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geozentrische_breite

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 ====== Geozentrische Breite ====== ====== Geozentrische Breite ======
  
-Zur Bestimmung der topozentrischen Koordinaten (griech. $\tau\omicron\pi\omicron\varsigma$ Topos, Ort) eines Himmelkörpers benötigt man die geozentrischen Größen $\beta_0'$ und $\rho$. Dies ist meist nur für erdnahe Objekte wie z.B. den Mond notwendig, da der Mond eine relativ große Horizontalparallaxe von ca. $57''$ hat.+Zur Bestimmung der topozentrischen Koordinaten (griech. $\tau\omicron\pi\omicron\varsigma$ Topos, Ort) eines Himmelkörpers benötigt man die geozentrischen Größen $\beta_0'$ und $\rho$. Dies ist meist nur für erdnahe Objekte wie z.B. den Mond notwendig, da der Mond eine relativ große Horizontalparallaxe von ca. $57'$ hat.
  
 **Abb.1** zeigt einen Meridianschnitt durch die Erde. Die Abplattung des Erdkörpers ist zu Anschauungszwecken extrem übertrieben dargestellt. $M$ ist der Erdmittelpunkt, $N$ und $S$ der Nord- bzw. Südpol. Die Verbindung $\overline{EF}$ stellt den Äquator dar, und $\overline{HK}$ ist die Horizontebene eines Beobachters $B$ auf der Erdoberfläche. Die Senkrechte zur Horizontebene in $B$ schneidet den Äquator im Punkt $P$. **Abb.1** zeigt einen Meridianschnitt durch die Erde. Die Abplattung des Erdkörpers ist zu Anschauungszwecken extrem übertrieben dargestellt. $M$ ist der Erdmittelpunkt, $N$ und $S$ der Nord- bzw. Südpol. Die Verbindung $\overline{EF}$ stellt den Äquator dar, und $\overline{HK}$ ist die Horizontebene eines Beobachters $B$ auf der Erdoberfläche. Die Senkrechte zur Horizontebene in $B$ schneidet den Äquator im Punkt $P$.
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 Nach [[:literaturhinweise#books_meeus|Jean Meeus]] kann man die Größen $\beta_0'$ und $\rho$ auch mit den folgenden Näherungsformeln ermitteln. Zu beachten sind die Korrekturterme in Bogensekunden. Nach [[:literaturhinweise#books_meeus|Jean Meeus]] kann man die Größen $\beta_0'$ und $\rho$ auch mit den folgenden Näherungsformeln ermitteln. Zu beachten sind die Korrekturterme in Bogensekunden.
  
-$$ \beta_0' \approx \beta_0 - 692\overset{''}{.}73\cdot \sin(2\beta_0) - 1\overset{''}{.}6\cdot \sin(4\beta_0) $$+$$ \beta_0' \approx \beta_0 - 692\overset{''}{.}73\cdot \sin(2\cdot\beta_0) - 1\overset{''}{.}6\cdot \sin(4\cdot\beta_0) $$
  
 und $\rho$ in Einheiten des [[:wichtige_konstanten#entfernungen_und_massen|Äquatorradius]] $R_E$ und $\rho$ in Einheiten des [[:wichtige_konstanten#entfernungen_und_massen|Äquatorradius]] $R_E$
  
-\[ \begin{align} \rho \approx\big{[}( & 0.9983271 \\ +&0.0016764\cdot \cos(2\beta_0) \\ -&0.0000035\cdot \cos(4\beta_0)\big{]}\cdot\ R_E  \end{align} \] +\[ \begin{align} 
 +\rho \approx\big{[}( & 0.9983271 \\ 
 ++&0.0016764\cdot \cos(2\cdot\beta_0) \\ 
 +-&0.0000035\cdot \cos(4\cdot\beta_0)\big{]}\cdot\ R_E 
 +\end{align} \] 
  
 Der geozentrische Abstand $\rho$ bezieht sich auf **Meereshöhe**, topografische Unebenheiten werden hier vernachlässigt. Der geozentrische Abstand $\rho$ bezieht sich auf **Meereshöhe**, topografische Unebenheiten werden hier vernachlässigt.
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 Diese Größen $\varrho\sin\beta_{0}'$ bzw. $\varrho\cos\beta_{0}'$ werden für die Berechnung der topozentrischen Koordinaten für die Korrektur der Parallaxe benötigt, sowie auch bei der Berechnung von Finsternissen oder Bedeckungen. In den [[:literaturhinweise#books_meeus|Astronomical Algorithms]] wird der nachstehende Algorithmus für ihre Berechnung angegeben. Diese Größen $\varrho\sin\beta_{0}'$ bzw. $\varrho\cos\beta_{0}'$ werden für die Berechnung der topozentrischen Koordinaten für die Korrektur der Parallaxe benötigt, sowie auch bei der Berechnung von Finsternissen oder Bedeckungen. In den [[:literaturhinweise#books_meeus|Astronomical Algorithms]] wird der nachstehende Algorithmus für ihre Berechnung angegeben.
  
-Durch die Abplattung des Erdkörpers ändert sich die Breitenangabe ein wenig, es ist anstatt der geographischen Breite $\beta_{0}$ die geozentrische Breite $\beta_{0}'$ zu verwenden.+Durch die Abplattung des Erdkörpers ändert sich die Breitenangabe ein wenig, es ist anstatt der geografischen Breite $\beta_{0}$ die geozentrische Breite $\beta_{0}'$ zu verwenden.
  
 Ausgehend vom [[:wichtige_konstanten#entfernungen_und_massen|Äquatorradius der Erde]] mit  Ausgehend vom [[:wichtige_konstanten#entfernungen_und_massen|Äquatorradius der Erde]] mit 
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 ==== Beispiel ==== ==== Beispiel ====
  
-**Man berechne die Werte von** $\beta_{0}',\,\varrho\sin\beta_{0}'$ **und** $\varrho\cos\beta_{0}'$ **für das Paranal Observatorium in Chile mit** $\beta_{0} = -24^{\circ}37'38''$ **und** $H = 2635\,\textrm{m}$.+{{:beispiel_calculator.png?nolink| }} **Man berechne die Werte von** $\beta_{0}',\,\varrho\sin\beta_{0}'$ **und** $\varrho\cos\beta_{0}'$ **für das Paranal Observatorium in Chile mit** $\beta_{0} = -24^{\circ}37'38''$ **und** $H = 2635\,\textrm{m}$.
  
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 &+ \frac{2635}{6378140}\cdot \cos(-24.627222)\\ &+ \frac{2635}{6378140}\cdot \cos(-24.627222)\\
 &= 0.909943 &= 0.909943
 +\end{align}\)
 +
 +Die geozentrische Breite $\beta_{0}'$ ist nun gegeben durch
 +
 +\(\begin{align}
 +\beta_{0}' &= \textrm{arctan2}(-0.414336, 0.909943)\\
 +            &= -24\overset{\circ}{.}4818056
 \end{align}\) \end{align}\)
  
geozentrische_breite.1709927328.txt.gz · Zuletzt geändert: 2024/12/20 01:33 (Externe Bearbeitung)