Солнце в полдень — зависимость от широты и часового пояса. Нюансы и причины

Содержание

Времена года

Солнце в полдень — зависимость от широты и часового пояса. Нюансы и причины
статьи

Времена года, четыре периода года (весна, лето, осень и зима), характеризующиеся определенными средними температурами. Начало каждого времени года имеет четкую астрономическую границу.

Эклиптика (видимый путь движения Солнца по небесной сфере) делится четырьмя точками – весеннего и осеннего равноденствий и летнего и зимнего солнцестояний – на секторы по 90°. Период, за который Солнце проходит один из этих секторов, называется временем года.

Весна в Северном полушарии и осень в Южном начинаются, когда Солнце проходит через начальный круг склонения и его прямое восхождение равно 0° (весеннее равноденствие). Лето в Северном полушарии и зима в Южном наступают, когда прямое восхождение Солнца равно 90° (летнее солнцестояние).

Осень в Северном полушарии и весна в Южном начинаются, когда прямое восхождение Солнца составляет 180° (осеннее равноденствие). Началом зимы в Северном полушарии и лета в Южном считается зимнее солнцестояние, когда прямое восхождение Солнца составляет 270°.

Различия в продолжительности времен года

Из-за изменений скорости движения Земли по орбите в течение года, обусловленных эллиптичностью орбиты и законами движения, меняется и продолжительность времен года.

Земля находится в перигелии (на ближайшей к Солнцу точке орбиты) примерно 2 января. В это время она движется быстрее, чем в середине года, и поэтому осень и зима короче остальных сезонов Северного полушария.

Из приведенной ниже таблицы следует, что лето в Южном полушарии короче, чем в Северном, а зима длиннее.

Таблица: Продолжительность времен года

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВРЕМЕН ГОДА
Северное полушариеЮжное полушариеПродолжительность Средняя дата начала
ВеснаОсень92 сут 20 ч21 марта
ЛетоЗима93 сут 14 ч21 июня
ОсеньВесна89 сут 19 ч23 сентября
ЗимаЛето89 сут 01 ч22 декабря

Географические причины

Причины сезонных изменений состояния природы можно подразделить на прямые и косвенные. К первым относятся географические причины.

1. Сезонные изменения продолжительности светлого времени суток: летом дни длинные, а ночи короткие; зимой их соотношение меняется на обратное.

2. Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. Летом в умеренных широтах в полдень Солнце находится ближе к зениту, чем зимой, и, следовательно, одинаковое количество солнечной радиации летом распределяется на меньшей площади земной поверхности.

3. Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Находящееся низко над горизонтом Солнце дает меньше тепла и света, чем Солнце, расположенное высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае преодолевают более мощный слой атмосферы.

В низких широтах в любое время года бóльшую часть дня Солнце находится высоко над горизонтом. В умеренных широтах оно поднимается высоко над горизонтом только летом, а в остальное время года стоит низко. В полярных районах Солнце высоко никогда не поднимается. Несмотря на различные механизмы действия двух последних причин, их иногда объединяют и объясняют углом падения солнечных лучей.

Астрономические причины

К косвенным существенным причинам смены времен года, имеющим астрономическую природу, относятся: шарообразная форма Земли, параллельность солнечных лучей, вращение Земли вокруг своей оси с периодом в одни сутки, движение Земли вокруг Солнца с периодом в один год, наклон земной оси к плоскости земной орбиты и постоянство наклона земной оси при движении Земли по орбите.

Наклон земной оси в сочетании с движением Земли вокруг Солнца представляет собой основную астрономическую причину смены времен года.

Земная ось отклоняется под углом 23°27ў от перпендикуляра к плоскости эклиптики, и, поскольку ее направление в пространстве практически постоянно, каждый из географических полюсов Земли часть года наклонен в сторону Солнца, а другую часть года – в противоположную от него сторону.

Климатическая зональность

Положение границ климатических зон зависит от наклона земной оси к плоскости эклиптики. Северный полярный круг проходит по широте 66°33ў с.ш., а Южный полярный круг – по широте 66°33ў ю.ш.

