромий, ведь мы пользуемся плоской картой, которая представляет собой проекцию сферы на плоскость, то есть искажения неизбежны. Вот так, например, выглядит путь Москва - Нью-Йорк, который мы уже разобрали с помощью Google Earth. Или вот такая загадка: в какую сторону света нужно стартовать из Москвы, чтобы кратчайшим путём долететь до Сиднея? Так вот, эта дуга стартует из Москвы практически точно на Восток, а вовсе не на Юго-Восток, как могло бы показаться исходя из плоской карты. Отмечу ещё один интересный момент: из какой бы точки любого меридиана (за исключением экватора и полюсов) вы ни стартовали строго на восток или на запад, перемещаясь дальше прямо (то есть по дуге большого круга, без отклонений влево-вправо), вы через 10 тысяч километров пересечёте экватор. Поехали дальше - при нажатии на кнопку 1->sun происходит следующее. Из этого блока забираются дата и время (либо текущие, либо установленные вручную). Для этого момента времени вычисляются координаты текущего положения Солнца, то есть такой точки на Земле, над которой Солнце находится в зените (то есть отвесно наверху). Эти координаты подставляются в точку 2 (при этом там включается жёлтый индикатор). Ну и наконец повторяется функция 1-2, описанная выше. Азимут направления на солнце из точки 1 при этом получается верный, поскольку нам всё равно, находится объект 2 на поверхности Земли или в 150 миллионах километров от неё - в любом случае они находятся в одной плоскости, включающей в себя ортодромию до точки 2. Что касается высоты светила над горизонтом, то, исходя из приведённой схемы, где ноль - центр земли, 1 и 2 - наши точки, видно, что искомый угол альфа с хорошей точностью равен 90 градусов минус тета. Максимальная погрешность, связанная с непараллельностью оранжевых лучей на схеме, не превышает отношения радиуса Земли к радиусу орбиты Земли вокруг Солнца, и поскольку это в 200 с лишним раз меньше углового диаметра Солнца, эта погрешность в программе не учитывается. Несколько иначе дело обстоит с Луной, которая расположена в 400 раз ближе к Земле, чем Солнце, и поправку высоты уже приходится учитывать. В остальном принцип расчёта остаётся аналогичным, и производится по нажатию кнопки 1->moon. В этом случае во всплывающей подсказке появляется дополнительная информация о высоте Луны над горизонтом. В программе есть ещё одна особенность. Если вы установите нулевую широту точки 2, то есть экватор, а в долготу вобьёте координату интересующего вас геостационарного спутника, например Ямал-402, с долготой 55 градусов, то после расчёта направления 1-2 во всплывающей подсказке появится высота этого спутника над горизонтом для точки 1, с учётом радиуса геостационарной орбиты 42200 км. Следует отметить, что под высотой небесных объектов над горизонтом в программе подразумевается их геометрическая (истинная) высота, которая вблизи горизонта заметно отличается от оптической (видимой). Это различие связано с так называемой рефракцией - преломлением света в атмосфере, и благодаря этому явлению мы, например, полностью видим солнце, касающееся горизонта, в тот момент, когда геометрически оно целиком за горизонтом, и, кроме того, диск солнца кажется нам приплюснутым. Из-за рефракции восходы происходят раньше, а заходы - позже истинного солнца, и эта разница составляет около двух с половиной минут (в районе экватора) и более (в средних широтах и в заполярье). Рефракция уменьшается по мере увеличения высоты над горизонтом. Если на нулевой высоте она превышает угловой размер диска солнца (и луны), то на высоте 5 градусов она составляет уже лишь треть диаметра диска, а на высоте 20 градусов - меньше одной десятой. В программе рефракция не учитывается, за исключением расчёта времён восхода и захода, на чём мы остановимся позже. Следующая кнопка имеет то же название, что и сама программа, day-night, она рассчитывает границу день-ночь на карте мира. Если стоит галка Actual time, то эта граница - такая, какая она есть на текущий момент времени, то есть например в Австралии сейчас