INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII ROCZNIK. IGiK ASTRONOMICZNY NA ROK

Transkrypt

1 INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII ROCZNIK IGiK ASTRONOMICZNY NA ROK 2003

2 INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII ROCZNIK ASTRONOMICZNY NA ROK 2003 LVIII WARSZAWA 2002

3 Rada Wydawnicza przy Instytucie Geodezji i Kartografii Adam Linsenbarth (przewodniczący), Andrzej Ciołkosz (zast. przewodniczącego), Teresa Baranowska, Stanisław Białousz (Wydział Geodezji i Kartografii PW), Hanna Ciołkosz (sekretarz), Wojciech Janusz, Jan R. Olędzki (Wydział Geografii i Studiów Regionalnych UW), Andrzej Sas Uhrynowski, Karol Szeliga, Janusz Zieliński (Centrum Badań Kosmicznych) Redaktor naukowy Rocznika Astronomicznego Jan Kryński Sekretarz: Marcin Sękowski Adres Redakcji: Instytut Geodezji i Kartografii Warszawa, ul. Jasna 2/4 boi@igik.edu.pl Projekt okładki Łukasz Żak Przy projektowaniu okładki wykorzystano atlas nieba Jana Heweliusza: JOHANNIS HEVELII, URANOGRAPHIA, TOTUM CAELUM STELLATUM, 1690 reprint wydawnictwa Uzbeckiej Akademii Nauk, Taszkent, 1968 ISSN INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII Arkuszy wydawniczych Papier offsetowy kl. III, g 90, mm. Do druku oddano 20 XII 2002 r. Druk ukończono w grudniu 2002 r. na zamówienie ZGiG/IGiK/2002 DRUK: INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII WARSZAWA, ul. Jasna 2/4

4 SPIS TREŚCI Przedmowa Skróty stosowane w Roczniku Astronomicznym Dni świąteczne, pory roku, stałe precesyjne, obserwatoria astronomiczne Czas gwiazdowy Greenwich Słońce, współrzędne równikowe, wschody i zachody w Warszawie Księżyc, współrzędne równikowe, wschody i zachody w Warszawie Pozorne położenie Słońca Planety, współrzędne równikowe Fazy Księżyca, apogeum i perigeum Tablice do obliczania czasu wschodu i zachodu Słońca i Księżyca poza Warszawą Wschód i zachód Słońca w niektórych miastach Polski Wschód i zachód Słońca w niektórych stolicach europejskich Wykresy wschodu i zachodu Słońca oraz wybranych planet w Warszawie Konfiguracje planet Zaćmienia Słońca i Księżyca Współrzędne północnego bieguna Ziemi i czas uniwersalny Sygnały czasu Miejsca średnie gwiazd Wielkości redukcyjne Miejsca pozorne gwiazd o deklinacji mniejszej niż 80 stopni Miejsca pozorne Biegunowej i gwiazd okołobiegunowych Przybliżony azymut Biegunowej Przybliżona odległość zenitalna Biegunowej Szerokość geograficzna z wysokości Biegunowej Współczynniki do wzorów interpolacyjnych Refrakcja i ekstynkcja Zamiana czasu słonecznego na gwiazdowy i zamiana odwrotna Zamiana godzin, minut i sekund czasu na ułamek doby Zamiana miary stopniowej kąta na czasową i zamiana odwrotna Zamiana dziesiętnych części stopnia na minuty i sekundy oraz zamiana odwrotna Zgeneralizowana mapa deklinacji magnetycznej Zestawienie gwiazdozbiorów Mapa nieba gwiaździstego Niektóre stałe, definicje i wzory astronomiczne i geodezyjne Objaśnienia i przykłady

