เร่อื ง ปรากฏการณโ์ ลกหมุนรอบตัวเอง การหมุนและการเคลื่อนที่ของโลก โลกเปน็ ดาวเคราะห์ดวงหนงึ่ ในระบบสุรยิ ะ มดี วงจนั ทร์เปน็ บรวิ าร 1 ดวง โลกและดวงจันทรเ์ ป็น บริวารของดวงอาทิตย์ โลกจะหมุนรอบตวั เอง และเคล่ือนทห่ี รอื โคจรรอบดวงอาทิตย์ การหมุนรอบตวั เองของโลก ขณะทีโ่ ลกหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ โลกจะเคล่อื นที่รอบดวงอาทิตยไ์ ป ด้วย ทาใหโ้ ลกซีกหน่ึงที่ไดร้ บั แสงอาทติ ย์เกดิ เวลากลางวนั ซึ่งกนิ เวลา 12 ชั่วโมง ส่วนโลกอีกซกี หน่ึงที่ไม่ได้ รับแสงอาทติ ย์จะมืดเกดิ เวลากลางคนื ซึ่งกนิ เวลา 12 ชวั่ โมง ดงั นั้นการหมุนรอบตวั เองของโลก 1 รอบ ใชเ้ วลา 24 ช่วั โมง หรือ 1 วัน ทาใหเ้ กดิ กลางวันและกลางคนื การโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก โลกจะเคลอื่ นท่ีรอบดวงอาทิตยต์ ลอดเวลาขณะเดียวกันโลกก็ หมุนรอบตวั เอง โดยหมุนจากตะวันออกไปตะวันตก โดยที่แกนของโลกเอยี งทามมุ 23 1/2 องศา ตลอดเวลา การโคจรรอบดวงอาทติ ย์ของโลกทาให้บริเวณตา่ ง ๆ ได้รับแสงสวา่ งและความรอ้ นไม่เทา่ กัน ทาใหเ้ กดิ ฤดกู าลสบั กันไปในเวลา 1 ปี หรือ 365 วนั เมอ่ื รอบโลกโคจรรอบดวงอาทติ ย์ครบ 1 รอบ โลกหมุนรอบตัวเองทาให้เกิดปรากฏการณด์ ังนี้ 1. การขน้ึ ตกของดวงอาทิตย์ การขึน้ -ตกของดวงอาทติ ย์ ขึ้นทางทิศตะวันออกในตอนเช้า และตกทางทิศตะวันตก การข้ึน - ตกของดวงอาทติ ย์ เกดิ จากการหมุนรอบตวั เองของโลกตามแกนเหนือ - ใต้ โดยหมุนจากทิศ ตะวันตกไปยังทิศตะวนั ออก จึงทาให้เห็นดวงอาทติ ย์ทางทิศตะวนั ออกในตอนเช้า และเคล่อื นท่ีจนลบั ขอบฟ้า ทางทศิ ตะวนั ตก และ มนี ้อยวนั ในรอบปที ่ีดวงอาทิตย์ข้ึนและตกตรงกบั ทิศตะวนั ออกและตะวันตกพอดี โดยมากดวงอาทติ ย์จะขึ้นและตกเบ่ียงออกไปไม่ทางเหนอื ก็ทางใตเ้ ล็กน้อย ดวงอาทติ ย์ขนึ้ และตก ไม่ไดซ้ า้ รอยเดิมทกุ วันโดยบางวันก็ข้ึนทางทศิ ตะวนั ออกเฉยี งเหนอื และตกทาง ทิศตะวนั ตกเฉยี งเหนือ บางวันข้ึนทางทิศตะวนั ออกเฉยี งใต้ และตกทางทศิ ตะวนั ตกเฉียงใต้ ดว้ ยในรอบ 1 ปมี ี เพยี ง 2 วันเท่านนั้ ที่ข้ึนทางทิศตะวันออกพอดี และตกทางทิศตะวันตกพอดีคอื วนั ที่ 21 มนี าคมและวนั ที่ 23 กนั ยายน โดย 2 วนั นี้ กลางวันกลางคืนมเี วลาเท่ากนั