Полярные круги отделяют, соответственно, северную и южную полярные зоны от умеренных зон Северного и Южного полушарий. Северный тропик (23°27ў с.ш.) и Южный тропик (23°27ў ю.ш.

) являются границами между северной и южной умеренными зонами и внутритропической зоной. Таким образом, последняя охватывает по широте 46°54ў.

Часть года в полярных областях Солнце не заходит и движется по кругу почти параллельно горизонту (полярный день). В другое время года в тех же областях Солнце не восходит (полярная ночь).

Продолжительность полярного дня и полярной ночи вблизи полюсов шесть месяцев, она сокращается по мере удаления от полюсов и приближения к Северному или Южному полярному кругу.

На 78° северной и южной широты полярный день и полярная ночь продолжаются по четыре месяца, а на широтах Северного и Южного полярных кругов – по 24 часа.

В умеренных зонах Солнце никогда не достигает зенита и никогда не описывает полного круга на небосводе. В пределах этих зон, но ближе к тропикам Солнце в полдень приближается к зениту. Вблизи полярных кругов Солнце описывает на небосводе почти полный круг или даже видимый полный круг из-за влияния атмосферной рефракции и некоторой сплюснутости Земли у полюсов.

Изменение склонения Солнца в течение года

– еще одно важное следствие наклона земной оси. Оно проявляется в постепенном увеличении или уменьшении высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. В дни весеннего равноденствия Солнце проходит через точку пересечения небесного экватора и эклиптики.

Для наблюдателя, находящегося на земном экваторе, небесный экватор располагается под прямым углом к горизонту и его плоскость пересекает точки, соответствующие востоку, солнечному зениту и западу. В дни весеннего равноденствия Солнце восходит на востоке и, следуя по эклиптике, проходит точно через зенит в полдень, а затем заходит на западе.

В эти дни солнечные лучи перпендикулярны экватору и освещают Землю от Северного полюса до Южного, и на всей планете одинакова продолжительность дня и ночи.

После весеннего равноденствия Солнце покидает небесный экватор и сдвигается по эклиптике к северу от него, перемещаясь к востоку в своем видимом движении среди созвездий. Для наблюдателя на экваторе Солнце восходит несколько севернее точки востока.

Затем Солнце пересекает небесный меридиан севернее точки зенита и заходит севернее западной точки горизонта.

С каждым днем оно смещается дальше и дальше к северу вплоть до летнего солнцестояния, когда достигается максимальное отклонение в видимом смещении Солнца к северу – на 23°27ў (точка восхода наиболее смещена от восточной точки горизонта к северу, а точка захода Солнца находится на наибольшем удалении к северу от точки запада).

В день летнего солнцестояния солнечные лучи падают отвесно на Северном тропике и максимально освещают всю полярную область, касаясь Северного полярного круга, даже на противоположной стороне земного шара.

В то же самое время в Южном полушарии Солнцем освещены лишь территории к северу от Южного полярного круга, а собственно полярная область не получает солнечного света. Из-за наклона земной оси, а также в зависимости от положения Земли на орбите круг, ограничивающий освещенную Солнцем часть земной поверхности, или линия восходов и заходов, проходящая вокруг Земли, неодинаково охватывает разные широты. Поэтому продолжительность светового дня в Северном полушарии оказывается больше, чем темное время суток, и меньше – в Южном.

После летнего солнцестояния изменения протекают в обратном направлении. Отклонение Солнца к северу уменьшается, и, если наблюдать с экватора, видно, что оно пересекает небесный меридиан с каждым днем все ближе и ближе к зениту вплоть до осеннего равноденствия, когда создаются условия, аналогичные времени весеннего равноденствия.

Возрастает отклонение Солнца к югу, оно восходит южнее точки востока, пересекает небесный меридиан южнее зенита и заходит южнее точки запада. Максимальное южное отклонение достигается во время зимнего солнцестояния, когда условия Южного полушария близки тем, которые складываются в Северном во время летнего солнцестояния.