5 4

6 PRZEDMOWA Niniejszy, LVIII tom Rocznika Astronomicznego jest kontynuacją serii roczników astronomicznych opracowywanych i wydawanych nakładem Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie od pierwszego roku istnienia Instytutu. Został on opracowany w ramach tematu Wyznaczanie zmian astronomiczno geodezyjno grawimetrycznych parametrów podstawowego punktu polskiej sieci w Obserwatorium Geodezyjno Geofizycznym IGiK w Borowej Górze, z wykorzystaniem metod kosmicznych, w powiązaniach z międzynarodowymi badaniami nieregularności ruchu obrotowego Ziemi, wchodzącego w zakres badań statutowych IGiK. Zespół autorski LVIII tomu Rocznika Astronomicznego stanowią: Marcin Sękowski, Jan Kryński i Helena Bieniewska. Niniejszy tom Rocznika zawiera uzupełnienia, w szczególności w jego części opisowej. Przy redagowaniu Rocznika uwzględniono szereg konstruktywnych uwag wniesionych przez dr inż. Kazimierza Borkowskiego z Instytutu Geodezji Wyższej i Astronomii Geodezyjnej Politechniki Warszawskiej. Zawartość większości tablic w Roczniku stanowi wynik obliczeń wykonanych w Zakładzie Geodezji i Geodynamiki IGiK przy użyciu programów opracowanych przez Marcina Sękowskiego. Program do interpolacji izogon deklinacji magnetycznej oraz mapę tych deklinacji na rok 2003 sporządziła Elżbieta Welker. Przykłady zamieszczone w części opisowej Rocznika zostały przeliczone przez Helenę Bieniewską i Macieja Moskwińskiego. Obliczenia dotyczące zaćmień i konfiguracji planet w roku 2003 wykonano wykorzystując pakiet programowy AE v.3 autorstwa Instytutu Astronomii Stosowanej Rosyjskiej Akademii Nauk w St. Petersburgu. Do sporządzenia efemeryd Słońca, Księżyca i planet układu słonecznego posłużyły dane w systemie DE403/LE403. Współrzędne chwilowego bieguna północnego Ziemi oraz różnice UT1-UTC zaczerpnięto z wydawnictw Centralnego Biura Międzynarodowej Służby Ruchu Obrotowego Ziemi (IERS) w Paryżu. Informacje o radiowych sygnałach czasu oparte są na danych dostarczonych przez Bureau International des Poids et Mesures w Sèvres. Definicje, wzory i wielkości stałych astronomicznych użyte w Roczniku są oparte na rezolucjach podjętych przez Międzynarodową Unię Astronomiczną (IAU) na kolejnych Zgromadzeniach Generalnych (Grenoble, 1976; Montreal, 1979; Patras, 1982), które stały się podstawą Systemu Stałych Astronomicznych IAU 1976 oraz Zgromadzenia Generalnego IUGG (Canberra, 1979), na którym przyjęto obowiązujący Geodezyjny System Odniesienia GRS System Stałych Astronomicznych IAU 1976, zgodnie z uchwałą IAU, od 1984 r. obowiązuje we wszystkich pracach astronomicznych oraz krajowych i zagranicznych rocznikach. Zastąpienie modelu precesji IAU 1976 oraz teorii nutacji IAU 1980 modelem precesyjno-nutacyjnym IAU 2000A, zalecone przez Zgromadzenie Generalne IAU (Manchester, 2000) od 1 stycznia 2003r., planowane jest w wydaniu Rocznika Astronomicznego na rok Nowy system stałych i jednostek astronomicznych, zaaprobowany przez Zgromadzenie Generalne IAU (Buenos Aires, 1991), obligatoryjnie jeszcze nie wprowadzony, został przedstawiony na stronach , XLVII tomu Rocznika Astronomicznego z roku Obecnie jest on uaktualniany. Projekt najnowszego systemu stałych astronomicznych jest przedmiotem dyskusji na forum IAU. Podobnie, nowy geodezyjny układ odniesienia dyskutowany podczas Zgromadzenia Generalnego IUGG (Birmingham, 1999) nie doczekał się jeszcze akceptacji jako obowiązujący. Podobnie jak w 2002 roku Rocznik Astronomiczny na rok 2003 obok wersji drukowanej opracowany został w formie elektronicznej, w formacie pdf. Jest on dostępny na stronach internetowych Zakładu Geodezji i Geodynamiki IGiK ( Jan Kryński Redaktor naukowy Rocznika Astronomicznego

