№ 9.1СОЛНЕЧНЫЕ ЦЕПОЧКИ
В некотором пункте в северном полушарии Земли производилась съемка неба с Солнцем раз в час в день равноденствия и дни солнцестояний. Получилась предложенная Вам фотография. Масштаб фотографии искажается при удалении от зенита. Определите широту пункта съемки.
Решение

Фотография сделана в северном полушарии, во всех трех случаях (оба солнцестояния и равноденствие) верхняя кульминация Солнца происходила с одной (южной) стороны от зенита. Следовательно, наблюдения проводились на широте, большей +23.4°. Расстояния между полуденными положениями Солнца в равноденствие и оба солнцестояния различаются, это следствие искажения масштаба фотографии при удалении от зенита.
Определить масштаб фотографии вблизи зенита можно несколькими способами, причем точность будет тем лучше, чем ближе к зениту берется «стандарт-

ный» отрезок, соответствующий известной угловой длине. Очевидно, что нижний трек Солнца (зимнее солнцестояние), лежащий у горизонта, использовать нельзя. Можно определить масштаб фото по отрезку SE, равному углу наклона экватора к эклиптике ε (23.4°) и по отрезку E1E – часовому перемещению Солнца по небу в день равноденствия (15°), это не приведет к ошибке определения широты более 1-2°.
Наилучший способ определить масштаб – измерить длину отрезка S1S, соответствующего часовому перемещению Солнца в день солнцестояния (15°cos ε = 13.8°). Этот отрезок находится ближе всего к зениту. Длина отрезка ZS на фотографии составляет 1.1 от длины отрезка S1S, зенитное расстояние Солнца в день летнего солнцестояния z равно 15°. Широта места равна
$$\varphi = \varepsilon + z \sim 38^{\circ}$$
Ответ
$\varphi = \varepsilon + z \sim 38^{\circ}$