глубокая ночь, в этой точке солнце сейчас стоит в зените, по этой границе люди встречают восход солнца, а по этой - солнце заходит за горизонт. Если стоит галка Twilight (сумерки), то при расчёте отображаются границы всех трёх типов сумерек: гражданские, навигационные и астрономические, соответствующие трём уровням солнца под горизонтом: -6, -12 и -18 градусов соответственно. В качестве развлечения была добавлена галка air travel - посмотреть, как будет смещаться граница день-ночь, пока между пунктами 1 и 2 летит виртуальный самолёт. Давайте полетим например из Москвы в Сидней. Обратите внимание, как движется при этом граница тени по земле - так проявляет себя суточное вращение планеты вокруг своей оси. Видно также, что в приполярных областях вообще нет восходов и закатов - в районе Северного полюса сейчас полярный день, в районе Южного - полярная ночь. Теперь обратимся к такому вопросу, как время. Для расчёта положения солнца и луны в программе используется всемирное координированное время UTC или, что почти то же самое с точностью в пределах 1 секунды, среднее солнечное время по Гринвичу GMT. Тут мы отметим три момента. Первое - UTC в своей основе имеет точное время атомных часов, а GMT опирается на менее стабильное и постепенно замедляющееся вращение Земли вокруг своей оси. Когда разница UTC и GMT начинает приближаться к 1 секунде, в UTC вводят так называемую високосную секунду. Второй момент - несмотря на схожесть названий, следует различать GMT и гражданское время в самом Гринвиче - зимой они совпадают, а летом различаются на 1 час, поскольку в Лондоне практикуется сезонный перевод стрелок. Третий момент - несмотря на частое использование, GMT - устаревший термин, и в общем контексте более правильно говорить UT1. По умолчанию в программе стоит галка Actual time, при этом перед каждым расчётом подставляется текущее время вашей операционной системы. Казалось бы - если вы на компьютере видите правильное время, то и расчёты должны быть верны. Однако тут возникает тонкий момент, связанный с часовыми поясами. Особенно это актуально для России в свете того, что в 2011 году был принят закон об исчислении времени, в котором упразднено понятие декретного времени, введено понятие местного времени и отменён сезонный перевод стрелок. Тогда в большинстве регионов остановились на бывшем летнем времени, однако затем, в октябре 2014 года, большинство регионов перевели на 1 час назад, на бывшее зимнее время. Некоторые регионы весной 2016 года вернули время обратно, на 1 час вперёд. Так или иначе, для расчётов важно, чтобы в настройках вашей системы был указан правильный часовой пояс, причём правильный - не по имени часового пояса, а по фактической его отстройке от всемирного времени UTC. Иными словами, может случиться например так: вы живёте в московском часовом поясе, выбираете в настройках часового пояса Москву, то есть как будто делаете всё правильно, но получаете в результате неверный часовой пояс. Проблема в том, что, во-первых, не все операционные системы имеют соответствующие обновления касательно новых часовых поясов, во-вторых, не все пользователи вовремя накатывают эти обновления, даже если они существуют. Неверно выставленный часовой пояс представляет проблему не только для моей программы. Например, может неправильно отображаться время в онлайн сервисах, скажем почтовых, могут быть проблемы при авторизации в соцсети. Даже сама операционная система может периодически через интернет подключаться к серверам точного времени и переставлять вам время на 1 час. Кстати, в интернете часто дают некорректный совет по исправлению этой проблемы - дескать, зайдите в настройки и отключите службу синхронизации времени. На самом деле нужно выставить правильный часовой пояс. Поскольку в России больше не практикуется сезонный перевод стрелок, то можно не привязываться к тому, насколько актуальны обновления вашей операционной системы, достаточно один раз выяснить отстройку вашего региона от UTC и выставить соответствующий часовой пояс из тех, которые