Годовое движение Солнца по небесной сфере

О годовом движении Солнца по небесной сфере. Наблюдаемое с Земли годовое перемещение Солнца по зодиакальным созвездиям небесной сферы вызвано реальным обращением Земли по орбите вокруг Солнца. Годовое движение Солнца осуществляется по большому кругу небесной сферы - эклиптике в направлении с запада на восток. Скорость годового движения Солнца по эклиптике составляет:  360° (градусов в окружности) / 365,25 (суток в году), что приблизительно равно одному градусу в сутки. В день зимнего солнцестояния (21 или 22 декабря) Солнце проходит самую южную точку эплиптики, расположенную примерно на 23° 26' южнее небесного экватора. В день зимнего солнцестояния в северном полушарии Земли наблюдается самый короткий день и самая длинная ночь в году. Далее Солнце приближается к точке пересечения эклиптики и небесного экватора, поднимаясь с каждым днем все выше и выше над горизонтом. В день весеннего равноденствия (19, 20  или 21 марта) Солнце пересекает небесный экватор в точке весеннего равноденствия. В этот день Солнце восходит точно в точке востока математического горизонта и заходит точно в точке запада. День равен ночи. Далее Солнце продолжает подниматься по эклиптике и в день летнего солцестояния (20 или 21 июня) достигает наиболее северной точки эклиптики, расположенной севернее небесного экватора примерно на 23° 26'. В день летнего солнцестояния в северном полушарии Земли наблюдается самый длинный день и самая короткая ночь в году. Далее Солнце начинает снижаться по эклиптике до точки осеннего равноденствия - еще одной точки пересечения эклиптики и небесного экватора (21, 22 или 23 сентября) и далее - до точки зимнего солнцестояния. И так происходит каждый год.

------------------------------

Некоторые астрономические данные, связанные с годовым движением Солнца по небесной сфере (см. ниже).

Значения наибольшей суточной высоты Солнца в Москве в дни солнцестояний и равноденствий. Каждое из указанных событий наступает в истинный солнечный полдень во время верхней кульминации Солнца, то есть во время пересечения Солнцем небесного меридиана точно над точкой юга математического горизонта.

Широта Москвы равна примерно 55° 45' с.ш. Значит, на широте Москвы высота Северного Полюса Мира над точкой севера математического горизонта равна те же 55° 45'. Значит, на этой широте плоскость небесного экватора составляет с плоскостью математического горизонта угол, равный 90° - 55° 45' = 34° 15' и высота небесного экватора над точкой юга математического горизонта равна 34° 15'. Для дальнейших расчетов учтем значение угла между плоскостью небесного экватора и плоскостью эклиптики, равный 23° 26'. Произведем далее несложные математические действия.

- в день зимнего солнцестояния (21 или 22 декабря):

Высота Солнца над математическим горизонтом во время верхней кульминации в истинный солнечный полдень в день зимнего солнцестояния равна высоте небесного экватора над точкой юга математического горизонта минус указанная ранее градусная мера 23° 26', представляющая собой значение угла между плоскостью небесного экватора и плоскостью эклиптики.
Получаем: 34° 15' - 23° 26' = 10° 49'. Это наибольшая суточная высота Солнца в день зимнего солнцестояния.

- в день летнего солнцестояния (20 или 21 июня):

Высота Солнца над математическим горизонтом во время верхней кульминации в истинный солнечный полдень в день летнего солнцестояния равна высоте небесного экватора над точкой юга математического горизонта плюс градусная мера угла между плоскостью небесного экватора и плоскостью эклиптики = 34° 15'+ 23° 26' = 57° 41'. Это наибольшая суточная высота Солнца в день летнего солнцестояния

- в день весеннего и осеннего равноденствий (21 марта и 23 сентября):

Высота Солнца над математическим горизонтом во время верхней кульминации в истинный солнечный полдень в дни равноденствий равна высоте небесного экватора над точкой юга математического горизонта = 34° 15'. Это наибольшая суточная высота Солнца в дни равноденствий.