Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
15 Декабря 2017, 16:14:24


Автор Тема: Прозрачность и стабильность  (Прочитано 3033 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Прозрачность и стабильность
« : 21 Ноября 2011, 17:08:00 »
. - .

   Все мы со школьной скамьи знаем, что Земной шар укутан тонкой газовой оболочкой - атмосферой. Однако, почему то, мы совершенно не учитываем этот факт в повседневной жизни. Покупая телескоп, мало кто себе заранее представляет, насколько эта "воздушная оболочка" может повлиять на астрономические наблюдения. А ведь влияние это драматично. В одну ночь мы может видеть резко очерченные детали у планет, а в другую - только размытые контуры диска. В одну ночь мы видим слабые туманности и галактики, а в другую - ряд объектов оказывается недоступен. Вполне естественно, что и результаты от ночи к ночи будут различаться. Здесь слова "от ночи к ночи" нужно понимать несколько условно, поскольку в реальности атмосфера постоянно меняется и непрерывно меняется качество неба. Для того, что бы можно было сравнивать результаты наблюдений, любителям астрономии необходимо иметь какие-то критерии для оценки качества неба.
   Атмосфера поглощает свет. Даже если небо совершенно чистое, то к наблюдателю доходит только максимум 80% того света, который мог бы дойти при отсутствии атмосферы. Остальная часть света частично поглощается, а частично рассеивается. К сожалению, такой прозрачной атмосфера бывает далеко не всегда. Нередко высокие тонкие облака, смог, пыль и атмосферная влага поглощают гораздо больше света. В этом случае, нам становится заметно сложнее наблюдать слабосветящиеся туманности или звезды. В случае, если небо затянула слоистая облачность или дождевые облака, наблюдения и вовсе становятся невозможными. Что бы оценить прозрачность неба, наблюдатели придумали ряд шкал и критериев (в английской литературе русскому термину "прозрачность" соответствует термин "transparency"). Наиболее популярная бальная шкала, в которой для разных состояний атмосферы имеются различные балы.
0 бал соответствует ситуации, когда небо полностью затянуто облаками и звезды совершенно не видны. Естественно, что ни о каких наблюдениях в этом случае речи быть не может.
1 бал соответствует случаю, когда большая часть неба покрыта непрозрачными облаками и лишь в редких разрывах видны яркие звезды. Долго их видеть не получится, поскольку разрывы все время смещаются.
2 бала обозначают, что некоторые небесные объекты все-таки видны, но условия видимости плохие. В этом случае существенная часть неба закрыта облаками или наблюдениям мешает сильный туман. Как правило, в Малой Медведице все-таки удается увидеть Полярную звезду, а возможно, что еще и Кохаб.
3 бала соответствуют ситуации, когда небо относительно ясное, но по нему пробегают полупрозрачные перистые облака или присутствует умеренный туман. При этом видно 3 или 4 звезды в ковше Малой Медведицы.
4 бала выставляют тогда, когда небо достаточно ясное, но присутствует дымка или легкий туман. В ковше Малой Медведицы видно до 5 звезд.
5 балов соответствуют ситуации, когда небо безоблачное и достаточно чистое. Боковым зрением можно рассмотреть Млечный Путь, а в ковше Малой Медведицы видно 6 звезд.
6 балов соответствуют чистому небу, когда хорошо видно Млечный Путь и Туманность Андромеды. Все 7 звезд ковша Малой Медведицы хорошо различимы.
7 балов говорят о том, что небо идеально чистое, при этом оно поражает многочисленностью слабых звезд, а такие объекты, как М33 (галактика Треугольника) или М13 (Большое шаровое скопление в Геркулесе) становятся видны невооруженным глазом.
Часто можно встретить и оценку прозрачности по десятибалльной шкале, которую сформировали члены астрономический клуб "сагуаро" (Saguaro Astronomy Club).
0 балов соответствует сплошной облачности и полному отсутсвию звезд.
1 бал говорит о том, что более половины неба затянуто облаками.
2 бала характеризуют ситуацию, при которой облаков довольно много, но они занимают меньше половины неба.
3 бала присваиваются ситуации, когда присутствуют единичные облака
4 бала дают небу, когда облаков вроде как и нет, но дымка или туман не позволяют видеть звезды, слабее 4m.
5 балов соответствуют ситуации, когда видно только самые яркие участки Млечного пути, а в зените доступны звезды до 5m.
6 балов говорят о том, что присутствующая дымка довольно слабая и видны звезды до 5.5m и хорошо просматриваются самые яркие участки Млечного пути.
7 балов прозрачности говорят о том, что невооруженным глазом виден весь Млечный путь, а в зените доступны звезды до 6m.
8 балов присваивают небу, на котором видны звезды слабее 6m, в Млечном пути видны даже слабые участки и хорошо заметен зодиакальный свет.
9 балов информируют о том, что отчетливо видно множество звезд слабее 6m и боковым зрением заметно противосияние.
10 балов соответствуют идеальной прозрачности, при которой звезды густо усеивают небосвод, в котором теряются классические рисунки созвездий а противосияние занимает значительную часть неба.
   Хорошим тестом состояния прозрачности атмосферы является предел видимости звезд на тех или иных стандартных площадках. В наших, сравнительно северных краях, такой хорошей площадкой может служить область созвездия Малой Медведицы. Это созвездие расположено относительно высоко над горизонтом и к тому же его высота мало меняется в зависимости от времени суток и времени года.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #1 : 21 Ноября 2011, 17:08:27 »
. - .