не практикуют переход на летнее время. Например для текущего московского времени, UTC+3, достаточно выставить часовой пояс Кувейта. Ещё один любопытный момент: если вы хотите узнать время в другом регионе, отличном от региона проживания, то можете столкнуться с трудностями. Многие онлайн сервисы, которые показывают время в разных городах планеты, на деле имеют неактуальную информацию, и здесь вы не можете положиться даже на именитые сервисы - в тот же Google я неоднократно репортил, что они неправильно отображают время в некоторых городах России, и они совершенно не реагировали. Приходится пользоваться проверенными сервисами, например time.is и timeanddate.com. Последний сервис вообще достаточно обширен: в частности, он позволяет вам увидеть всю карту мира, на которой интерактивно отображается текущее время в разных городах, выяснить подробности по датам перевода стрелок на летнее-зимнее время, посмотреть времена восхода-захода солнца и луны на любой месяц, и так далее. Теперь о том, как убедиться, что у вас выставлен правильный часовой пояс. На закладке Misc вы можете найти информацию о текущей отстройке вашего пояса от всемирного времени, в данном случае, как мы видим, UTC плюс 3 часа. Кроме того, чуть выше идут часы всемирного времени UTC, рассчитанного исходя из настроек вашей системы. Если это время совпадает, например, с показаниями сервиса time.is/UTC, то настройки вашей системы верны. Ещё проще - воспользоваться кнопкой Check, при нажатии на которую программа сама подключается к серверу точного времени (sntp) по адресу Host, получает с него всемирное время UTC и пересчитывает его в локальное время t1 исходя из ваших настроек часового пояса. Соответственно чем меньше разница системного времени t2 и времени t1, тем лучше. Если эта разница близка к 1 часу (или кратна ему), но при этом местное время отображается правильно, то у вас в системе неверный часовой пояс. Вы можете использовать любой другой адрес sntp-сервера, выбирая из тех, которые дадут вам наименьшее значение так называемого roundtrip time (время туда-сюда). Следует отметить, что sntp-сервера хранят только всемирное время UTC, они ничего не знают ни о вашем часовом поясе, ни о сезонных переводах стрелок, поэтому если вы испытываете проблемы с часовыми поясами - эти проблемы ваши, локальные. После любого изменения настроек часового пояса в системе нужно либо ещё раз нажать кнопку Check, либо перегрузить программу Day-night. Вернёмся к блоку дата-время и уберём галку Actual time. Далее проделаем следующее. Выставляем время 14 часов по всемирному времени, дату - 1 января (сгодится любой год), нажимаем кнопку 1->sun и кнопку show около точки 2. Тем самым мы отобразим положение солнечного зенита на карте. Затем меняем дату на 15 января и снова отображаем зенит - появляется вторая точка. Тот, кто смотрел первый видеоматериал, может догадаться, какая нарисуется фигура, если пройти таким образом по первым и пятнадцатым числам всех месяцев в году - мы получили аналемму. Ну а раз я упомянул первое видео, то заодно продемонстрирую, как будет выглядеть весь пояс из 24 аналемм. Ещё одна вещь, которую можно наглядно продемонстрировать в программе, - это форма границы день-ночь (так называемый терминатор) для этой привычной нам плоской карты, а также продолжительность дня. Видно, что 22 декабря терминаторы около экватора как бы наклонены друг к другу, а день становится тем меньше, чем дальше на север мы забираемся, при этом на широте Москвы день длится около 7 часов, то есть на 5 часов меньше, чем на экваторе, а на такой же южной широте - на 5 часов дольше, то есть 17. Затем при переходе к дню равноденствия терминаторы поворачиваются и становятся параллельными, при этом продолжительность дня практически по всей планете становится одинаковой и равной 12 часам. Затем до 22 июня терминаторы поворачиваются ещё дальше, и мы получаем ситуацию, симметричную декабрьской, только наоборот: теперь на широте Москвы день равен 17 часам. Также на карте можно показать, что в