Теперь уже в Южном полушарии отмечается большая продолжительность дня и короткие ночи. После 22 декабря отклонение Солнца к югу начинает уменьшаться, условия в каждом пункте земной поверхности меняются на противоположные, сохраняющиеся вплоть до весеннего равноденствия.

В любой точке, расположенной на экваторе, Солнце проходит через зенит дважды в год, поднимаясь над горизонтом на 90°. При этом предметы отбрасывают самые короткие тени.

В умеренных широтах Солнце перемещается так, что продолжительность дня и ночи неодинакова, за исключением дней равноденствий. Солнце в полдень достигает максимальной высоты над горизонтом в день летнего солнцестояния, т.е. в первый день астрономического лета в каждом полушарии.

Минимальная полуденная высота Солнца над горизонтом отмечается в день зимнего солнцестояния (в первый день астрономической зимы). Когда Солнце наиболее высоко поднимается над горизонтом, каждый конкретный участок земной поверхности получает максимальное количество солнечной радиации на единицу площади.

При этом поглощение солнечных лучей при прохождении через атмосферу минимально. Чем с бóльшим наклоном падают солнечные лучи, тем сильнее они поглощаются более мощным слоем газообразной атмосферы Земли и тем слабее освещают и нагревают предметы. На экваторе Солнце в полдень никогда не отклоняется от точки зенита более, чем на 23°27ў (если пренебречь рефракцией).

В умеренных широтах полуденное отклонение Солнца от зенита – от 0° до 90°. На полюсах Солнце никогда не поднимается над горизонтом выше, чем на 23°27ў.

В целом сезонные температурные колебания обусловлены изменением количества солнечной радиации, поступающей на поверхность Земли (инсоляции). Величина инсоляции в данной точке зависит от угла падения солнечных лучей, прозрачности атмосферы, солнечной постоянной и расстояния до Солнца.

Запаздывание времен года

Середина астрономического лета – день летнего солнцестояния в Северном полушарии – время, когда инсоляция максимальна.

Однако «макушка» лета, а именно реальное количество тепла, накопленное на поверхности, запаздывает по сравнению с этой датой в различных регионах на разные сроки.

В целом температура воздуха в Северном полушарии достигает максимума приблизительно 1 августа, а минимума – примерно 1 февраля, а в Южном – наоборот.

Запаздывание времен года происходит в основном из-за влияния атмосферы. После летнего солнцестояния сокращается количество тепла, ежесуточно поступающего от Солнца. Тем не менее каждый день в течение нескольких недель количество полученного тепла превышает количество тепла, отраженного земной поверхностью, так как воздух еще продолжает его удерживать и препятствует его быстрой потере.

Значительное количество тепловой энергии накапливается в почвах, горных породах и водоемах. С начала августа потери тепла начинают превышать его поступление, что приводит к понижению среднесуточной температуры.

Хотя серединой астрономической зимы является день зимнего солнцестояния, в течение нескольких недель после него суточные потери тепла превышают его поступление, так что температура понижается до тех пор, пока темпы прогревания Земли не превысят темпы ее охлаждения.

Запаздывание времен года в пределах океанических акваторий больше, чем на материках, поскольку суша нагревается и остывает быстрее, чем вода. Существует также запаздывание в суточном ходе температур, и наиболее теплое время суток приходится не на полдень, а на время от 13 до 17 ч (в зависимости от региона).

Различия между полушариями

Времена года в Южном полушарии прямо противоположны временам года в Северном полушарии. Лето в Южном полушарии начинается примерно 22 декабря. Однако существуют некоторые различия, обусловленные эксцентриситетом земной орбиты.

Зимнее солнцестояние там происходит всего за несколько дней перед тем, как Земля достигнет перигелия. В это время Земля в целом получает от Солнца больше тепла, чем в афелии – максимально удаленной от Солнца точке орбиты.

Казалось бы из этого должно следовать, что лето в Южном полушарии теплее, чем на соответствующих широтах Северного полушария, а зима – холоднее. Тем не менее в умеренных широтах часто наблюдается обратное соотношение.