วันท่ดี วงอาทิตย์ข้นึ ทางทศิ ตะวันออกเฉยี งเหนือมาก ทสี่ ดุ คือวันท่ี 22 มิถนุ ายน ในวนั น้ีเวลากลางวันจะมากกว่ากลางคนื สว่ นในวันท่ี 22 ธันวาคม ดวงอาทิตย์จะ ข้นึ ทางทิศตะวันออกเฉียงใตม้ ากท่สี ุด และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้มากท่สี ดุ ชว่ งเวลากลางคนื จะมากกว่า กลางวัน ทเี่ รามองเหน็ ดวงอาทติ ยข์ ้นึ และตกในลักษณะท่ีกล่าวมาแล้วน้ันเปน็ เพราะโลกต้ังแกนเอียง
ภาพท่ี 1 แสดงทางเดินของโลกรอบดวงอาทิตย์และการเอยี งของแกนหมนุ จากการท่ีโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทาให้เราเห็นดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้าเรียกเส้นนี้ว่า เส้นสุริยะวิถี โดยทามุมกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า 23.5 องศา ตาแหน่งทีสาคัญบนเส้นสุริยวิถีมีอยู่ 4 ตาแหน่ง คือ จุดเส้นสุริยวิถีตัดกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า เรียกว่า จุดอิควินอกซ์ มีอยู่ 2 จุด คือ จุดเวอร์นอลอิคลินอกซ์ (Vernal Equinox) เป็นตาแหน่งของดวงอาทิตย์ในวันที 21 มีนาคม และอีกจุดคือ ออทัมนอลอิคลินอกซ์ (Autumnal Equinox) เป็นตาแหน่งของดวงอาทิตย์ในวันที 23 กันยายน เมือดวงอาทิตย์ อยู่ท่ีตำแหน่ง อิคลนิ อกซเ์ วลากลางวันจะเท่ากนั กบั เวลากลางคืน อีก 2 จุดคือ จุดโซสตีสฤดูร้อน (Summer Solstice) เป็นตาแหน่งของดวงอาทิตย์ในวันท่ี 22 มิถุนายน ซ่ึงโลกจะหันขั้วโลกเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์มากท่ีสุด ทาให้กลางวันยาวนานมากที่สุด และจุดตรง ข้าม คือ จุดโซสติส ฤดูหนาว (Winter Solstice) เป็นตาแหน่งของดวงอาทิตย์มากท่ีสุดทาให้กลางวันนั้นสั้น ทสี่ ุด คือวันท่ี 22 ธนั วาคม จากแกนหมุนของโลกเอียงทาให้ตาแหน่งของดวงอาทิตย์แต่ละวันน้ันเปล่ียนแปลงไปเร่ือย ๆ ท้ังจาก การโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์และการที่แกนหมุนของโลกเอียง โดย 1 รอบ หรือ 360 องศา ใน เวลา 365 วัน หรือประมาณวันละ 1 องศา ทาให้แต่ละวันตาแหน่งท่ีดวงอาทิตย์ข้ึนเปล่ียนแปลงไปเรื่อย ๆ โดยในเดือน มิถุนายนดวงอาทิตย์จะข้ึนไปทางเหนือมากท่ีสุด และลงใต้มากท่ีสุดในเดือนธันวาคม ส่วน วันท่ี 21 มีนาคม และ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์จะข้ึนทางทศิ ตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกพอดี
ภาพที่ 2 ทรงกลมท้องฟ้าแสดงเส้นสุริยะ การข้ึนและการตกในแต่ละวันของดวงอาทิตย์จะมี 3 ลักษณะคือ ข้ึนทางตะวันออกเฉียงเหนือและ ตกทางทิศตะวนั ตกเฉยี งเหนอื ทาใหก้ ลางวันวันยาวกว่ากลางคืน แบบที่ 2 คือ ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้และ ตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ซึง่ ทาใหก้ ลางวันส้ันกว่ากลางคืน ภาพที่ 3 ทรงกลมท้องฟ้าของผู้สงั เกตที่ละติจดู องศาเหนือ และทรงกลมแสดง ตาแหนง่ ของดาว
2. กลางวนั - กลางคืน กลางวนั กลางคนื เกิดข้ึนจากการหมนุ รอบตวั เองของโลกจากทศิ ตะวนั ตกไปยงั ทิศตะวนั ออกดา้ นที่หนั รบั แสงอาทิตย์เป็น “กลางวัน” และด้านตรงขา้ มที่ไม่ได้รับแสงอาทติ ย์เปน็ “กลางคนื ” ภาพที่ 4 การเกิดกลางวันกลางคนื 3. การกาหนดทิศ เม่ือเราอยกู่ ลางแจง้ และมองไปรอบๆ ตัว เราจะเห็นพื้นโลกทอดไกลออกไปจรดขอบฟา้ เป็นรปู ครึ่ง วงกลม เราเรียกเส้นตัดระหว่างพ้ืนโลกกบั ขอบฟ้าวา่ เสน้ ขอบฟา้ (Horizon) เสน้ ขอบฟ้าเปน็ เสน้ วงกลม ลอ้ มรอบตัวในแนวราบ เมือ่ สังเกตการเคลื่อนทีข่ องดวงอาทิตย์ในเวลาเชา้ จะเหน็ ดวงอาทติ ยโ์ ผลข่ ึน้ มา จากขอบฟา้ ด้านหน่ึง เรียกวา่ ทิศตะวนั ออก และดวงอาทิตย์ จะเคล่อื นทข่ี นึ้ สงู ท่ีสดุ ในเวลาประมาณเที่ยง วัน จากน้นั ดวงอาทิตยจ์ ะเคล่ือนตา่ ลงกระท่ังตกลับขอบฟ้าอีกด้านหนึ่งเรยี กวา่ ทศิ ตะวันตก การขึน้ – ตก ของดวงอาทติ ย์ เกิดจากการหมนุ รอบตวั เองของโลกตามแกนเหนอื - ใต้ ดังนนั้ การกาหนดทศิ ทางบน โลก จึงแบง่ ออกเปน็ 4 ทิศหลัก คอื ทิศตะวนั ออก (East) ทิศตะวนั ตก (West) ทศิ เหนือ (North) และ ทศิ ใต้ (South)
3.1 การหาทศิ 1.อาศัยเข็มทศิ (compass) เปน็ วธิ ที ี่ง่ายทสี่ ดุ โดยวางเขม็ ทิศในแนวราบ ให้ปลายขา้ งหน่งึ ชไี้ ป ทางทิศเหนือเสมอ เรยี กวา่ ปลายชี้เหนอื เพราะโลกมีคุณสมบตั ิเหมือนแทง่ แมเ่ หล็กขนาดมหึมา โดยมี ข้ัวแม่เหล็กโลกเหนอื อยู่ทีช่ ายฝั่งทางเหนือของเกาะปรินซ์ ออฟ เวลส์ ทางตอนเหนอื ของแคนาดา คอยสง่ อานาจดึงดูดใหป้ ลายชีเ้ หนอื ของเข็มทศิ ชี้ไปทางนน้ั เสมอ และขว้ั แมเ่ หล็กโลกใตอ้ ยู่ท่ีบริเวณ เซาท์ วกิ ตอเรยี แลนด์ ในทวีปแอนตารก์ ติกา ขอ้ ควรระวัง ไม่ควรอ่านเข็มทศิ ใกลๆ้ กับสิง่ ที่เป็นเหล็กหรือกระแสไฟฟา้ เพราะเข็มทิศจะทางาน ไม่เที่ยงตรง ไฟฟ้าแรงสูง ควรอยู่หา่ ง 55 เมตร รถยนตบ์ รรทุก รถถัง ปืนใหญ่สนาม ควรอยหู่ ่าง 18 เมตร สายโทรเลข โทรศพั ท์ ลวดหนาม ควรอย่หู ่าง 10 เมตร โลหะทีไ่ มเ่ ป็นเหลก็ หรือโลหะผสมไม่มผี ลตอ่ การอา่ นเข็มทิศ 2.หาทศิ โดยอาศัยแสงแดด การสังเกตเงาของวตั ถุจากแสงแดด เปน็ การหาทิศเหนอื โดยประมาณ คอื ดวงอาทิตย์จึงทางทิศ ตะวนั ออก ถา้ เราหันหลงั ใหท้ ิศตะวันออก ด้านหนา้ จะเปน็ ทิศตะวนั ตก ด้านซา้ ยมอื เปน็ ทิศใต้ และดา้ นขวามือ เปน็ ทศิ เหนือ แตก่ ารโคจรของโลกรอบดวงอาทิตยไ์ ม่คงท่ี คือ โคจรไปในขอบฟา้ ดา้ นเหนือ เรยี กวา่ ตะวัน- อ้อมเหนอื และโคจรไปในขอบฟา้ ด้านใต้ เรียกว่า ตะวันอ้อมใต้ ทาให้ลักษณะของเงาทเี่ กิดขึน้ เปล่ียนแปลงไป ตามการโคจรอบดวงอาทิตย์
ฤดตู ะวันอ้อมเหนือ ประมาณเดือน เมษายน-สงิ หาคม ตอนเช้า เงาจะทอดไปทางทศิ ตะวันตกเฉียงใต้ ตอนเทยี่ ง เงาจะทอดไปทางทิศใต้ ตอนเยน็ เงาจะทอดไปทางทิศตะวนั ออกเฉียงใต้ ฤดูตะวันอ้อมใต้ ประมาณเดือน สงิ หาคม-เมษายน ตอนเชา้ เงาจะทอดไปทางทศิ ตะวันตกเฉียงเหนอื ตอนเทีย่ ง เงาจะทอดไปทางทิศเหนือ ตอนเย็น เงาจะทอดไปทางทิศตะวันออกเฉยี งเหนือ 3.หาทศิ จากดาวเหนือ โดยอาศยั กลุ่มดาวจระเข้ หรอื ดาวหมีใหญ่ จะมีกล่มุ ดาวอยู่ 7 ดวง โคจรอยู่ รอบๆ ดาวเหนอื เหนือขว้ั โลก จะมดี าวค่หู น้าสุดชี้ไปทางดาวเหนือตลอดเวลา ดงั รปู
4. หาทิศโดยอาศัยดวงจนั ทร์ - ดวงจนั ทร์ข้างขึ้น จะหันด้านท่เี วา้ แหว่งไปทางทิศตะวนั ออก จะอยู่ทางตะวันตก - ดวงจนั ทร์ข้างแรม จะหันดา้ นท่ีเวา้ แหวง่ ไปทางทิศตะวันตก จะอยู่ทางตะวันออก 5. หาทิศโดยอาศัยนาฬิกาข้อมือ ใช้หาทศิ เหนือไดโ้ ดยประมาณ แตต่ ้องเอาฤดูกาลมาพิจารณาดว้ ย - ฤดูตะวันออ้ มเหนือ ใช้ไมแ้ ท่งเล็กๆ ปักลงบนพืน้ ดนิ เอานาฬิกาวางราบลงบนพ้นื โดยหัน นาฬิกาให้เงาของไมท้ ป่ี ักไวน้ ั้นทาบผา่ นเลข 12 และจุดศูนยก์ ลางของหนา้ ปัด จากน้ันแบ่งคร่งึ มมุ ระหว่างเข็ม สัน้ กบั เลข 12 เส้นแบ่งครงึ่ มุมนนั้ จะชี้ไปในแนวทิศเหนือ - ฤดูตะวันอ้อมใต้ ทาเช่นเดยี วกนั แต่ในการวางนาฬิกาให้หนั เงาของไมท้ ีป่ ักไวท้ าบผ่าน เขม็ สั้นกบั จดุ ศูนย์กลางของหนา้ ปัด แล้วแบ่งครึ่งมุมระหวา่ งเขม็ สน้ั กับเลข 12 เสน้ แบง่ ครึง่ มุมนน้ั จะช้ีไปใน แนวทศิ ใต้ ดังรปู
