Kikokotoo cha Nafasi ya Anga: Mwinuko na Azimuti

Kikokotoo hiki huamua mahali kitu cha angani kinapoonekana angani kutoka eneo fulani wakati fulani. Hutoa thamani mbili: mwinuko, yaani pembe juu ya upeo wa macho, na azimuti, yaani mwelekeo wa dira unaopimwa kutoka kaskazini.

Mwinuko na azimuti

Mwinuko hupimwa kwa digrii kutoka upeo wa macho. Ni 0° kwenye upeo wa macho na 90° juu kabisa, kwenye sehemu inayoitwa zenithi. Mwinuko hasi humaanisha kitu hicho kiko chini ya upeo wa macho na hakiwezi kuonekana.

Azimuti hupimwa kwa digrii kufuata mwelekeo wa saa kuanzia kaskazini. Kaskazini ni 0°, mashariki ni 90°, kusini ni 180°, na magharibi ni 270°. Pamoja, pembe hizo mbili huonyesha sehemu moja angani, kama vile anwani inavyoonyesha jengo moja.

Jozi hii huitwa mfumo wa kuratibu wa mlalo. Hutegemea mahali mtazamaji alipo na wakati husika, kwa sababu Dunia inazunguka.

Jinsi hesabu inavyofanya kazi

1. Tarehe na saa hubadilishwa kuwa Siku ya Julian, hesabu endelevu ya siku inayotumika katika unajimu.
2. Panuko la kulia na mteremko wa kitu hicho hukokotolewa. Hizi ni kuratibu zisizobadilika angani, kama longitudo na latitudo zilizoonyeshwa nje kwenye tufe la anga.
3. Wakati wa nyota wa Greenwich hukokotolewa na kuunganishwa na longitudo ya mtazamaji ili kupata wakati wa nyota wa eneo hilo.
4. Pembe ya saa ni wakati wa nyota wa eneo hilo ukiondoa panuko la kulia. Huonyesha umbali wa kitu hicho kutoka kwenye meridiani ya mtazamaji.
5. Mwinuko na azimuti hutokana na pembe ya saa, mteremko, na latitudo ya mtazamaji:

sin(altitude) = sin(latitude) × sin(declination) + cos(latitude) × cos(declination) × cos(hour angle)

Chanzo cha nafasi hizo

Vitu tofauti vinahitaji mifumo tofauti.

• Jua hutumia nadharia ya jua yenye usahihi wa chini kutoka kwa Meeus, sura ya 25, sahihi kwa karibu 0.01°.
• Mwezi hutumia vipengele vikubwa zaidi vya mara kwa mara vya nadharia ya mwezi kutoka kwa Meeus, sura ya 47, sahihi kwa karibu 0.05°.
• Sayari hutumia vipengele vya Kepler vilivyochapishwa na JPL kwa nafasi za kadirio za sayari kubwa. Vinatumika kutoka mwaka 1800 hadi 2050 na ni sahihi kwa dakika chache za arcu.
• Nyota hutumia nafasi za katalogi kwa enzi ya J2000.0, zilizosahihishwa kwa presesheni hadi tarehe ya hesabu.

Uakisi wa mwanga

Hewa huinamisha mwanga, hivyo kitu kilicho chini angani huonekana juu zaidi kuliko kilivyo kijiometri. Athari hiyo ni karibu 0.5° kwenye upeo wa macho na hupungua haraka kadiri mwinuko unavyoongezeka, hadi karibu 0.03° kwenye 45°. Kikokotoo huonyesha mwinuko wa kijiometri na mwinuko baada ya uakisi kuongezwa.

Mfano

Kutoka Uwanja wa Uangalizi wa Kifalme huko Greenwich, latitudo 51.4778° kaskazini na longitudo 0.0015° magharibi, tarehe 21 Juni 2024 saa 12:00 UTC, Jua liko karibu 62° juu ya upeo wa macho na karibu kuelekea kusini kabisa. Hiyo ni karibu na kiwango cha juu zaidi ambacho Jua hufikia katika latitudo hiyo, kwa sababu solstisi ya Juni ni wakati mteremko wa Jua uko mbali zaidi kaskazini, karibu +23.44°.

Maswali yanayoulizwa mara kwa mara

Kuna tofauti gani kati ya mwinuko na mteremko?

Mteremko haubadiliki angani na hautegemei mtazamaji. Mwinuko hutegemea mahali mtazamaji alipo na wakati wa siku, kwa sababu mzunguko wa Dunia hubeba anga pamoja nao.

Kwa nini wakati unahitajika kwa UTC?

UTC huondoa mkanganyiko wowote unaotokana na maeneo ya saa na saa za kiangazi. Badilisha saa ya eneo lako kuwa UTC kabla ya kuiingiza.

Kwa nini nyota inaweza kubaki chini ya upeo wa macho siku nzima?

Nyota yenye mteremko ulio mbali sana na hemisphere ya mtazamaji haiwahi kuchomoza huko. Canopus, yenye mteremko wa −52.7°, haionekani kamwe kutoka latitudo ya 60° kaskazini.

Usahihi wake ni kiasi gani?

Jua na nyota ni sahihi kwa sehemu ndogo ya digrii, Mwezi kwa karibu 0.05°, na sayari kwa dakika chache za arcu kati ya mwaka 1800 na 2050. Huo ni usahihi mkubwa zaidi kuliko jicho linavyoweza kutambua, na wa kutosha kuelekeza darubini yenye uwanja mpana.

Kwa nini Nyota ya Kaskazini iko kwenye mwinuko unaokaribiana na latitudo yangu?

Nyota ya Kaskazini iko karibu sana na ncha ya anga ya kaskazini, na mwinuko wa ncha hiyo ni sawa na latitudo ya mtazamaji. Uhusiano huo ulitumiwa na mabaharia kubaini latitudo yao kwa karne nyingi.