К сожалению, сравнивать прозрачность в разных местах по оценке предельной видимой звездной величины, сделанных разными наблюдателями, не совсем корректно. У разных людей разное зрение, разная чувствительность глаза и разное понятие о видимости звезды. Дело в том, что одни люди считают, что они увидели звезды даже в том случае, если они боковым зрением уловили, что в месте ее расположения что-то есть, то другие люди "видят" звезду только тогда, когда видят ее постоянно и уверенно.
   В астрофизике принято использовать, конечно же, не ощущения наблюдателя, а так называемый коэффициент прозрачности или пропускания. Этот коэффициент может изменяться от значений, близких к 1 (отсутствие поглощения) до 0 (полное поглощение). Так, если при прохождении через атмосферу звезды становятся слабее в 2.5 раза (одна звездная величина), то коэффициент пропускания p=0.4. Самый простой способ оценить величину этого коэффициента - это измерить предельную звездную величину в зените и на каком-либо разумном зенитном расстоянии z (зенитное расстояние - это угол между направлением на зенит и на объект). Разность в предельной звездной величине dm=-2.5*log(p)*(1/cos(z) -1). Следовательно, коэффициент прозрачности p=exp(-0.917*dm*cos(z)/(1-cos(z))). Эта формула работает с очень хорошей точностью (до долей процента) для зенитных расстояний вплоть до 70 градусов. Приведу несколько табличных значений:
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #2 : 21 Ноября 2011, 17:08:53 »
. - .

Таким образом, если предельная звездная величина для звезд на высоте в 30 градусов над горизонтом (z=60) на пол звездных величин ниже, чем в зените (dm=0.5), то коэффициент прозрачности равен 0.632 и по сравнению с космосом в зените мы теряем 0.5m. Собственно говоря, легко запомнить, что потеря света для звезд в зените почти равна разности предельной звездной величины в зените и на высоте 30 градусов.
   На возможность проводить качественные астрономические наблюдения влияет не только прозрачность. Существенную роль играет и спокойствие атмосферы. Воздушные массы постоянно перемещаются, смешиваются и взаимодействуют друг с другом. Если жарким летним днем посмотреть на удаленные предметы, видно, что из-за струящегося от земли воздуха они как бы дрожат. Нечто подобное можно видеть сквозь воздух над горячим костром. Поскольку телескопические наблюдения проводятся при увеличениях в десятки и сотни раз, во столько же раз возрастает влияние дрожания воздуха. Причин нестабильности воздуха много. Из-за разности давлений на разных участках Земли воздух движется из областей с высоким давлением в области с низким давлением. Такое движение называется ветром. Когда скорость ветра мала, то такое движение достаточно однородно, но с возрастанием скорости потоки воздуха распадаются на множество мелких струй, которые движутся не синхронно, а как бы закручиваются в небольшие вихри. Такие же вихри образуются и в местах столкновения теплого и холодного воздуха. Но и это еще не все. Из-за разности условий около поверхности Земли и на значительной высоте наблюдаются хаотичные вертикальные потоки воздуха, также образующие вихри. Такое явление называют турбуленцией. Для наблюдателя главную проблему представляет, конечно же, не движение воздуха, а чередование областей с разной плотностью и температурой, имеющих разные коэффициенты преломления. Они себя проявляют, как разного размера, разной оптической силы и разной ориентации атмосферные линзы. В результате параллельный волновой фронт, идущий от звезды, после прохождения атмосферы перестает быть плоским и приобретает форму сложно деформированной поверхности с многочисленными горбами и впадинами. В результате наблюдается два явления: дрожание и размытие.
   Дрожание изображений звезд связано с тем, что свет звезды, проходя через атмосферные линзы, слегка меняет направление распространения. В результате образуются области сгущения и разрежения. Если посмотреть на главное зеркало достаточно крупного телескопа так, что бы свет звезды его заливал полностью, то эти области можно увидеть в виде бегущих темных и светлых пятен. Пятна бегут, поскольку атмосферные линзы постоянно перемещаются. Эти изменения направления звезды проявляют себя в виде дрожания. Это так называемое мерцание звезд. Легко понять, что чем выше расположены атмосферные линзы, тем на большее расстояние отклонится свет при том же угле отклонения. Следовательно, в дрожании изображения виновны неоднородности в верхних слоях атмосферы. Так же, чем ниже расположен объект, тем больший путь свет от него проходит через атмосферу и тем сильнее будет мерцание.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #3 : 21 Ноября 2011, 17:09:18 »
. - .

Размытие изображения вызвано другой причиной. Поскольку атмосферные линзы имеют пусть и малую, но все-таки различную оптическую силу, В результате чего телескоп фокусирует свет, прошедший через разные атмосферные линзы в немного разных точках. В результате этого размытия характер изображения будет различным для телескопов с разными размерами объектива. Если телескоп имеет небольшой объектив, то он будет собирать свет преимущественно прошедший через одну атмосферную линзу. Поскольку атмосферные линзы все время сменяют друг друга, то фокус телескопа будет как бы плавать в определенных пределах. При больших увеличениях будет заметно, что изображение звезды становится на какую-то секунду резким, а потом как бы слегка расфокусируется, чтоб затем, через небольшой промежуток времени, вновь стать ненадолго резким.  Наблюдателю, скажем, планет остается только ловить моменты успокоений, что бы рассматривать мелкие детали. В крупный телескоп наблюдается совсем иная ситуация. Большой объектив ловит свет, прошедший через множество атмосферных линз, в результате чего изображение звезд достаточно стабильно и размыто. Мало того, чем больше объектив, тем больше разброс оптической силы атмосферных линз и тем более пухлыми становятся звезды при одном и том же увеличении.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #4 : 21 Ноября 2011, 17:09:43 »
. - .

