8. Рефракция и редукция за рефракцию
Рефракция - преломление в атмосфере световых лучей от небесных светил. Поскольку плотность планетных атмосфер всегда убывает с высотой, преломление света происходит таким образом, что своей выпуклостью искривленный луч всегда обращен в сторону зенита.
В связи с этим рефракция всегда «приподнимает» изображения небесных светил над их истинным положением. Другое видимое следствие рефракции (точнее, разницы её значений на разных высотах) — сплющивание видимого диска Солнца или Луны на горизонте. Величина рефракции сильно зависит от высоты наблюдаемого объекта над горизонтом и меняется от 0 в зените до около 35 минут дуги на горизонте. Кроме того, есть зависимость от атмосферного давления и температуры: увеличение значения рефракции на 1 % может быть вызвано повышением давления на 0,01 атм или понижением температуры на 3 градуса Цельсия. 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.
Фактическое положение Солнца ниже горизонта (желтый диск) и его видимое положение (оранжевый) во время восхода/захода. рефракция на горизонте несколько превышает видимый угловой диаметр Солнца. Поэтому в тот момент, когда оно касается горизонта нижним краем диска, мы видим его только благодаря рефракции: если бы её не было, солнечный диск был бы уже целиком под горизонтом. То же относится и к Луне. Если требуется преобразовать измеренные координаты звезды или планеты к экватору и равноденствию стандартной эпохи, то классический метод обработки оптических астрометрических наблюдений заключается в следующем. 1. Из наблюденных зенитных расстояний вычитаются поправки за рефракцию и находятся прямые восхождения и склонения небесных тел для точки на поверхности Земли, лишенной атмосферы. 2.Учитывая поправки, связанные с суточной аберрацией, находятся координаты, которые отнесены к невращающейся Земле. 3. Учет суточного параллакса приводит к переносу начала отсчета в центр Земли. Геоцентрическое положение небесного тела называется, как уже говорилось, видимым местом. 4.Учет годичной аберрации (для близких небесных тел - планетной аберрации) приводит к переносу начала системы отсчета в барицентр солнечной системы. В результате выполненной редукции координаты небесных тел определяются относительно истинного экватора и равноденствия даты в барицентрической системе отсчета. 5.Учет нутации позволяет определить координаты, отнесенные к среднему экватору и равноденствию даты. 6.Исправляя координаты за прецессию и собственное движение, получим координаты небесных тел, отнесенные к среднему экватору и равноденствию стандартной эпохи. Положение небесных тел в этой системе координат является средним стандартным местом.