Разность количества тепла, получаемого Землей в перигелии и афелии, составляет 6%, однако благодаря огромной площади океанов в Южном полушарии климат меняется больше, чем в результате упомянутого выше эффекта.

Внутритропическое пространство

В низких широтах между Северным и Южным тропиками температуры всегда высоки и мало изменяются от месяца к месяцу.

Годовая амплитуда температур (разность между температурами наиболее теплого и наиболее холодного месяцев) никогда не превышает 11° С, а вблизи экватора составляет менее 2° С. Сезонные различия обусловлены распределением атмосферных осадков.

В таких районах, за исключением собственно приэкваториальной полосы, где сезонные изменения вообще отсутствуют, зиме соответствует сухой сезон, а лету – влажный.

Умеренные широты

характеризуются отчетливо выраженными сезонными изменениями температур. Холодное время года называется зимой, теплое – летом, а осень и весна являются переходными сезонами. В умеренных широтах отмечается большое разнообразие условий.

В одних регионах летом очень жарко (от +32 до +38° С), в других – прохладно (в среднем +10° С). Зимы могут быть как весьма мягкими (+4° С), так и очень холодными (в среднем –23° С).

Более того, поскольку на этих широтах сталкиваются контрастные арктические и субтропические воздушные массы, погода здесь очень неустойчива и быстро меняется как от суток к суткам, так и от года к году.

Полярные области

По направлению к полюсам от Северного и Южного полярных кругов выделяют два типа климата: климат ледниковых покровов и климат тундры (последний только в Северном полушарии).

Различия времен года в пределах ледниковых покровов заключаются в том, что летом наступает полярный день, зимой – полярная ночь, а весной и осенью происходит смена дня и ночи. Летних температур здесь достаточно лишь для того, чтобы обеспечить таяние поверхностного слоя снега.

В тундровых районах средние температуры выше 0° С бывают в течение двух-четырех месяцев. См. также МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/Earth_sciences/geografiya/VREMENA_GODA.html

Ориентирование по Солнцу

Солнце в полдень — зависимость от широты и часового пояса. Нюансы и причины

Это одна из моих статей о методах ориентации в пространстве без помощи навигатора, компаса и без прочих девайсов — только природными и натуральными средствами. В следующей статье будет рассказано об ориентировании по звёздам, а в этой — об ориентировании по нашей звезде по имени Солнце.

  • Ориентация по Солнцу.
  • Возникающие иногда основные трудности при ориентировании по нашему Светилу.
  • Тень от Солнца проще найти на ровной поверхности, нежели на НЕровной.
  • Примерная ориентация по Солнцу с помощью часов.

В своих путешествиях никогда с собой не возилось никаких навигаторов (по крайней мере, до мая 2016 года, когда сей текст был опубликован)…
Но почти всегда (на всякий случай) был компас, который доставался из рюкзака крайне редко — примерно 1-2 раза в год, например, когда в тумане надо найти направление, и не видно ни светила, ни других ориентиров. Но даже при пасмурной погоде солнце обычно проглядывается и указывает направление.

Хотя, обычный магнитный компас и удобнее в использовании по сравнению с небесными объектами, но периодически даёт такие же ошибки (как правило, в пределах 20 градусов), а в некоторых районах (например, в районах магнитных аномалий) он вообще бесполезен.
К тому же, далеко не всегда компас находится под рукой (он может просто мешаться, вися на шее или лежа в кармане), и за ним надо лезть в рюкзак.

Ориентация по Солнцу

Итак, начнём с элементарных вещей.

Как мы знаем, утром солнце встаёт на восточной стороне, и постепенно двигается на запад, где вечером закатывается за горизонт  (правда, в зависимости от времени года есть отклонения в этих направлениях, но об этом читайте ниже)… Если знать время (а обычно часы у всех при себе имеются), то достаточно легко определять направление сторон света. Если, допустим, восход солнца — в 6.00, а закат — в 21.00, то реальный полдень будет в 13.30 (пол-пути между восходом и закатом).

И в этот полдень солнце будет показывать точно на юг (при условии, что мы находимся в северном полушарии, или точнее сказать — в более северной точке, чем та, где солнце находится в зените в данный момент).