Естественно, что характер атмосферной циркуляции меняется как от ночи к ночи так и от одной точки Земли к другой. Чем более стабильная атмосфера, тем большие увеличения можно использовать и тем более мелкие детали можно наблюдать. По этому, наравне с прозрачностью, наблюдатели характеризуют условия наблюдений вторым параметром - стабильностью (или сингом от английского seeing). Существуют несколько используемых шкал. Исторически, долгое время применялась шкала стабильности, основанная на видимости планет. Известный наблюдатель планет Антониади предложил оценивать стабильность планетных изображений по пятибалльной шкале. Чем меньше бал, тем лучше изображение. Вот как эта шкала выглядит:
1.   Изображение дисков планет и Луны исключительно резкое, дрожание полностью отсутствует.
2.   Изображение дисков планет резкое и неподвижное, но наблюдается общее легкое волнение. Периодами на несколько секунд изображение идеально
3.   Видимость дисков планет и Луны среднее. Изображение практически неподвижно, но наблюдается легкое струение Дрожание воздуха заметно.
4.   Условия видимости дисков планет плохие, изображение постоянно колеблется и заметно постоянное струение воздуха.
5.   Изображение сильно дрожит и струится, временами диски планет полностью расплываются и видны очень плохо.
Шкала Антониади довольно проста в использовании, но увы, довольно субъективна. Разные наблюдатели и даже один и тот же наблюдатель но использующий разные телескопы может по разному оценить стабильность изображений. По этому, лучше все-таки использовать шкалу Пикеринга. Поскольку, как мы знаем, влияние атмосферы на телескопы с разными диаметрами объективов различно, для определения стабильности нужно использовать рефрактор, с диаметром объектива 13 сантиметров. В этом случае можно довольно точно указать по изображению близких к зениту звезд оценку стабильности по 10-тибальной шкале.
1 бал говорит об очень плохой атмосфере. Звезды размазаны настолько, что их размеры в два раза превышают размеры третьего дифракционного кольца. Фактически, размеры звездных дисков достигают 13 угловых секунд.
2 бала указывают, когда качество атмосферы сильно плохое, а звезды размазываются в диски с диаметром порядка 10 угловых секунд, то есть изображение звезды в лишь немного меньше удвоенных размеров третьего дифракционного кольца.
3 бала ставят в том, случае, когда атмосфера является достаточно плохой, но размеры звезд уже имеют диаметр, сравнимый с диаметром третьего дифракционного кольца. Пятно звезд имеет заметное увеличение яркости к центру.
4 бала характеризуют плохую атмосферу, когда при больших увеличениях видно время от времени дифракционный диски звезды и иногда проскальзывают дуги дифракционных колец.
5 балов говорят о посредственной атмосфере, когда дифракционный диски звезды виден постоянно, а дифракционные дуги просматриваются время от времени.
6 балам соответствует умеренная по качеству атмосфера, когда и дифракционный диск и части дифракционных дуг видны постоянно.
7 балов ставят в случае хорошей атмосферы, когда дифракционный диск резко очерчен, а дифракционные дуги видны или как почти замкнутые кольца или даже как замкнутые кольца.
8 балов характеризуют отличную атмосферу, когда дифракционные кольца видны, как кольца, пусть и дрожащие, а дифракционный диск резко очерчен.
9 балов говорит о превосходной атмосфере, когда и дифракционный диск и первое дифракционные кольца резкие и постоянные, хотя внешние кольца могут дрожать.
10 балов указывают в случае идеальной атмосферы, которой характерны высокая резкость и постоянство дифракционной картины.
   На практике, разные любители имеют разные телескопы. Как мы знаем, чем больше диаметр объектива, тем больше на него влияет неоднородность атмосферы и тем хуже, в среднем, изображения. По этому, любители часто используют шкалу, позволяющую им сравнивать атмосферу для своего телескопа в разные дни, но не позволяющую сравнивать с данными, полученные другими наблюдателями с другими инструментами. В этой шкале 5 градаций.
Уровень 1: Сильная турбуленция. Даже при равнозрачковом увеличении изображение постоянно дрожит и колеблется. В такие ночи лучше вместо наблюдений почитать хорошую книгу.
Уровень 2: Плохая стабильность. Изображения при равнозрачковом увеличении вполне устойчивы, но на средних увеличениях уже трудно сфокусироваться.
Уровень 3: Хорошая стабильность. При увеличениях численно равных диаметру объектива в миллиметрах изображение вполне устойчиво, однако при больших увеличениях изображение все еще дрожит.
Уровень 4: Отличная стабильность. При увеличениях численно равных удвоенному диаметру объектива в миллиметрах изображение вполне устойчиво, хотя и несколько размыто.
Уровень 5: Идеальное изображение. При любых разумных увеличениях изображение четкое и резкое.
Помимо качественных характеристик стабильности можно использовать и количественные измерения. Для этого необходимо с помощью фотографических методов измерить так называемую полуширину звездных изображений. Если провести прямую, через центр изображения звезды, то по этой прямой яркость пикселей образует колоколообразной формы пик. Наибольшее значение этой кривой носит название высоты пика звезды Если на уровне половины от максимума измерять ширину пика, то ее значение даст так называемую полуширину пика звезды (FWHM). Полученная на одном инструменте величина может быть характеристикой конкретной ночи. К сожалению, типичное значение полуширины в большинстве мест, где реально могут наблюдать любители астрономии, составляет 1-2 угловые секунды или еще хуже. Даже на обсерваториях в местах с хорошим астроклиматом ночи с подсекундным разрешением случаются с вероятностью не больше, чем в 10-15%.
« Последнее редактирование: 24 Ноября 2011, 09:56:55 от tlgleonid »
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #5 : 21 Ноября 2011, 17:10:16 »
. - .

