Особенности атмосферы при наблюдении за звездами

Из-за атмосферных условий не все ночи благоприятны для проведения наблюдений за звездным небом. Эти условия определяются в основном метеорологи­ческими факторами и состоянием верхних слоев атмосферы, а также причинами местного характера: особенностями места наблюдения, телес­копа и самим наблюдателем.

Шкала, характеризующая условия наблюдений, была построена известным наблюдателем планет Эженом Антониади и называется шкала видимости по Антониади. При сильной турбулентности в атмосфере возникают случайные неоднородности плотности, которые преломляют световые лучи, вызывая мерцания (сцинтилляции) звезд.

 

При наблюдениях это проявляется в изменении яркости и дрожании изображений звезд, а изображения планет кажутся размытыми. У звезд, находящихся низко над горизонтом, когда в результате рефракции их свет наиболее заметно разлагается в спектр, сильно изменяется цвет.

Случайные неоднородности в атмосфере заметнее проявляют­ся при наблюдениях в телескоп: изображение звезд не стоит непод­вижно, а случайным образом блуждает вокруг, перед фокусом и за ним. В таких случаях следует проявлять терпение, дожидаясь более благоприятных условий; если вам повезет, это может случиться несколько раз за ночь. Такие неблагоприятные условия часто возни­кают в холодные ночи, хотя воздух около поверхности Земли кажется спокойным. При очень плохих условиях фотографировать и про­водить серьезные наблюдения неразумно.

Аналогичным образом влияют на изображения звезд потоки воздуха, возникающие внутри рефлекторов некоторых типов, и турбулентные движения воздуха внутри обсерватории. Для устра­нения этих помех оборудование (особенно телескоп) следует охладить перед началом наблюдений до температуры окружающего воздуха.

Опытные «звездные наблюдатели» знают - лучшая позиция для наблюдения всегда находится рядом с озером

Опытные «звездные наблюдатели» знают — лучшая позиция для наблюдения всегда находится рядом с озером

Шкала видимости по Антониади

I Идеальная видимость, без дрожания. Изображение все время исключительно резкое.
II Изображение резкое и неподвижное. Наблюдается легкое волнение; временами на несколько секунд наступает пол­ная неподвижность.
III Средняя видимость. Заметно дрожание воздуха, изображе­ние почти неподвижно, слегка струится.
IV Плохие условия видимости. Изображение колеблется, за­метно непрерывное мешающее наблюдению движение воздуха.
V Очень плохие условия видимости. Изображение сильно дрожит и струится, временами совсем расплываясь. За­труднены даже простые зарисовки.

Поглощение света в атмосфере (экстинкция)

К уменьшению яркости небесных тел приводит поглощение света в атмосфере, которое иногда называют атмосферной экстинкцией. Оно максимально вблизи горизонта и уменьшается в направлении к зениту.

Загрязнение атмосферы и пыль, особенно в окрестностях больших промышленных городов, еще сильнее ухудшают видимость. Поглощение часто осложняет наблюдения невооруженным глазом, наиболее сказываясь при оценке блеска переменных звезд и метеоров, находящихся низко над горизонтом. При таких условиях следует быть особенно внимательным.



Не рекомендуется проводить наблюдения даже ярких звезд и планет, когда они находятся на высотах ниже 10° над горизонтом.

Когда и где проще производит наблюдения за звездным небом

Большие водоемы, стабилизируя температуру и атмосферу, значи­тельно улучшают условия наблюдения небесных тел. Также небольшая влажность и даже легкая дымка создают благоприятные устойчивые условия. Хорошие условия для наблюдений возникают после неболь­шого дождя, очищающего воздух от пыли и загрязнений. Было замечено, что при наблюдениях в бинокли и телескопы часто благоприятен даже легкий туман.

Многих наблюдателей раздражает облачность, однако надо иметь в виду, что в разрывах между облаками нередко возникают хорошие условия видимости.

При планировании наблюдений следует учитывать, что кучевые облака, возникающие днем, к вечеру обычно рассеиваются, а слоистые облака, в частности связанные с областями пониженного давления, как правило, сохраняются на ночь. Иногда наиболее благоприятные условия наступают с прохождением холодных фронтов воздуха, даже если они несут заметную облачность.

Противоросник - насадка на телескоп, для термостабилизации линз

Противоросник — насадка на телескоп, для термостабилизации линз при вносе/выносе аппаратуры из помещения

Если температура биноклей, телескопов и другого оборудования ниже температуры окружающего воздуха или если их переносят в теплое помещение, то конденсация влаги и выпадение росы на них вызывает немало неприятностей. Чтобы избежать этого, обычно используют противоросники, а объективы и зеркала закрывают перед вносом инструментов в помещение.
Но если все же стеклянные поверхности покрылись росой, вытирать их не следует, так как можно повредить оптические покрытия. Влага быстро испарится с поверхнос­ти, если помахать перед ней листом бумаги.


Источник: по книге «Азбука звездного неба», Сторм Данлоп, Москва, «Мир», 1990.


Список источников литературы