Мурманске в эти дни - полярный день, и солнце не заходит за горизонт; что в Санкт-Петербурге белые ночи, но не совсем белые - поскольку город чуть-чуть не дотягивает до полосы широт белых ночей; а в городе Сочи действительно тёмные ночи - поскольку даже 22 июня там наступает ночь за пределами астрономических сумерек. Теперь перейдём на закладку Chart - График. Нажимаем на кнопку calc, и программа посчитает график зависимости высоты и азимута солнца (красной и синей линией соответственно) для указанной даты в пункте 1, в данном случае в Москве. График считается на 24 часа, начиная с полуночи по всемирному времени. При перемещении указателя мыши по графику в этом месте отображаются координаты - дата и время по горизонтальной оси, и значение угла - по вертикальной. Вы можете перемещать график, ухватив его правой кнопкой мыши, а также масштабировать его левой кнопкой мыши, выделяя нужный фрагмент в направлении вправо (аналогичное движение влево приводит масштаб к начальному состоянию). По этому графику вы можете полностью проанализировать ход солнца по небосклону в указанной точке земли. Последовательно разберём несколько примеров. Сначала приблизим момент восхода, то есть точку, где красная линия пересекает уровень горизонта. Условный уровень горизонта, отмеченный штриховой линией, на 0.83 градуса ниже нулевого - эта величина складывается из углового радиуса солнца и усреднённой величины рефракции на горизонте. То есть в этой точке мы должны увидеть первые лучи солнца. И поскольку здесь указано всемирное время, то прибавляем смещение московского часового пояса, плюс три часа, и получаем время восхода 3 часа 49 минут. Перемасштабировав график для того же момента времени, но в районе синей линии, мы получаем азимут восхода - 45.3, практически точно северо-восток. Тем же образом можно найти другие основные моменты солнечного хода: полдень, когда азимут пересекает значение 180, а высота солнца достигает максимальной величины за день; и закат, когда красная линия вновь пересекает уровень минус 0.83. Следующий пример: по графику вы можете определить время прохождения солнцем азимута интересующего вас геостационарного спутника, с тем чтобы в этот день по солнечной тени отвеса найти правильное направление вашей спутниковой антенны. Ещё один пример. Выберем Санкт-Петербург и рассчитаем его белые ночи в районе летнего солнцестояния, 20 июня. Как видим, солнце опускается немного ниже границы гражданских сумерек, в зону навигационных сумерек. Запомним это число, минус 6.6 градуса. Теперь представим, что вы живёте в южном городе, например в Краснодаре, в котором никогда не бывает белых ночей, но вы хотите хотя бы примерно понять, как они выглядят. Рассчитываем ход солнца для текущей даты в Краснодаре, и смотрим, когда красная линия пересечёт уровень минус 6.6 градуса, это произойдет примерно в 17:48 по всемирному времени, то есть в 20:48 по местному. И если в эти минуты вы посмотрите на краснодарское небо, на то, как оно освещает окрестности, вы поймёте, как выглядит самая тёмная фаза самой светлой ночи в Санкт-Петербурге. Также из графика вы можете узнать, во сколько солнце пересекает границы всех трёх типов сумерек. При нажатии кнопки info отображаются основные характеристики хода солнца: восход, полдень, заход, а также продолжительность дня. По кнопке data выводятся те же данные, что и на графике, но в табличном виде, с шагом по времени 5 минут - их можно скопировать и распечатать. При использовании расчётных данных следует помнить о трёх моментах. Первое - время указано не локальное, а всемирное - прибавляйте ваш часовой пояс. Второе - данные по высоте приведены без учёта рефракции, которая, напоминаю, тем больше, чем ниже светило. Третье - расчётные данные по азимуту привязаны к истинному северу, и отклонения показаний компаса, то есть магнитное склонение, может достигать десятков градусов. Вот как выглядела в 2010 году карта мира с изолиниями магнитного склонения. Если посмотреть поближе на территорию России, то видно, что в средних широтах склонение достигает 10-15 градусов. Если убрать галку Sun, то вы получите аналогичный расчет для луны. А при нажатии на эту кнопку вы можете изменить диапазон количества суток на графике влево и вправо от указанной даты. Вот так, например, будет выглядеть расчет положения луны для плюс-минус 10 дней от 5 июня. К слову, луна вообще любопытный небесный объект. Поскольку её ход никак не связан с солнцем, она может вставать и садиться в любое время суток, и как показывает практика, если луна для вашей местности сейчас над горизонтом, то в большинстве случаев вы можете её увидеть даже днём, если знать куда смотреть, за исключением тех дней, когда она слишком близко к солнцу. На следующей закладке, Misc, при нажатии на кнопку moon phase рассчитывается расстояние до луны, примерная её фаза, примерный вид. Когда я изучал солнечное затмение 2006 года, я приделал кнопку Distance, которая рассчитывает расстояние между центрами солнца и луны при небольшом их удалении друг от друга. В этот блок я вынес информацию по рассчитанным координатам солнца и луны в трёх видах координат, чтобы было удобно сравнивать с разными источниками и астрономическими альманахами. А при нажатии на эту кнопку рассчитывается сдвиг солнечного времени от всемирного для указанных в точке 1 координат, и после этого вы можете видеть ход этого солнечного времени прямо поверх всемирного. Это истинное солнечное время, а не среднее, поэтому сдвиг может меняться каждые несколько минут. На следующей закладке вы можете рассчитать пояс из 24 аналемм в азимутальной системе координат для точки 1. Красными точками обозначены 22-е числа месяцев, а направления треугольников показывают, в какую сторону надо двигаться по аналемме: зелёными треугольниками вверх, то есть от декабря к июню, а синими - вниз, то есть от июня к декабрю. Особым цветом выделена 12-часовая аналемма по всемирному времени, от неё и следует отсчитывать все часы. Например тут, поскольку Москва в часовом поясе UTC+3, эта аналемма соответствует местным 15 часам, и значит все остальные аналеммы можно последовательно пронумеровать местным временем. Большинство качественных характеристик хода солнца в этом городе вы можете увидеть сразу из этого графика, даже не увеличивая масштаб, а именно: в конце декабря солнце восходит в 9 часов утра на Юго-Востоке, садится через 7 часов на Юго-Западе, успев подняться за день на 10 градусов с небольшим; в конце июня солнце встает почти в 4 часа на Северо-Востоке, поднимается в полдень на высоту без малого 60 градусов, и садится в десятом часу вечера на Северо-Западе. В течение года полдень случается примерно в середине между 12 и 13 часами. А угол наклона восточной и западной аналемм по отношению к горизонту совпадает с широтой. Теперь обсудим форму аналеммы. В первом видео я упомянул про неравномерность солнечного времени, которая вызвана двумя факторами - наклон оси вращения планеты к плоскости орбиты (то есть к эклиптике) и эллиптичность этой орбиты. Именно эти два фактора и задают форму аналеммы. Сначала представим, что эллиптичность орбиты Земли равна нулю, то есть орбита - идеальный круг, в центре которого находится Солнце. Заодно визуализируем плоскость небесного меридиана - именно при его пересечении солнцем у нас случается полдень. Часто встречается мнение, что если задать наклон оси, то полуденная аналемма станет просто вертикальной линией. Однако это не так - на самом деле наклон оси дал бы аналемму в виде симметричной восьмёрки. Почему же происходит отклонение влево и вправо? Представим, что наклона оси вращения нет. Солнце точно в зените над экватором. Затем Земля делает один оборот за звёздные сутки, 23 часа 56 минут, и поскольку за это время планета проходит почти 1 градус по орбите, то ей нужно ещё 4 минуты, чтобы довернуться нашим небесным меридианом до солнца. Итого - 24 часа. Если бы не было наклона оси, то на этом бы все сложности и закончились - через каждые 24 часа Солнце находилось бы в одной и той же точке неба. Что же нам даёт наклон оси? В пределах