В астроклиматических исследованиях вводят также параметр r. Для его определения наблюдают околозенитную звезду в большой телескоп при конкретной атмосфере и в этом случае параметр r определяет такой диаметр идеального объектива телескопа, который бы при идеальной атмосфере дал бы изображение звезды такого же размера. По сути, этот параметр характеризует диаметр атмосферных неоднородностей. Как правило, в большинстве случаев r=6 см и лиш в 10% случав или в местах с отличным астроклиматом r приближается к 10-11 см. Не смотря на турбулентность, разрешающая способность телескопа при фотографии с длительными выдержками растет, достигая своего предела при диаметрах объектива порядка 2r-3r. Для визуальных наблюдений же разрешающая способность растет заметно быстрее, достигая своего пика в области 3.8r, после чего она уже начинает падать и с дальнейшим ростом апертуры размеры визуальных и фотографических изображений звезд становятся все ближе.
Из-за наличия разных шкал оценки, указывая в дневнике наблюдений и прозрачность и стабильность в балах, нужно также указать количество градаций, по которым проводилась оценка. Например, если прозрачность мы оценили по шкале SAC в 7 балов, то пишут 7/10.
Наблюдения лучше планировать заранее и естественно нам бы хотелось знать, какая ожидается прозрачность и стабильность ближайшей ночью. В идеале же хотелось бы выбрать место с наилучшими показателями. Что бы решить эти задачи, нужно хорошенько разобраться, какие факторы влияют на прозрачность и стабильность.
На прозрачность влияют такие основные факторы, как атмосферная влага, пыль, аэрозоли. Соответственно, когда атмосфера запылена или избыточно влажная, ожидать хорошей прозрачности не стоит. Еще днем можно проверить, какая прозрачность у атмосферы. Например, если Солнце у горизонта все еще ослепительно яркое, а небо темно-синее, значит прозрачность ожидается высокой. Темно-красное Солнце или белесость неба говорят о низкой прозрачности. Например, достаточно рукой закрыть Солнце днем и по белесому ореолу оценить, насколько прозрачна атмосфера. Прозрачность зависит как от местных условий, так и от времени года. В долине крупных рек, у больших озер и в окрестностях болот  ночные туманы довольно частое явление. Большое количество влаги в атмосфере присутствует также и на морском побережье. Крупные города и промышленные центры страдают от смога, состоящего из частичек дыма, выхлопных газов и промышленной пыли. Такой смог довольно значительно снижает прозрачность атмосферы. В степных и пустынных районах возможны песчаные бури, когда частички песка попадают в атмосферу и снижают ее прозрачность (вспомните "Белое Солнце пустыни"). Места с высокой прозрачностью находятся в холмистой или горной местности на вершинах холмов или гор вдали от крупных населенных пунктов. Теплый воздух всегда содержит влаги больше, чем воздух холодный. По этому, прозрачность неба в холодное время года заметно выше, чем в летние месяцы. К сожалению, в осенние месяцы значительно возрастет вероятность появления туманов, По этому, месяцы с самой высокой прозрачностью приходятся обычно на период с января по апрель. Однако это не означает, что ночей с высокой прозрачностью в другие месяцы не бывает. Сильный ветер и обильные осадки очищают атмосферу от пыли и влаги, следовательно, после прохождения холодных фронтов небо становится чище и прозрачнее.
Стабильность изображений зависит не от статических характеристик атмосферы, а от динамических. Чем сильнее ветер, чем более сложный рельеф местности и ее свойства, тем стабильность хуже. В метеорологии существует специальное понятие - характер подстилающей местности. Связано это понятие с тем, что разные виды поверхности Земли имеют различные свойства отражать и поглощать свет. Так, поверхность моря или океана довольно интенсивно отражает солнечный свет, а ту составляющую, которая не отражается, довольно хорошо поглощает глубинными слоями, в результате чего температура воды на поверхности в течение суток меняется незначительно. Соответственно, и теплоотдача в ночное время мала, в результате чего атмосфера над морями и в прибрежной зоне обладает весьма хорошей стабильностью. Подобными свойствами обладают и большие лесные массивы. Свет рассеивается в кронах деревьев, кустов и травы и в течение дня нагревает их незначительно. А вот участки степи или пашни за день прогреваются намного сильнее и, отдавая ночью накопленное тепло, значительно портят изображение. Наихудшей подстилающей поверхностью обладает песок, бетон, асфальт, металлические крыши. За летний день они раскаляются весьма сильно, а потом почти всю ночь от них струят тепловые потоки, делая наблюдения планет почти невозможными. В зимнее время тепловые токи наблюдаются от отапливаемых строений, транспорта, линий теплосетей. Соответственно, рассчитывать на стабильную атмосферу в городах не приходится.
Ветер, обтекая местные формы рельефа или строения также нередко создает завихрения. Например, в горах воздушные массы, протекая над вершиной создают с подветренной стороны довольно сильные турбулентные потоки. В городах ветры, обтекая широкий и высокий дом, создают сложную картину вихрей. Если же ветер обтекает длинное строение вдоль строения, то движение воздуха почти ламинарное, без завихрений. Любители астрономии, живущие в разных частях одного дома, могут иметь совершенно разную местную стабильность.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #6 : 21 Ноября 2011, 17:10:37 »
. - .