Между восходом и полуднем Светило будет указывать на юго-восток, а от полудня до заката — на юго-восток (правда, это относится к нашему северному полушарию, а ещё точнее — к местам и временам, когда вы находитесь к северу от точки зенита).

В средней полосе России, например на широте Уфы или Москвы, чем ближе ко дню летнего солнцестояния (20-21 июня), тем более тяготеющим к югу становится восход и закат солнца (и 21 июня на закате, например, Солнце заходит к юго-юго-западу).
А ближе к зимнему солнцестоянию (21 декабря) у нашего Светила при восходах и закатах проявляется бОльший крен в сторону юга — закат норовит стать северо-западным, а восход — северо-восточным. Картинка ниже наглядно это иллюстрирует.

Схема расположения восходов и закатов солнца

А вот чем ближе к дням весеннего и осеннего равноденствий (20-21 сентября и 21-22 марта), тем восточнее восход и западнее закат.
И конкретно в эти дни равноденствия восход и закат нашего Светила происходят точно на востоке и западе в любой точке земного шара (окромя полюсов, наверно, и их ближайших окрестностей).

Весеннее и осеннее равноденствия — это когда Солнце в видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор (и в зените в эти дни оно находится только над экватором)… В эти два дня в году во всех точках нашего шарика день практически равен ночи (окромя тех же полюсов, где и не день, и не ночь, а дооооооолгое пограничное состояние).

Про зимнее солнцестояние подробнее и официальнее можно почитать тут

Вообще, пожалуй, можно сказать так, что какое время года сейчас ни было, и во сколько бы ни был закат и восход солнца, что при истинном полудне в 13.

00 (а истинный полдень — это середина временного расстояния от рассвета до заката) будет следующий расклад положения нашего светила:
В 19.00 солнце практически всегда будет находиться на западе. А утром в 7.

00 — на востоке (даже при условии, что, например, у нас в России в данный момент зима, и световой день явно короче 12 часов).

То есть, в зависимости от времени года солнце будет на разной высоте от горизонта или ниже его, но практически всегда оно будет указывать на то же направление, что и в другие месяцы года… Ниже прилагается схематичная картинка для наглядности вышесказанного. Хотя, она похожа на предыдущую иллюстрацию, и движение солнца на ней показано почти по тому же принципу, но воспринимается, наверно, по-другому.

По картинке видно, что видимый нашими глазами путь солнца от «точки запада» до «точки востока» в любое время года будет одинаковым по расстоянию, только наклон дуги относительно наших глаз меняется (правда, с 21 сентября по 21 марта мы не будем видеть часть пути Светила, но можем мысленно его продолжить).

При ориентировании по нашему Светилу есть следующие основные трудности (изредка возникающие в зависимости от обстоятельств):

  • Когда небо почти полностью закрыто очень чёрными тучами и особенно, в той части неба, где на данный момент находится наша звезда. Но даже в случае полной её закрытости тучами, всё-таки, иногда можно определить примерное её нахождение (+- 10-20 градусов), если остальная часть неба тучами не закрыта… Облака же почти никогда не вызывают проблем, ибо через них Солнце обычно так или иначе тускло выдаёт себя.
  • При нахождении на крайних северных или южных широтах планеты в дни, близкие к летнему или зимнему солнцестоянию (в северном полушарии — это соответственно 20-21 июня и 21-22 декабря) солнце либо почти не садится, либо почти не встаёт. Например, чем севернее от северного полярного круга, тем длиннее эти отрезки из «дней без солнца» или «100% светлых суток».

Чем севернее или южнее от экватора, тем больше погрешностей и искажений от «идеальных» закатов и восходов.

На экваторе же всегда — в любой день в году — восход солнца будет точно на востоке, а закат — точно на западе. И к сожалению и одновременно к счастью, световой день на экваторе всегда составляет ровно 12 часов, а тёмное время суток — другие 12 часов.