7 SKRÓTY STOSOWANE W ROCZNIKU BG Borowa Góra BIH Bureau International de l Heure (Międzynarodowe Biuro Czasu) CEO Celestial Ephemeris Origin (początek niebieskiego układu efemerydalnego) CEP Celestial Ephemeris Pole (niebieski biegun efemerydalny) CIO Conventional International Origin (międzynarodowy umowny średni biegun północny Ziemi) CIP Celestial Intermediate Pole (pośredni biegun niebieski) CSE czas środkowoeuropejski (objaśnienie na str. 122) DORIS Doppler Orbit Determination and Radio Positioning Integrated on Satellite (francuski globalny system nawigacyjny dla obiektów naziemnych i kosmicznych) DUT1 różnica czasów UT1 i UTC ET czas efemeryd (objaśnienie na str. 120) FK4 czwarty fundamentalny katalog gwiazd FK5 piąty fundamentalny katalog gwiazd GPS Global Positioning System (system nawigacji globalnej) GRS Geodetic Reference System (geodezyjny układ odniesienia) IAU International Astronomical Union (Międzynarodowa Unia Astronomiczna) ICRS International Celestial Reference System (międzynarodowy niebieski układ odniesienia) IERS International Earth Rotation Service (Międzynarodowa Służba Ruchu Obrotowego Ziemi) IRP IERS Reference Pole (biegun odniesienia IERS) IUGG International Union of Geodesy and Geophysics (Międzynarodowa Unia Geodezji i Geofizyki) JD dzień juliański (objaśnienie na str. 123) JPL Jet Propulsion Laboratory GSD juliański dzień gwiazdowy (Greenwich Sidereal Day)(objaśnienie na str. 123) LLR Lunar Laser Ranging (laserowe pomiary odległości do Księżyca) MJD zmodyfikowany dzień juliański (objaśnienie na str. 123) PRARE Precision Range and Range Rate Experiment (niemiecki globalny system nawigacyjny dla obiektów naziemnych i kosmicznych) RA Rocznik Astronomiczny SAO Smithsonian Astrophysical Observatory SDT dynamiczny czas gwiazdowy (objaśnienie na str. 121) SLR Satellite Laser Ranging (laserowe pomiary odległości do satelitów) TAI międzynarodowy czas atomowy (objaśnienie na str. 121) TDT ziemski czas dynamiczny (objaśnienie na str. 121) TEO Terrestrial Ephemeris Origin (początek ziemskiego układu efemerydalnego) USNO US Naval Observatory UT czas uniwersalny (objaśnienie na str. 120) UT0 czas uniwersalny prawdziwy (objaśnienie na str. 120) UT1 czas uniwersalny średni (objaśnienie na str. 120) UT2 czas uniwersalny quasi-jednostajny (objaśnienie na str. 120) UTC czas uniwersalny koordynowany (objaśnienie na str. 121) VLBI Very Long Baseline Interferometry (interferometria długich baz) WGS World Geodetic System (światowy układ geodezyjny) 6

8 ROK 2003 DNI ŚWIĄTECZNE Nowy Rok środa 1 stycznia Boże Ciało czwartek 19 czerwca Wielkanoc niedziela 20 kwietnia Wniebowzięcie NMP piątek 15 sierpnia Pon. Wielk. poniedziałek 21 kwietnia Wszystkich Świętych sobota 1 listopada Święto Pracy czwartek 1 maja Nar. Św. Niepodległości wtorek 11 listopada Św. Narod. 3 Maja sobota 3 maja Boże Narodzenie czwartek 25 grudnia Zielone Świątki niedziela 8 czerwca Świętego Szczepana piątek 26 grudnia PORY ROKU Słońce wstępuje w znak Barana, początek wiosny astronomicznej 21 marca 0 h 59 ṃ 7 UT Słońce wstępuje w znak Raka, początek lata astronomicznego 21 czerwca Słońce wstępuje w znak Wagi, początek jesieni astronomicznej 23 września Słońce wstępuje w znak Koziorożca, początek zimy astronomicznej 22 grudnia Ziemia w punkcie przysłonecznym 4 stycznia 5 ḥ 0 Ziemia w punkcie odsłonecznym 4 lipca 5.7 STAŁE PRECESYJNE (IAU 1976) (2003.5) Roczna precesja w długości p Roczna precesja ksieżycowo-słoneczna p Roczna precesja planetarna p Roczna precesja w rektascensji m = 3 ṣ Roczna precesja w deklinacji n = Średnie nachylenie ekliptyki do równika ε Współrzędne geograficzne Obserwatoriów w Polsce Miejscowość Nazwa Punkt ϕ λ Belsk Centralne Obs. Geofizyczne PAN h 23 m 10 s Białków Filia Obs. Inst. Astr. UWr. słup pawil. wyższego Borowa Góra Obserw. Geod.-Geofiz. IGiK instr. przejściowy Borowiec Astrogeodyn. Obs. CBK PAN dawny instr. przejśc. I Chorzów Obserwatorium Astronomiczne refraktor Fort Skała Filia Obs. Astr. UJ. radioteleskop Grybów Filia Obs. Astr.-Geod. PW słup centralny Hel Obserw. Magnetyczne PAN Józefosław Obs. Geod.-Astr. PW instr. przejściowy Kraków Obserw. Astr. UJ koło południkowe Książ Dolnośl. Obs. Geofizyczne IG PAN stan. wahadeł pływ Lamkówko Obs. Satelitarne UWM słup stacji LAMA Ostrowik Filia Obs. Astr. UW refraktor Piwnice Obserw. Astr. UMK słup centralny Poznań Obserw. Astr. UAM dawny instr. przejśc Suhora Obserw. Astr. AP w Krakowie Świder Obserw. Geofizyczne PAN Warszawa Obserw. Astr. PW słup centralny Warszawa Obserw. Astr. UW dawne koło połudn Warszawa Stacja Pływowa CBK PAN słup grawimetryczny Wrocław Obserw. Inst. Astr. UWr. instr. przejściowy