   Для наших умеренных широт характерны сравнительно высокая стабильность в летние месяцы, когда средняя скорость ветра мала. С наступлением осени средняя скорость ветров увеличивается и стабильность падает. Зимой из-за сильных ветров в верхних слоях атмосферы звезды ближе к горизонту очень сильно мерцают. Высокая стабильность наблюдается также в облачную погоду, когда небо проявляется в разрывах облаков. Хорошая стабильность бывает также во время тумана, при наличии смога.
Связаны ли между собой прозрачность и стабильность? Теоретически, конечно же, нет. Однако на практике в конкретном месте наблюдается обратная взаимосвязь. После прохождения холодного фронта с дождями и ветром атмосфера очищается от влаги и пыли и при высокой прозрачности наблюдается отвратительная стабильность. Постепенно, ветры в верхних слоях атмосферы стихают, а воздух наполняется пылью и влагой, в результате чего стабильность растет, а прозрачность падает. Ночи с высокой прозрачностью и стабильностью крайне редки и бывают обычно в октябре в периоды между обложными дождями или в апреле.
Если ночь имеет высокую прозрачность и плохую стабильность, можно наблюдать различные туманности и галактики. Их наблюдают при малых увеличениях, а из-за низкой поверхностной яркости прозрачность играет решающую роль для успешности наблюдений. При низкой прозрачности и хорошей стабильности можно наблюдать те объекты для которых не требуется рекордного проницания, но зато важно хорошее разрешение: планеты, двойные звезды и планетарные туманности. Но главное, независимо от погоды старайтесь получать максимум удовольствия от наблюдений.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Van-dim

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 86
  • Благодарностей: 0
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #7 : 23 Ноября 2011, 21:48:57 »
. - .

   Спасибо за ликбез! Стараюсь не пропускать материал в Вашем изложении !
     Есть один момент, который меня интересовал уже месяца два и вроде как теперь все ясно. Часто слышу в отчете о бессонной ночи астрофотографов " в этот раз синга не было (((  " Подозревал, что речь шла о прозрачности, но думал вдруг синг - производное не от seeing ( видение ), а от single ( одиночный ) вроде как был одиночный кадр необычайно удачный... Прошу меня поправить и заодно откорректировать это место в статье на seeing, если я правильно понял насчет условий хорошего "видения".