4. พิกดั ขอบฟา้ (Horizontal coordinates) พิกดั ขอบฟา้ (Horizontal coordinates) เป็นระบบพิกัดซงึ่ ใชใ้ นการวดั ตาแหนง่ ของวัตถทุ อ้ งฟา้ โดยถือเอาตัวของผสู้ งั เกตเปน็ ศนู ย์กลางของทรงกลมฟา้ โดยมจี ดุ และเส้นสมมตบิ นทรงกกลมฟา้ แสดงในภาพที่ 1 ทิศทัง้ ส่ี ประกอบด้วย ทศิ เหนือ (North) ทศิ ตะวันออก (Earth) ทศิ ใต้ (South) ทิศตะวนั ตก (West) เม่อื หนั หน้าเข้าหาทศิ เหนอื ่ด้านหลังเป็นทิศใต้ ซ้ายมือเปน็ ทิศตะวันตก ขวามือเปน็ ทิศตะวนั ออก จุดเหนอื ศีรษะ (Zenith) เปน็ ตาแหนง่ สงู สดุ ของทรงกลมฟ้า ซง่ึ อยู่เหนือผู้สงั เกต จุดใต้เทา้ (Nadir) เป็นตาแหนง่ ต่าสดุ ของทรงกลมฟ้า ซ่ึงอยใู่ ตเ้ ทา้ ของผสู้ งั เกต เสน้ ขอบฟ้า (Horizon) หมายถึง แนวเสน้ ขอบทอ้ งฟา้ ซ่ึงมองเหน็ จรดพนื้ ราบ หรอื อีกนัยหนึง่ คือ เสน้ วงกลมใหญบ่ นทรงกลมฟา้ ท่ีอยหู่ ่างจากจุดเหนอื ศีรษะ ทามุม 90° กบั แกนหลกั ของระบบ ขอบฟ้า เสน้ เมอริเดยี น (Meridian) เป็นเสน้ สมมติบนทรงกลมฟ้าในแนวเหนือ-ใต้ ซง่ึ ลากผา่ นจุด เหนือศรี ษะ ภาพระบบพิกัดขอบฟ้า การวดั มมุ ในระบบพิกัดขอบฟ้าประกอบด้วย มมุ ทิศ และ มมุ เงย มมุ ทศิ (Alzimuth) เป็นมุมในแนวราบ ซึง่ วดั จากทศิ เหนือ (0° ) ไปตามเสน้ ขอบฟ้าในทิศตามเข็ม นาฬิกา ไปยังทิศตะวันออก (90°) ทศิ ใต้ (180°) ทิศตะวนั ตก (270°) และกลับมาที่ทศิ เหนือ (360°) อกี คร้ังหนึง่ ดงั น้ันมุมทิศจงึ มีค่าระหวา่ ง (0° - 360°)
มมุ เงย (Altitude) เป็นมุมในแนวดิ่ง ซงึ่ นบั จากเสน้ ขอบฟา้ (0°) สูงขน้ึ ไปจนถงึ จุดเหนือศีรษะ (90°) ดังน้นั มุม ทศิ จงึ มีคา่ ระหวา่ ง (0° - 360°) ดังนน้ั มมุ เงยจึงมคี ่าระหวา่ ง (0° - 90°) เม่อื มองดูตาแหนง่ ดาวในภาพท่ี 2 จะเห็นวา่ ดาวมพี ิกัดขอบฟา้ มมุ ทศิ 250° มมุ เงย 45° ทั้งนใ้ี นการวดั ระยะห่างของดาวบนท้องฟ้าจะเป็น ระยะเชงิ มุม ภาพท่ี 2 การวัดมุมทิศ-มุมเงย ขอ้ มลู จาก http://www.lesa.biz/astronomy/celestial-sphere/horizon-coordinates
Search
Read the Text Version
- 1 - 9
Pages: