Частота наблюдения лунного затмения. Движение и фазы Луны

Для того, чтобы произошло затмение, не важно, лунное или солнечное, и Луна, и Солнце, и Земля должны находиться на одной линии. Так, во время солнечного затмения, между Землей и Солнцем проходит Луна, и она, как-будто, скрывает Солнце из поля зрения, закрывает его. А вот во время лунного затмения, Луна закрывается уже тенью Земли, которая отбрасывается от планеты, освещенной Солнцем.

Различают полные, частичные и полутеневые лунные затмения. При полном лунном затмении, Луна полностью «закрывается» земной тень, при частичном - Луна погружается в тень только наполовину, при этом, максимально возможное затемнение составляет половину диска Луны. А при полутеневом затмении, Луна проходит только через полутень Земли. Лунные затмения происходят только при полной Луне. Но полнолуние бывает каждый месяц, однако же, мы, почему-то, не замечаем таких частых лунных затмений. С чем же это связано? А вот с чем: для того, чтобы такая дружная компания в лице Солнца, Луны и Земли, радовала нас лунными затмениями каждую ночь с участием полной Луны, они должны «дружить» совсем по-другому. И вот как должна выглядеть эта «дружба»: Луна должна вращаться вокруг Земли в той же плоскости, в какой Земля вращается вокруг Солнца. Но этого не происходит, ведь плоскость лунной орбиты чуть-чуть, совсем немного, наклонена по отношению к плоскости обращения Земли вокруг Солнца (по-научному эта плоскость называется плоскость эклиптики). Таким образом, получается, что затмение происходит только тогда, когда Луна расположена вблизи узлов собственной орбиты. Длина фазы лунного затмения определяется по тому, насколько близко располагается затмение к лунному узлу. Так, чем оно ближе к нему тем длиннее будет фаза. Так как во время затмения, Луна закрывается тенью Земли, то, по логике вещей, она должна полностью исчезнуть из вида. Однако, как мы знаем, этого никогда не происходит. А все потому, что земная атмосфера, просто-напросто, рассеивает лучи Солнца, а они, в свою очередь, падают на затемненную земной тенью Луну. Чаще всего, затемненная Луна имеет красноватый цвет. Это связано с тем, что красные и оранжевые лучи лучше всего проходят через атмосферу нашей планеты.

Это был краткий экскурс в основы астрономии и лунного затмения. Но ведь мы так и не ответили, как часто случается такое явление, как лунное затмение. Точнее ответили, но осветили некоторую часть этого явления. То есть, теперь мы знаем, что лунное затмение возможно только при полной Луне. Но так и не ясно, сколько же раз, например, в год бывают лунные затмения? Но еще древние астрономы рассчитали частоту лунных затмений в год. Так, они вывели такое понятие, как «сарос». Сарос длится ровно 18 лет, 11 дней и 8 часов. И во время этого временного промежутка происходит 43 солнечных и 28 лунных затмения. Таким образом, в год возможно, как минимум, два лунных затмения, иногда число затмений увеличивается еще на одно, а бывают и годы, вообще, без затмений. Но эта частота лунных затмений рассчитана на всю Землю. А если рассматривать отдельные области Земного шара, то их частота будет неодинакова. В определенных местах, затмения будут видны чаще, чем в других.

В конце хотелось бы заметить, что как лунное, так и солнечное затмение - это красивейшие явления, которыми одарила нас природа. И это достаточно частое явление, но нам может вполне показаться, что они случаются не чаще, чем раз в десятилетие, именно тогда в средствах массовой информации нам сообщают об очередном крупном затмении.

Организация сети пунктов наблюдений за поверхностными водными объектами

Для проведения мониторинга вод суши организуются:

Стационарная сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;

Специализированная сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;

Временная экспедиционная сеть пунктов.

В основе организации и проведения наблюдений за качеством поверхностных вод лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым или обеспечивающим требуемую точность методикам (Вильдяев, 1999).

Сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать

в пространстве:

По возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;

Всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;

Всю акваторию водоема с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;

во времени:

Все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень);

Различные по водности годы (многоводные, средние по водности и маловодные);

Суточные изменения химического состава воды;

Катастрофические сбросы сточных вод в водные объекты (Вильдяев, 1999).

Виды наблюдений за качеством поверхностных вод ОГСНК

В рамках ОГСНК проводят:

Наблюдения за уровнем загрязненности поверхностных вод по физическим, химическим, гидрологическим и гидробиологическим показателям в режимных пунктах;

Наблюдения, предназначенные для решения специальных задач.

Каждый из этих видов наблюдений осуществляется в результате:

Предварительных (рекогносцировочных) наблюдений и исследований на водных объектах или их участках;

Систематических наблюдений на водных объектах в выбранных пунктах (Вильдяев, 1999).