" По этому, наравне с прозрачностью, наблюдатели характеризуют условия наблюдений вторым параметром - стабильностью (или сингом от английского seeng) "
   ЗЫ: никоим образом не придираюсь к мелочам... " О терминах не спорят - о них договариваются" (с).
Записан
SW1149 EQ1 + прогрессирующая заинтересованность

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #8 : 24 Ноября 2011, 09:59:52 »
. - .

   Спасибо за ликбез! Стараюсь не пропускать материал в Вашем изложении !
     Есть один момент, который меня интересовал уже месяца два и вроде как теперь все ясно. Часто слышу в отчете о бессонной ночи астрофотографов " в этот раз синга не было (((  " Подозревал, что речь шла о прозрачности, но думал вдруг синг - производное не от seeing ( видение ), а от single ( одиночный ) вроде как был одиночный кадр необычайно удачный... Прошу меня поправить и заодно откорректировать это место в статье на seeing, если я правильно понял насчет условий хорошего "видения".
Спасибо. Вы совершенно правы. Буква і пропущена. Поправил. Только синг - это не прозрачность, а стабильность. Плохой синг = неспокойная атмсфера.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

himik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 3
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #9 : 05 Января 2012, 01:13:56 »
. - .

Вопрос про прозрачность по шкале астрофизиков.

Правильно ли я понял. Вот сейчас 5.01.2011б 0:45, смотрю стиллариум и представляю, что я в чистом поле и небо безоблачное... Сначала нужно определить предельную звездную величину в зените. Например невооруженным взглядом боковым зрением я распознаю HIP26569 6,85m и при этом не могу распознать HIP27019 7,25m, значит принимаю предельную звездную величину для зенита 6,85. Теперь определяю предельную звездную велечину ближе к 30градусам над горизонтом. К примеру, HIP39769 6,85m я уже не вижу и HIP38474B 6,15m я тоже не вижу, а вот HIP37901 5,45m я вижу, значит dm=1,4m (6.85-5.45). Теперь приближенно по табличке в колонке Z=60 нахожу строчку 1.5, значит прозрачность около 0,253. Так?
или по формуле. Т.к. cos(60)=0.5, то формула p=exp(-0.917*dm*cos(z)/(1-cos(z))) упощается до p=exp(-0.917*dm), p=exp(-2.838)=0.052 и теперь данные из формулы не совпали с таблицей. Или я что то не так понял.
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #10 : 10 Января 2012, 14:30:06 »
. - .

Вы допустили ошибочку. p=exp(-0.917*dm), dm=1.4  1.4*(-0.917)=-1.2838, а не -2.838, следовательно, p=exp(-1.2838)=0.277. Небольшая разница объясняется тем, что Вы брали в таблице  dm=1.5
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

himik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 3
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #11 : 15 Января 2012, 00:59:33 »
. - .

Вы допустили ошибочку. p=exp(-0.917*dm), dm=1.4  1.4*(-0.917)=-1.2838, а не -2.838, следовательно, p=exp(-1.2838)=0.277. Небольшая разница объясняется тем, что Вы брали в таблице  dm=1.5
Да нет, ошибка закралась не в том. На счет -2,838 - это я опечатался, при вычислении я использовал значение -1,2838. Но в статье использовалась формула звездной величины  dm=-2.5*log(p)*(1/cos(z) -1) и я подумал, что логарифм по основанию 10 и, соотрветственной фуекцию exp(x) воспринял как 10^x. Потом посмотрел определение звездной величины и понял, что логарифм натуральный и следовательно p=e^(-0.917*dm). И тогда все стало на свои места.
Наверное для избежания путаницы стоит заменить в статье на формулу dm=-2.5ln(p)*(1/cos(z) -1).
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #12 : 16 Января 2012, 17:03:14 »
. - .

