Horizonte de Observación

SISTEMA DE COORDENADAS HORIZONTAL
El Horizonte provoca, para un observador en un lugar sobre la Tierra, que unos astros no se vean nunca
durante su movimiento diurno (astro Inortivo), otros podrían verse en cualquier instante (astro Inocciduo) y
otros “salen” y se “ponen” por el horizonte.
Para una misma Latitud de Observación, los astros salen y se ponen por el mismo lugar, salvo el Sol, la Luna, los
Planetas... que van cambiando periódicamente debido al movimiento propio de éstos y como consecuencia al
cambio de sus coordenadas celestes.
Un astro es Inocciduo si su Declinacion es (  >= 90º - Lat )
Inortivo si cumple que (  <= - (90º-lat) )
Además, el Horizonte provoca que el mismo astro, en el mismo instante, tenga la posición en el Cielo distinta
respecto a observadores distintos de coordenadas geográficas.
Norte Celeste
Zenit
Culmina
Astro
Zenit
Astro
ZO
SUR
ut
Ecua
dor
E
Ocaso
NT
m
A zi

RI
Altura
HO
Plano del
H orizon te
Latitud
Orto
Horizonte Observador
ESF ER A C EL ESTE
El sistema de medida respecto al observador terrestre se llama Sistema de Coordenadas Horizontal :
AZIMUT (Azi) : (varía de 0º a 360º), se empieza a medir desde el momento de culminación de los
astros (Sur en el Hemisf. Norte y valor azimut=0 ; al Norte en el Hemisferio Sur y de valor azimut=180º) y en el
sentido del Oeste.
ALTURA (Alt) : (varía desde 90º a -90º), se mide desde la horizontal; si la Alt>0 el astro es visible y
si Alt<0 el astro no es visible para el observador en ese momento.
A partir del ángulo Horario “t” y de la Latitud del lugar “lat” se puede determinar la Altura y Azimut de un
astro:
Sen(h)  Cos(t).Cos(lat).Cos( )  Sen(lat).Sen( )
Sen(t)
T an(Azi)
Sen(lat).Cos(t)  Cos(lat).Tan( )
Relación Altura Verdadera – Altura Observada
Si se mide la altura sobre el horizonte verdadero de un astro se comprobará que dicha altura (H o) no coincide
con la verdadera altura (Vv ); entre las causas hay que considerar la Refracción de la atmósfera “R”, la Paralaje
del astro “P” y el semidiámetro del astro. Y si se mide la altura respecto al horizonte de la mar (caso de
navegación) interviene otro término llamado Depresión del horizonte “D”.
Astro
P
R
Ho
Ha
O
Horizonte
d
r
Hv
Horizonte
C
Hv = Altura Verdadera
Ha = Altura aparente
Ho = Altura Observada
R = Ref raccion
P = Paralaje Astro
Tierra
Hv = Ha + P = Ho - R + P
Así resulta que: si no consideramos el semidiámetro del astro, pues medimos a su centro:
Hv = H o – R + P - D
En general, y observando respecto al horizonte verdadero y no al horizonte de la mar resulta:
Hv = H o – R + P
Ahora bien, como se verá a continuación, para ciertos astros como estrellas, planetas... la Paralaje es
prácticamente nula y sólo es apreciable para astros cercanos , por lo que sólo se tiene en cuenta la Refracción
para la relación entre alturas observada y verdadera..
Efecto de la Refracción atmosférica:
El Cálculo de la Altura de un astro observado desde la superficie terrestre no coincide con la altura verdadera
del mismo calculada matemáticamente por efecto de la refracción de la atmósfera; la altura de Observación es
mayor que la Verdadera, de modo que ambas se relacionan:
Zenit
Astro
Ho
fera
Atmos
Hv
Tierra
Hobservada = Hverdadera + Refracción
( Ho = Hv + R)
Existe una fórmula bastante aproximada que determina el coeficiente de refracción “R” dada por :
R
60´´
0,283.P
7,31  273 T