25. Пункты наблюдений за загрязнением поверхностных вод, правила их установки. Категории пунктов наблюдений за качеством водоемов.

Основным принципом организации наблюдений за качеством водных объектов является их комплексность. Она предусматривает согласованную программу работ по гидрологии, гидрохимии и гидробиологии, обеспечивающих наблюдения за качеством воды по физическим, химических и гидробиологическим показателям. Необходимым условием является синхронность всех систем наблюдения и согласованность сроков их проведения. Наблюдения за качеством воды ведутся по специальным программам, выбор которых зависит от категории пункта наблюдения. Периодичность работ по гидрохимическим и гидробиологическим параметрам также определяется категорией пункта наблюдения. Выбор программы контроля качества воды связан с использованием водотока или водоема, химическим составом сточных вод и той информацией, которая требуется водопользователю. Пункты наблюдений за качеством воды водотоков и водоемов подразделяются на 4 категории. Расположение пунктов контроля регламентируется специальными правилами наблюдений за качеством воды. Пункты первой категории устанавливаются на средних и больших вототоках и водоемах, имеющих важное хозяйственное значение:

В городах и промышленных зонах с населением более 1 млн. жителей;

В местах зимовья и нереста ценных видов промысловых рыб;

В местах организованного сброса сточных вод, где постоянно наблюдается высокая степень загрязненности воды;

В районах, где повторяются аварийные сбросы загрязняющих веществ;

В городах с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;

На предплотинных участках рек, важных для рыбного хозяйства;

В местах сброса дренажных вод с орошаемых территорий и сточных промышленных вод;

При пересечении реками государственной границы РФ;

В районах со средней загрязненностью воды.

В городах с населением менее 0,5 млн. жителей;

На замыкающих участках больших и средних рек;

В устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;

В местах сброса сточных вод с низкой загрязненностью воды.

На незагрязненных участках водотоков и водоемов;

На водных объектах, расположенных на территориях национальных парков и государственных заповедников.

Тема урока: Движение и фазы Луны.

Затмения Солнца и Луны

Цели урока

Личностные : организовывать самостоятельную познавательную деятельность.

Метапредметные : графически пояснять условия возникновения лунных и солнечных затмений.

Предметные : формулировать понятия и определения «синодический период», «сидерический период»; объяснять наблюдаемое движение и фазы Луны, причины затмений Луны и Солнца; описывать порядок смены лунных фаз.

Основной материал

Анализ модели взаимодействия Земли и Луны. Сравнительная характеристика физических свойств Земли и Луны. Анализ явлений солнечного и лунного затмений, условия их наступления и наблюдения на различных широтах Земли.

Методические акценты урока. Для введения в урок представленные вопросы, упражнение 5 и задания 7-10 позволят организовать деятельность учащихся по актуализации знаний о характере суточного и годичного движения Солнца.

Несмотря на кажущуюся простоту введения данной темы, важно учитывать, что навыки проведения мысленного эксперимента у обучающихся недостаточны, а рассмотрение разных процессов в различных системах отсчета традиционно является сложным учебным действием для обучающихся. Истинное понимание астрофизических основ данной темы в представлении обучающихся может подменяться поверхностным знанием отдельных фактов. Поэтому при анализе движения Луны необходимо наряду с виртуальным наблюдением использовать возможности реальной модели: укрепленный на стержне непрозрачный шар, размещенный на определенном отдалении от глобуса, освещают широким пучком света. При этом обращают внимание, что из разных точек класса наблюдается различная освещенность шара.

Взаимовлияние Земли и Луны вызвано сходными физическими свойствами небесных тел (сравнимый радиус, масса). Следствием данного взаимовлияния Земли и Луны выступает равенство периодов собственного обращения Луны вокруг собственной оси и вокруг Земли. Данное положение следует проиллюстрировать с использованием модели: сделав на шаре отметку, можно наглядно показать вращение Луны относительно Земли. Вводится понятие «сидерический месяц». Далее анализируется динамика наступления различных фаз Луны и анализируются причины возникновения наблюдаемых лунных фаз: видимая часть Луны освещается Солнцем, и Луна имеет форму шара. Вводится понятие «синодический месяц». Важно остановиться на относительности всех систем отсчета и показать, что для наблюдателя на Луне (такими «наблюдателями» выступали космонавты, высаживавшиеся на поверхность спутника, а также исследовательские космические аппараты, в том числе и советские) Земля также будет иметь фазы, сходные с лунными.

Так как обучающиеся из курса физики и географии имеют общее представление о солнечных и лунных затмениях, изучение данных вопросов можно представить для самостоятельной индивидуальной работы с последующим обсуждением. При этом желательно сравнить по одним и тем же характеристикам солнечные и лунные затмения и представить результаты в виде таблицы.

