Астрономическая рефракция (атмосферная рефракция) — преломление в атмосфере световых лучей от небесных светил и изменение в связи с этим их видимого положения на небосводе.
Поскольку плотность планетных атмосфер убывает с высотой, преломление света происходит таким образом, что своей выпуклостью искривлённый луч всегда обращён в сторону зенита. В связи с этим атмосферная рефракция всегда «приподнимает» изображения небесных светил над их истинным положением. Из-за этого, в частности, увеличивается долгота дня на Земле — восход солнца наступает несколько раньше, а закат позже. Другое видимое следствие атмосферной рефракции (точнее, разницы её значений на разных высотах) — сплющивание видимого диска Солнца или Луны на горизонте. С аномалиями атмосферной рефракции связано мерцание звёзд[1].
Значения рефракции
Величина рефракции зависит от высоты наблюдаемого объекта над горизонтом и меняется от 0 в зените до приблизительно 35 минут дуги на горизонте. Кроме того, есть зависимость от атмосферного давления, температуры, влажности и от других атмосферных явлений[1]. Увеличение значения рефракции на 1 % может быть вызвано повышением давления на 0,01 атм или понижением температуры на 3 °C. Есть и зависимость величины рефракции от длины волны света (атмосферная дисперсия): коротковолновый (синий) свет преломляется сильнее длинноволнового (красного), и на горизонте эта разница достигает около 0,5 минуты дуги.
Для вычисления величины рефракции используют разные формулы — от приближённых простых, учитывающих только видимую высоту светила, до более сложных, учитывающих метеорологические факторы.
Величина рефракции на некоторых высотах (при температуре 10 °C и давлении 760 мм рт. ст.)[2]:
| Видимая (искажённая рефракцией) высота, градусы | Величина рефракции, минуты дуги |
|---|---|
| 90 | 0 |
| 70 | 0,4 |
| 50 | 0,8 |
| 30 | 1,7 |
| 20 | 2,6 |
| 10 | 5,3 |
| 5 | 9,9 |
| 4 | 11,8 |
| 3 | 14,4 |
| 2 | 18,4 |
| 1 | 24,7 |
| 0 | 35,4 |
Рефракция на горизонте несколько превышает видимый угловой диаметр Солнца. Благодаря этому видимый закат Солнца происходит на несколько минут позже реального и в тот момент, когда солнечный диск касается горизонта нижним краем, мы видим его только благодаря рефракции — без неё Солнце было бы полностью под горизонтом. То же относится и к Луне, видимое положение которой дополнительно искажается параллаксом.
Существенное изменение рефракции вблизи горизонта — примерно 5 минут дуги на 0,5° высоты — приводит к заметному сплющиванию видимого диска заходящего или восходящего Солнца (или Луны).
См. также
Примечания
Ссылки
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
