Refracció atmosfèrica

From Viquipèdia
Jump to navigation Jump to search

Refracció atmosfèrica és el fenomen de refracció de la llum estudiat en un mitjà atmosfèric, és conegut també com a refracció astronòmica . El fenomen és més acusat (i es pot observar millor) en els crepuscles. Observable tant en els ocasos com en els ortos del sol. Aquest fenomen fa que el sol (i els estels) es vegi sempre per sobre de la seva posició real i per això es denomina en astronomia a la posició dels astres posició aparent (modificada per la refracció) o posició real (considerant que no hi ha atmosfera).[1]

Determinació de la refracció[edit]

Figura 4. La refracció fa que l'altura aparent d'un astre sigui superior a l'altura real. Així el Sol sota l'horitzó, en S, es veu en S ', sobre l'horitzó

Hi ha moltes formes d'esbrinar la refracció atmosfèrica o astronòmica, la més indicada en astronomia resulta de la comparació entre l'altura real (sense considerar l'atmosfera) d'un astre i l'aparent (considerant atmosfera). A aquesta diferència d'altures l'anomenarem R i la seva unitat de mesura serà la mateixa que la d'un angle, per la seva petita escala s'empra sovint segons sexagesimals.[2]

La figura 4 mostra un típic cas de refracció. Quan el limbe inferior del Sol ( * ) toca l'horitzó del mar realment ja no hi és. El que estem veient és la seva imatge refractada en S ', i l'estrella ja està completament sota el nostre horitzó, en S.[3]

L'efecte de la refracció R sobre l'altura d'un astre fa que l'altura aparent sigui més que la real, eleva l'astre, de manera que es donarà la relació:[4]

H real = h aparent - R

Factors intervinents[edit]

Les mesures realitzades sobre la refracció atmosfèrica han deixat clar que depèn de quatre factors:[5]

L'altura de l'astre és el factor més important. La refracció és màxima en l'horitzó, i nul·la en el zenit, igual que la paral·laxi. A una altura de 0° val 33 '48 ". A 10º d'altura ja es redueix a 5' 13". Entre els 40º i 50º val 1 ', ia partir dels 80º està per sota dels 10 ".

Respecte als dos últims factors que corresponen a característiques de l'atmosfera durant l'observació es pot dir que: el valor de la refracció és directament proporcional a la pressió atmosfèrica i inversament proporcional a la temperatura .

Fórmula de Bennet[edit]

En la fórmula de Bennet es considera que es coneix mitjançant observació l'altura aparent d'un astre i el seu valor és (en graus), la refracció atmosfèrica s'estableix en aquest cas com:[6]

Una de les principals característiques d'aquesta fórmula és que es pot veure com decreix el valor de la refracció en funció de l'altura. S'ha suposat en la fórmula que les condicions de pressió atmosfèrica i temperatura són estàndards i que la longitud d'ona correspon a la més sensible per a l'ull humà.[6]

Referències[edit]

  1. It is common in studies of refraction to use the term height to express vertical distance above the ground, or vertical datum and altitude to express angular height above the horizon.
  2. Garfinkel, Boris (1967), "Astronomical Refraction in a Polytropic Atmosphere", The Astronomical Journal 72 (2): 235–254, DOI 10.1086/110225
  3. Bomford, Guy (1980), Geodesy (4 ed.), Oxford: Oxford University Press, pàg. 282–284, ISBN 978-0-19-851946-1
  4. Wittmann, A. D. (1997), "Astronomical refraction: formulas for all zenith distances", Astronomische Nachrichten 318 (5): 305–312, DOI 10.1002/asna.2113180507
  5. Woolard, Edgar W. & Clemence, Gerald M. (1966), Spherical Astronomy, New York and London: Academic Press, p. 88
  6. 6,0 6,1 Bennett, G.G. (1982). "The Calculation of Astronomical Refraction in Marine Navigation". Journal of Navigation. 35 (2): 255–259. Bibcode:1982JNav...35..255B. doi:10.1017/S0373463300022037.

Bibliografia[edit]

  • The calculation of Astronomical Refraction in marine naviation , GG Bennet, Journal of the institute for Navigation, Vol 35, pàgines 255-259, 1982
  • Auer, Lawrence H.; Standish, E. Myles (2000). "Astronomical Refraction: Computation for All Zenith Angles". Astronomical Journal. 119 (5): 2472–2474. Bibcode:2000AJ....119.2472A. doi:10.1086/301325. This paper and the method presented in it were submitted for publication in 1970 July. Unfortunately, the referee did not understand the utility of our new approach, and for personal reasons we did not have the time to argue the point sufficiently. We did distribute preprints, and the method has become, with improved atmospheric models, the technique of choice for the computation of refraction (see, e.g., Seidelmann [Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac,] 1992).