Характеристика солнечных и лунных затмений

После выполнения данной работы необходимо обсудить результаты, обратив внимание на кольцеобразное солнечное затмение, свидетельствующее об изменении расстояний видимого углового диаметра Луны в зависимости от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны. Возвратившись к демонстрации модели движения Луны вокруг Земли относительно Солнца, необходимо проиллюстрировать теоретические рассуждения обучающихся: удаляя и приближая шар к источнику света, можно наблюдать изменение характера видимости самого источника. Далее иллюстрируется тот факт, что плоскость орбиты Луны относительно Земли имеет наклон к плоскости эклиптики, составляющий 5 0 , что и препятствует возникновению в каждое новолуние и полнолуние солнечного и лунного затмений.

Размещенные в сети Интернет иллюстрации наблюдавшихся на территории России солнечных и лунных затмений активизирует интерес обучающихся и обсуждение темно-красного оттенка лунного диска, который остается видимым во время лунных затмений: преломляясь в земной атмосфере, длинноволновое солнечное излучение попадает в конус земной тени и освещает Луну.

Итогом занятия являются ответы на вопросы к § 7 и § 8 учебника и упражнений 6, 7 учебника, что позволит еще раз проанализировать изученные явления.

Домашнее задание. § 7, 8; практические задания.

В течение недели наблюдайте положение Луны водно и то же время. Выберите удаленные объекты, относительно которых можно сравнивать положение лунного диска. По результатам наблюдений заполните таблицу.

Темы проектов

О чем может рассказать цвет лунного диска.

Описания солнечных и лунных затмений в ли-

тературных и музыкальных произведениях.

Интернет-ресурсы

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/c670 3457-4971-944b-5e84-05dc4d96d915/45363/?interfa ce=catalog&class=47&subject=39 - Единая коллек-ция цифровых образовательных ресурсов. Статиче-ская графика «Лунные затмения», «Полные солнеч-ные затмения», «Солнечные затмения».

Луна видна на небе благодаря тому, что Солнце освещает ее. Фазы Луны зависят от положения ночного светила относительно Земли и Солнца. В полнолуние Солнце, Земля и ее спутник находятся на одной линии. При этом Луна занимает самое далекое от Солнца положение, и когда дневное светило , ночное - начинает закатываться.

Наоборот, в новолуние Луна «всходит» и «садится» за вместе с Солнцем. При этом невооруженным глазом она не видна, так как полностью закрыта тенью Земли.

Земная ось наклонена относительно орбиты планеты на 23,5 градуса. При движении вокруг Солнца в течение года планета поворачивается к светилу то одной, то другой стороной. Это, в свою очередь, порождает смену времен года, и во время каждого сезона Солнце меняет траекторию своего движения по небосклону.

Поскольку со сменой сезонов Солнце меняет свое положение и движение на небе относительно линии горизонта, то и Луна будет появляться на куполе неба и исчезать с него в разное время и в разных местах.

При этом следует учитывать разницу времен года в северном и .

Как предсказать закат Луны

Предсказать, где будет наблюдаться лунный закат, можно, ориентируясь по Солнцу. Каждый день Луна отстает от Солнца на 12 градусов, скользя по небосводу также в восточном направлении. Это , что время ее отставания от Солнца составляет 50 минут в сутки.

Земля вертится с запада на восток, по часовой стрелке. Поэтому все, что вы наблюдаете на небе, движется по нему в обратном направлении, с востока на запад: звезды, Солнце, Луна и планеты.

Если в новолуние Луна заходит за горизонт в том же месте, что и Солнце, а также одновременно с ним, то в другие фазы место и время лунного заката будут отличаться от солнечного, в зависимости от степени отставания Луны.

На молодом тонкий рожок Луны виден над горизонтом, когда Солнце уже зашло. Первая четверть Луны совпадает с положением ночного светила на 90 градусов левее Солнца. Тогда, если Солнце закатилось на юго-западе, то Луна зайдет за горизонт на западе. Так бывает в северном полушарии зимой, а в южном – летом.

Место захода Луны относительно горизонта зависит также от градуса широты.

Полная Луна находится на 180 градусов левее Солнца и отстает от него на 12 часов. Во время солнечного заката наступает лунный восход. И если в северном полушарии зимнее Солнце закатится на юго-западе, то Луна исчезнет за линию горизонта на северо-западе.
Стареющая Луна в последней четверти находится в 270 градусах левее Солнца и появляется на небе на 18 часов позднее. Ее закат совпадет с полднем. Зимой и летом в северном полушарии он случится на западе, весной – на юго-западе, а осенью – на северо-западе.