Наверное для избежания путаницы стоит заменить в статье на формулу dm=-2.5ln(p)*(1/cos(z) -1).
Не-не! В этой формуле то как раз логарифм десятичный, иначе 2.5*ln(100) не даст нам 5.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

gamba69

  • Клуб Астрополис
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 2670
  • Благодарностей: 39
  • Дулевич Игорь: Астрополис, Астродес, PO DreamSky
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #13 : 16 Января 2012, 21:50:18 »
. - .

В математике принято десятичный логарифм обозначать как lg, а уж если в нотации log - тогда для исключения двояких толкований log10 (да и можно по тексту явно указать основание логарифма).  :shuffle:
Записан
Клубы: "Астрополис", "Астродес"; PO "DreamSky"
SW2001/HEQ5SynScan, Bino Celestron 15x70

Астротурист

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 2113
  • Благодарностей: 23
  • Забанен!
  • Дорогу осилит идущий!
    • Астротурист - астрономия в горном Крыму!
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #14 : 16 Января 2012, 22:40:46 »
. - .

Спасибо. Вы совершенно правы. Буква і пропущена. Поправил. Только синг - это не прозрачность, а стабильность. Плохой синг = неспокойная атмсфера.

Берем словарь яндекса:
    1) видение; способность или возможность видеть

    There is another church of the same name which is also very well worth seeing. - Есть ещё одна церковь с таким же названием, которую также стоит посмотреть.

    Синонимы:

    sight 1., vision
    2) астр. видимость, ясность (при наблюдении за небесными телами)

Ясность совершенно однозначно относится к прозрачности, но никак не к стабильности.

himik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 3
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #15 : 01 Февраля 2012, 14:37:35 »
. - .

Наверное для избежания путаницы стоит заменить в статье на формулу dm=-2.5ln(p)*(1/cos(z) -1).
Не-не! В этой формуле то как раз логарифм десятичный, иначе 2.5*ln(100) не даст нам 5.
Ну тогда p=exp(-1.2838)=0.277 не получится. Т.е. 10^-1.2838=0.052
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #16 : 01 Февраля 2012, 17:42:44 »
. - .

Еще раз поясню log - десятичный логарифм, exp(x)= 2.718^x
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

gamba69

  • Клуб Астрополис
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 2670
  • Благодарностей: 39
  • Дулевич Игорь: Астрополис, Астродес, PO DreamSky
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #17 : 01 Февраля 2012, 20:46:41 »
. - .

Еще раз поясню log - десятичный логарифм, exp(x)= 2.718^x
log - это просто логарифм (функция, обратная к экспоненте), и все! Либо основание указывать, либо однозначно принятый в математике символ для десятичного логарифма lg (ну зачем народ смущать неверной нотацией)?
Леня, поправь пожалуйста, сил нет!
Записан
Клубы: "Астрополис", "Астродес"; PO "DreamSky"
SW2001/HEQ5SynScan, Bino Celestron 15x70

SP

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 3364
  • Благодарностей: 383
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #18 : 01 Февраля 2012, 20:51:28 »
. - .

Цитировать
однозначно принятый в математике символ
Это он у нас "однозначно принятый", на калькуляторах, например, вместо lg пишут log.
Записан
бино 20х80, МТО-1000, "Мицар", самодельные 150, 265, 500-мм добсоны, SW-120/600, SW-25012 EQ6, QHY-5,-6, Canon 350Da
300 комет, >1000 дипов

himik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 3
Re: Прозрачность и стабильность
« Ответ #19 : 02 Февраля 2012, 00:22:59 »
. - .

Еще раз поясню log - десятичный логарифм, exp(x)= 2.718^x
Ну тогда давайте с формулой разбираться.

dm= -2.5*lg(p)*(1/cos(z)-1); lg(p)=dm/(-2.5*( (1-cos(z)) / cos(z) )); lg(p) = -0.4 * dm * (cos(z)/(1-cos(z)));

p=10^( -0.4 * dm * cos(z)/(1-cos(z)) )

откуда взялась  p=e^(-0.917*dm*cos(z)/(1-cos(z)))
Записан