  • Ну и ещё одна основная проблема — когда солнце буквально над головой в зените (но это возможно только в районах нахождения северного и южного тропиков, находящихся на 23-ей параллели по обе стороны от экватора, ну и, конечно, между этими тропиками). Даже если будет 1-2 градуса наклона, то тоже очень трудно будет определить направление (по сему, продолжим «близкие к зениту точки» до 25-ой параллели)… Правда, если подождать 15-20 минут, то можно-таки будет увидеть, куда движется солнце.

Кстати, вдруг если кто не знает, почему южный и северный тропики находятся на 23-их параллелях, то скажем, что планета Земля вращается вокруг Солнца под уклоном своей оси именно в 23 градуса. И, например, северный тропик находится на наиболее северной широте, над которой наше Светило в полдень может подняться в зенит

  • Есть ещё один специфический момент. Поведение Светила может вводить вас в замешательство в южном полушарии (в период с 21 сентября по 21 марта, когда Солнце находится к северу от экватора) — когда Солнце, вставая на востоке, будет к полудню двигаться на север (а HE на юг, как мы привыкли), и потом постепенно выходить к западу — то есть, против часовой стрелки.

Тень от Солнца проще найти на ровной поверхности, нежели на НЕровной

Особенно, в случае, если Солнце очень высоко и близко к точке зенита (что возможно лишь в границах тропиков).

 Если стоять на склоне холма/горы с определённым уклоном, то чуток сложнее поставить вертикально себя или что-нибудь, по которым определяется тень (склон горы смущает).

А вот на ровной поверхности по закону эквилибристики — намного легче держать вертикальное положение (по крайней мере, у автора оных строк).

Ну в крайнем случае, если в полдень не определяется направление севера по тени или её отсутствию, то можно просто подождать максимум 15-20 минут. По наблюдению за перемещением тени от неподвижно стоящего дерева/человека/столба в течение этих 15-20 минут станет ясно, где юг или север.

Едва ли не лучший проверщик — тело самого проверяющего. Поскольку обычно вестибюлярный аппарат у людей неплохо развит (по крайней мере, обычно у тех, кто самостоятельно ходит на природу), и им достаточно легко на ровной поверхности поставить своё тело вертикально. И определить направление тени.

А ещё есть такой вариант определить тень от солнца. Допустим, вы вышли к оазису, состоящему из одного дерева, ствол коего абсолютно кривой и совсем не вертикальный. Однако, если подвесить к ветке предмет около 1 кг веса, то можно будет увидеть вертикаль… Однако, это довольно муторно и проще использовать тень от своего тела.

Ориентация по Солнцус помощью часов

Циферблат часов следует расположить горизонтально так, чтобы часовая стрелка указывала на точку горизонта, находящуюся под Солнцем. Примерное направление на юг будет показывать биссектриса угла между часовой стрелкой и местом на циферблате, соответствующим истинному полудню… На картинке внизу показан пример, когда истинный полдень приходится на 14.00.

Биссектриса угла показывает на юг

Многие люди думают, что трудно знать, во сколько истинный полдень (пол-пути от восхода до заката). В истинный полдень солнечная тень — самая короткая, и она направлена на север, в противоположную от Светила сторону.

Если я нахожусь где-то на природе, то у меня как-то само собой получается знать, во сколько времени (+- 5-15 минут) происходят рассвет и закат, и по ним легко вычисляется полдень.

Конечно, это не сразу пришло, а с опытом нахождения на природе.

Да и вообще, это бывает жизненно важно знать время заката во время путешествий на природе, а то, например, можно не успеть спустится с высокой горы до заката светила (даже с фонарём не так хорошо видно)… Правда, в широтах, близких к северному или южному полярным кругам время заката и рассвета меняется намного быстрее, чем в субэкваториальных зонах.

Например, в широтах Уфы и Москвы между двумя соседними днями разница во времени восхода и заката Светила составляет от 10-20 секунд (во время зимнего и летнего равноденствий и дней, близким к оным) до 2-2,5 минут (во время весеннего и осеннего равноденствий). То бишь, в последнем случае время восхода и заката каждый день изменяется на 2-2,5 минуты.