9 CZAS GWIAZDOWY GREENWICH 2003 DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. 0 ṣ ṣ 0001 Styczeń 0 6 h 36 m 60 ṣ ṣ Luty ṣ ṣ 0001 Luty 15 9 h 38 m 21 ṣ ṣ Marzec Kwiecień

10 CZAS GWIAZDOWY GREENWICH 2003 DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. 0 ṣ ṣ 0001 Kwiecień 1 12 h 35 m 46 ṣ ṣ Maj ṣ ṣ 0001 Maj h 37 m 08 ṣ ṣ Czerwiec Lipiec

11 CZAS GWIAZDOWY GREENWICH 2003 DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. 0 ṣ ṣ 0001 Lipiec 1 18 h 34 m 33 ṣ ṣ Sierpień ṣ ṣ 0001 Sierpień h 35 m 55 ṣ ṣ Wrzesień Październik

12 CZAS GWIAZDOWY GREENWICH 2003 DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. DATA 0 h UT średni Ψ cos ε dψ cos ε prawdz. 0 ṣ ṣ 0001 Październik 1 0 h 37 m 16 ṣ ṣ Listopad ṣ ṣ 0001 Listopad 16 3 h 38 m 38 ṣ ṣ Grudzień

13 SŁOŃCE 2003, STYCZEŃ LUTY 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Styczeń 0 Wt h 39 m 40 ṣ h 57 m 18 ṣ 48 1 ṣ 203 h m 7 45 h Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt Luty 1 So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So m 12

14 SŁOŃCE 2003, LUTY MARZEC 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Luty 15 So h 52 m 31 ṣ h 45 m 49 ṣ ṣ 105 h m 6 53 h N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt Marzec 1 So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Kwiecień 1 Wt Śr m 13

15 SŁOŃCE 2003, KWIECIEŃ MAJ 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Kwiecień 1 Wt h 39 m 54 ṣ h 55 m 51 ṣ ṣ 744 h m 5 12 h Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Maj 1 Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So m 14

16 SŁOŃCE 2003, MAJ CZERWIEC 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Maj 17 So h 33 m 28 ṣ h 03 m 39 ṣ 24 0 ṣ 053 h m 3 39 h N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So Czerwiec 1 N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Lipiec 1 Wt Śr m 15

17 SŁOŃCE 2003, LIPIEC SIERPIEŃ 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Lipiec 1 Wt h 38 m 12 ṣ h 56 m 19 ṣ 94 0 ṣ 494 h m 3 19 h Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Sierpień 1 Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So m 16

18 SŁOŃCE 2003, SIERPIEŃ WRZESIEŃ 0 h TDT CSE DATA JD w Warszawie α app δ app V δ /1 h R π E + 12 h V E /1 h wsch. zach Sierpień 16 So h 40 m 20 ṣ h 55 m 33 ṣ ṣ 501 h m 4 20 h N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Wrzesień 1 Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Śr Cz Pt So N Pn Wt Październik 1 Śr m 17