Звезда выглядит выше. Действительно ли его поднимают по воздуху?
Ни люди, ни звезды не были удалены, воздух меняет направление, в котором свет достигает глаз.
Когда вы смотрите на звезду близко к горизонту, вам кажется, что вы смотрите на ее истинное положение. But as starlight passes through the atmosphere, its path gradually bends. Глаза могут воспринимать только последнюю часть поступающего света. Если оглянуться назад в этом направлении, звезды «поместятся» немного выше.
Угадай сначала
Атмосфера заставляет звезды казаться выше. В чем состоит главное изменение?
Показать ответ и объяснение
Направление света, попадающего в глаз — Путь света искривляется атмосферой, и глаза отталкивают источник света назад в том направлении, в котором он наконец прибыл. Сами звезды не сдвинулись.
Тогда соедините опыт и науку
Различать реальные и видимые направления
Синие точки указывают геометрическое направление, а яркие точки — направление взгляда. Вертикальный масштаб на рисунке скорректирован по высоте, чтобы разница была более четкой.
Истинная высота h ≠ кажущаяся высота
Воздушный изгиб светового пути
При стандартных атмосферных условиях, используемых в этом уроке, поправка за рефракцию положительна, а видимое положение выше истинного положения.
Видимая высота = h + R/60
Чем ниже значение, тем сильнее воздействие
Перетащите ползунок к горизонту, и рефракция быстро увеличится. Воздействие на большой высоте гораздо меньше.
R ≈ 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11))
Помните, что это приближение
Угол в формуле выражается в градусах, а выходной сигнал R выражается в угловых минутах. Здесь давление воздуха зафиксировано на уровне 1010 гПа, а температура равна 10°С.
1° = 60′
Развёрнутые вычисления
Rугловые минуты = 1.02 / tan(h + 10.3/(h + 5.11)) h视 = h + Rугловые минуты/60
Все углы в скобках измеряются в градусах, причем сначала вычисляется самая внутренняя дробь. R выводится в угловых минутах, и его необходимо разделить на 60, чтобы прибавить высоту в градусах. Сферу применения смотрите в описании этого урока.
попробуй
Сначала сравните «близко к горизонту» и «высоко в небе». Посмотрите причину слева и используйте тот же набор угловых шкал справа, чтобы увидеть, насколько он фактически поднят.
Нет необходимости запоминать символы
- h
- Геометрическая высота, не подверженная влиянию рефракции, единица: градус
- R
- Коррекция рефракции, единицы измерения: угловые минуты
- h + R/60
- Наблюдаемая видимая высота, ед.: градусы
Алгоритм, точность и область применения
Демонстрирует уравнение Меуса (16.4), приближение Сэмундссона, ограниченное диапазоном 0–80 °. Файл AARefraction.cpp местного AA+ перешел на сегментированную модель NOAA в 2025 году, поэтому два набора результатов не обязаны быть полностью согласованными, а также не утверждается, что эта формула сравнивалась с алгоритмом AA+. Диаграмма лишь объясняет разницу в положении и не моделирует путь реального света через слоистую атмосферу. Описание сценария: Изображение слева представляет собой качественную диаграмму пути света, изгибы и различия положений намеренно преувеличены; изображение справа частично увеличено в реальном ракурсе. Расчет соответствует Мееусу (16.4), истинная высота 0–80°, 1010 гПа, 10°C; не требуется многослойного атмосферного света, и фактический восход солнца не прогнозируется. Местный AA+ перешел на модель NOAA, и нельзя сказать, что они проверяются одним и тем же алгоритмом.
мое понимание, проверка
Что обозначено золотым пунктиром на картинке?
Положение, при котором глаза отведены назад по направлению взгляда. — Пунктирная линия представляет собой обратное продолжение направления наблюдения, а не фактический изогнутый оптический путь.
Где в одной и той же стандартной модели атмосферы обычно необходимо внести большие поправки за рефракцию?
близко к горизонту — Рефракция обычно сильнее вблизи горизонта. Реальная погода также влияет на величину коррекции.
Можно ли измерить точную коррекцию напрямую, используя увеличенную диаграмму пути света слева?
Нет, надо смотреть на шкалу расчета справа — Картинка слева объясняет только причину и следствие, а изгибы преувеличены. На рисунке справа и в числах используются одни и те же действительные угловые единицы и приблизительная формула из оригинальной книги.
Воздух преломляет свет звезд, а глаза отталкивают его в том направлении, в котором он проникает, поэтому звезды видны немного выше.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 16 глава