суток этот эффект мал, поэтому прокрутим сразу 1/8 года - полтора месяца. Теперь добавляем наклон оси в ту же сторону, что и в первый раз, - и наш небесный меридиан съезжает с Солнца. Изменим точку зрения, чтобы лучше увидеть сечение. Отмечу, что на этой схеме всё нарисовано не в масштабе, а лишь чтобы стал понятен эффект. И теперь нам требуется около 10 минут, чтобы довернуться до полудня. Поэтому солнце в 12 часов по равномерному времени становится не только ниже, но и левее. И так далее отрисовывается вся восьмёрка. Что касается эллиптичности орбиты, то в начале января Земля проходит ближайшую к Солнцу точку, перигелий, из-за этого угловая скорость движения по орбите чуть больше средней, и значит солнечное время ещё сильнее отстаёт от равномерного, что приводит к расширению декабрьской петли восьмёрки. Аналогичный эффект, но в другую сторону, происходит через полгода, в начале июля, когда Земля проходит наиболее удалённую точку орбиты, афелий, что сужает июньскую петлю аналеммы. Ну а поскольку моменты прохождения афелия и перигелия не совпадают с днями солнцестояний, восьмёрка получает ещё и небольшую асимметрию относительно продольной оси. Пройдём по гринвичскому меридиану от северного полюса до южного. На северном полюсе аналеммы выстроены в ряд, а дальше этот ряд начинает изгибаться. Трансформация аналемм во многом напоминает искажения на плоской карте в проекции Меркатора, поскольку суть этой развёртки та же самая - горизонтальный угол от 0 до 360 градусов, вертикальный - от минус 90 до плюс 90. Как и следовало ожидать, на экваторе утренние и вечерние аналеммы становятся горизонтальными, и при переходе в южное полушарие аналеммы переворачиваются, в конечном счёте выстраиваясь в ряд на южном полюсе. Теперь рассмотрим в общих чертах совмещение фотографий с аналеммами. Проще всего, конечно, это делать с эквидистантными сферическими панорамами, наподобие тех, которые я использовал в первом видео, - в них уже проделана вся работа по подгонке изображения под сферическую систему координат. Однако с приемлемыми искажениями вы можете совместить с графиком аналемм и обычную фотографию, если она сделана в горизонтальном направлении фотоаппаратом с неширокоугольным объективом, у которого фокусное расстояние (ещё его называют оптический зум) либо не меняется, либо вы знаете, при каком его значении была сделана фотография. Потребуется только измерить поле зрения вашего фотоаппарата. Например, засеките расстояние от окна а, при котором левый и правый края кадра совмещены с краями окна шириной b, тогда, измерив расстояния a и b, вы с помощью указанной формулы можете рассчитать угол зрения fi, а зная разрешение снимка, простым делением сопоставить углы с пикселями. Например, для камеры, которой была сделана эта фотография, горизонтальный угол зрения составил 63 градуса. С помощью расходящихся лучей найдём положение солнца, прикинем, на сколько пикселей оно выше горизонта, и пересчитаем в угловую меру, получилось 4 градуса. Далее смотрим расчёт на дату снимка, предзакатное солнце было на высоте 4 градуса в 19:23 по местному времени, что хорошо совпало с временем самого снимка (заодно тем самым мы уточнили часовой пояс). Азимут солнца на тот же момент составил 284 градуса. Зная координаты солнца на фотографии, в пикселях, берём рассчитанный пояс аналемм для этого города и совмещаем все 4 края снимка. Для простоты совмещения я добавил кнопку "один к одному", при этом масштабы графика по вертикали и горизонтали делаются равными. В результате совмещения получаем примерно следующее. Из этого рисунка можно например понять, что 20 июня солнце зайдёт в этой точке неба, в половину девятого. А в дни равноденствия солнце спрячется за этим холмом примерно в 6 часов вечера. Следующий момент - инсоляция помещений с энергетической точки зрения, то есть количество солнечной энергии, которая попадает в окна. Зимой это может повлиять на отопление, а летом - на отвод тепла системой кондиционирования. В качестве примера рассмотрим вертикальное