Tang H 

H  4,4 

.
en donde es
“H” = la Altura Observada en grados (Ho)
“P” y “T”
en milibares) y Temperatura (en grados centígrados) de la atmósfera .
representan la presión (
En caso de desconocer estos últimos datos se puede sustituir la última expresión por la unidad.
Así en general para el “orto” “ocaso” de un astro su altura observada no coincide con la verdadera en un valor
de la refracción de 35 minutos de grado.
Efecto de la Paralaje Diurna:
Es el ángulo entre las direcciones por las que un astro M´ se vería desde el centro de la Tierra y desde
cualquier otro punto en la superficie de ésta como observación. . La paralaje horizontal correspondería a la
posición del astro en M, en donde el observador desde la tierra vería a dicho astro en el horizonte , y su valor es
Ph = ArcSen( R / D ) (radio terrestre / distancia centros astros). Pero la paralaje diurna desde el observador en la
superficie terrestre va a depender también de la altura que tenga el astro sobre el horizonte del observador en
cada momento.
El valor de corrección en la altura por paralaje es :
P´ = P h . Cos ( Hv) de modo que la Altura
Aparente del Observador será : Ha = Hv – P´
M´
Zenit
P´
Observador
M
P
R
90º
D
Paralaje Horizontal
Sen (P) =
TIERRA
R
D
Si un astro se encuentra en el zenit la corrección por paralaje diurna es cero ; si el astro se encuentra en el
horizonte (cuando sale o se pone) la corrección por paralaje toma su valor máximo y es la paralaje horizontal.
.
La paralaje horizontal para La luna es por término medio de Ph = 57´
La paralaje horizontal para el Sol es de Ph = 8´´
Para los planetas y estrellas es menor de 1´ .
Como hemos visto, la Paralaje del Observador según la altura del astro sobre el horizonte será inferior a la
paralaje horizontal y de valor P’ = P h. Cos (H0).
Efecto de la Depresión del horizonte:
Cuando se toma como horizonte la Mar, entonces a la altura observada hay que restarle la depresión “D” que
forma este horizonte con el verdadero. Esta depresión depende de la altura o elevación “e” respecto al suelo del
observador y de otros factores menos precisos como las condiciones atmosféricas. Por término medio esta
depresión se mide en minutos de arco de valor
D  1,8´. e
ORTO – OCASO – CULMINACIÓN
Cuando un astro “sale” (orto) por el horizonte o se “pone” (ocaso), su altura es h = 0 (si despreciamos la
refracción atmosférica, la paralaje diurna, el radio de astro ...). En realidad esta altura es:
Para las estrellas y Planetas solamente se tiene en cuenta la refracción a 90º dando una disminución de
- 35´ siendo nula la Paralaje diurna horizontal y los radios ; es decir h = - 35´
Para la Luna se tendrá en cuenta la refracción de –35´ , el radio lunar de - 16´ y un aumento de la
paralaje horizontal de +57´ resultando por lo tanto una altura h = -35´ - 16´ + 57´ = + 6´
Para el Sol se tendrá en cuenta la disminución por la refracción de
pero la paralaje es nula resultando una altura de h = - 35´ -16´ = - 51´
- 35´ , del radio Solar de - 16´
En cambio, cuando el astro Culmina se dice que pasa por el Meridiano del Lugar (punto de partida para la
medida del ángulo horario “t”) y su azimut vale (0º si es un lugar del Hemisferio Norte y 180º si es del
Hemisferio Sur) . Si el astro fuera Inocciduo y culminara dos veces, la culminación inferior sería lo contrario.
CREPÚSCULOS
Se denomina crepúsculo a la claridad variable que precede la salida del Sol o sigue a la puesta del mismo. Se
producen por la difusión de la luz solar por las capas altas de la atmósfera, por lo que su intensidad depende la
Latitud geográfica y altitud del observador.
Se distinguen tres tipos de crepúsculos:
CIVIL
NÁUTICO
ASTRONÓMICO.
Crepúsculo civil corresponde a una altura del Sol sobre el horizonte de h = - 6º . Durante este intervalo de
tiempo desde la puesta hasta esa altura, se considera con sólo son visibles algunos planetas y estrellas de primera
magnitud.
Crepúsculo náutico corresponde a una altura del sol sobre el horizonte de h = - 12º . En ese intervalo de
tiempo son visibles el horizonte y las estrellas más brillantes de las principales constelaciones
Crepúsculo astronómico corresponde a una altura del sol sobre el horizonte de h = - 18º.
es noche cerrada y son visibles todas las estrellas a simple “vista”.
En ese momento
La duración de los crepúsculos ( t ) depende de la latitud geográfica del lugar (Lat) y de la declinación del Sol
(  ), es decir de las estaciones del año ; y se calcula por la fórmula:
Cos(t  t ) 
Sen(h )  Sen( Lat).Sen( )
Cos(lat).Cos( )
en donde:
“ h “ representa la altura del centro del Sol
- 6º para crepúsculos civiles
- 12º para crepúsculos náuticos
- 18º para crepúsculos astronómicos
“ t “ representa el ángulo horario de la salido u orto del Sol y que se puede calcular por la formula:
Cos(t ) 
Cos(90º51´)  Sen(lat).Sen( )
Cos(lat).Cos( )
Asi en la latitud geográfica lat = 60º 34´ en el día del solsticcion de verano ( = +23º 26´), la altura del Sol en la
culminación inferior (es decir a medianoche) es de h = - 6º que corresponde con la altura para el crepúsculo
civil. Por lo tanto el crepúsculo civil dura toda la noche ( noches Blancas ).
En resumen:
Para que el crepúsculo civil dure toda la noche es necesario que la declinación del sol sea:
  90º - lat – 6
es decir   84º - lat
Para el crepúsculo astronómico resulta
  90º -lat –18
es decir   72º - lat