окно, направленное на юго-запад. Рассчитаем аналеммы для 54-й параллели, рассмотрим дни летнего солнцестояния и учтём табличные данные по плотности потока солнечного излучения на уровне моря в зависимости от высоты солнца над горизонтом - видно, что чем ниже солнце, тем меньше поток из-за большей толщины атмосферы, которую приходится преодолевать солнечному свету. Далее скалярно перемножаем нормаль к окну и направление на солнце для каждого часа, суммируем получившиеся значения на каждый час и делим на количество часов, чтобы оценить среднюю плотность излучения, которая составила в этом случае 380 Вт/м2. Остаётся лишь домножить эту величину на площадь окна, чтобы оценить количество солнечного тепла в безоблачный день. Аналогичный подход можно применить для расчёта оптимального положения солнечных панелей. Если их положение не корректируется в течение дня, то из симметричности хода солнца понятно, что по азимуту их надо направить на юг. Однако угол к горизонту остаётся под вопросом. Самое простое - направить панель на полуденное солнце для дней равноденствия, то есть для московского региона - отклонить панели на 35 градусов от вертикали, однако расчёт показывает, что эффективнее будет поворот на 10 градусов выше, ближе к летнему солнцу. Также при выборе точки размещения следует заранее учитывать тени в течение года от окружающей растительности и зданий. Это можно сделать несколькими способами: можно рассчитать аналеммы и привязать их к местности; можно учитывать тени от объектов как в солнечных часах, про которые я планирую рассказывать в следующем видеоматериале; а можно накидать простые параллелепипеды например в пакете CINEMA 4D, в который уже встроен достаточно правдоподобный модуль освещения объектов солнцем в зависимости от даты и времени. Возвращаемся к программе. Кнопка save сохраняет рассчитанные данные на графике в текстовый файл. Также есть кнопка elevation, которая довольно долго просчитывает двумерный массив высот солнца на весь год с шагом 5 минут и складывает их в файл, из которого можно нарисовать такую картинку. По ней, например, видно, как в течение года меняется время восхода, заката, длительность зимних дней, летних, можно оценить наибольшую высоту солнца за год. Следующая закладка - Equation of time, и при нажатии на кнопку calc рассчитывается уравнение времени, то есть отклонение в течение года истинного солнечного времени от среднего. Чтобы не задумываться, в какую сторону отклоняются показания солнечных часов, во всплывающей подсказке сделано соответствующее пояснение. Если выбрать галку Solar noon, то для указанных в точке 1 координат и часового пояса будет произведён расчёт времени истинного полудня. По форме график получается точно такой же, вся разница лишь в значениях левой оси, а также здесь указывается среднее время солнечного полудня за весь год. Про следующую закладку Sundial, на которой делается расчёт аналемматических солнечных часов, я думаю рассказать в рамках следующего видеоматериала, поэтому сейчас не буду на ней останавливаться. И в завершение я хочу рассказать про так называемое пасхальное яйцо. Если нажать F11 и ввести слово geo, то появится ещё одна техническая закладка, Geocode. Я её слегка спрятал, поскольку так и не понял хитрую политику ограничений сервиса геокодирования Яндекса. В этом окошке вбиваем название любого населённого пункта, нажимаем кнопку Find, выбираем из списка нужный пункт, и видим его координаты в этих двух окошках. Этими кнопками можем сразу закинуть полученные координаты наверх, в точку 1 или 2. Справа вы увидите кнопки от трёх других сервисов: Geonames, Google и opencage, которые по указанным здесь координатам осуществляют функцию обратного геокодирования - выдают характеристики ближайшего населённого пункта, в том числе часовой пояс, однако помните, что эта информация может быть неверна. На этом всё. Спасибо за внимание.

См. также

Эта страница в последний раз была отредактирована 1 августа 2018 в 05:36.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).