Кстати, как уже многие слышали — чем ближе к экватору, тем меньше разница по времени между «зимними» рассветом-закатом и «летними».

Ровно на экваторе временная разница между рассветом и закатом ровно 12 часов — в любое время года. То бишь, день равен ночи. И чем дальше от экватора, тем разница больше и больше.

К этому, как правило, тоже нужно время для привыкания. Особенно, тем, кто ориентируется в тех местах по солнцу.

Впрочем, как упоминалось выше, в субэкваториальных зонах нужно привыкать к тому, что солнце идёт то по «часовой стрелке» (если оно к югу от наблюдателя), то против часовой.

Кстати, вдруг кто из читателей ещё не знает — стрелки на наших часах идут по «часовой стрелке» по той причине, что «патент на изобретение» был выдан в Европе, где солнечные часы всегда показывали именно такое движение тени. Так и повелось.

Древние солнечные часы античного мира

О том, почему циферблат поделен на 12 часов и на 60 минут, возможно, мы расскажем как-нибудь в другой раз.

Также есть статья о ночном ориентировании по Луне.

На этой странице находится список статей и заметок с советамии прочими рекомендациями для путешественников (конечно, в основном для начинающих). Список постепенно наполняется.

Источник: http://takliono.ru/orientirovanie-po-solncu/

Высота солнца над горизонтом: изменение и измерение. Восход солнца в декабре

Солнце в полдень — зависимость от широты и часового пояса. Нюансы и причины

Жизнь на нашей планете зависит от количества солнечного света и тепла. Страшно представить даже на миг, что было бы, если бы на небе не было такой звезды, как Солнце. Каждая травинка, каждый листочек, каждый цветочек нуждается в тепле и свете, как люди в воздухе.

Угол падения лучей солнца равен высоте солнца над горизонтом

Количество солнечного света и тепла, которое поступает на земную поверхность, прямо пропорционально углу падения лучей. Солнечные лучи могут падать на Землю под углом от 0 до 90 градусов. Угол попадания лучей на землю разный, потому что наша планета имеет форму шара. Чем он больше, тем светлее и теплее.

Таким образом, если луч идёт под углом 0 градусов, он только скользит вдоль поверхности земли, не нагревая её. Такой угол падения бывает на Северном и Южном полюсах, за полярным кругом. Под прямым углом солнечные лучи падают на экватор и на поверхность между Южным и Северным Тропиком.

Если угол попадания солнечных лучей на землю прямой, это говорит о том, что солнце в зените.

Таким образом, угол падения лучей на поверхность земли и высота солнца над горизонтом равны между собой. Зависят они от географической широты. Чем ближе к нулевой широте, тем угол падения лучей ближе к 90 градусам, тем выше находится солнце над горизонтом, тем теплее и светлее.

Высота солнца над горизонтом не является постоянной величиной. Напротив, она всегда изменяется. Причина этого кроется в непрерывном движении планеты Земля вокруг звезды Солнце, а также вращении планеты Земля вокруг собственной оси. В результате день сменяет ночь, а времена года друг друга.

Территория между тропиками получает больше всех тепла и света, здесь день и ночь практически равны друг другу по продолжительности, а солнце находится в зените 2 раза в год.

Поверхность за полярным кругом получает всех меньше тепла и света, здесь существуют такие понятия, как полярные день и ночь, которые длятся около полугода.

Дни осеннего и весеннего равноденствия

Выделены 4 основные астрологические даты, которые определяет высота солнца над горизонтом. 23 сентября и 21 марта – дни осеннего и весеннего равноденствия. Это означает, что высота солнца над горизонтом в сентябре и марте в эти дни 90 градусов.

Южное и Северное полушария освещаются солнцем одинаково, а долгота ночи равна долготе дня. Когда в Северном полушарии наступает астрологическая осень, то в Южном, наоборот, весна. То же самое можно сказать о зиме и лете. Если в Южном полушарии зима, то в Северном – лето.

Дни летнего и зимнего солнцестояния

22 июня и 22 декабря – дни летнего и зимнего солнцестояния. 22 декабря наблюдается самый короткий день и самая длинная ночь в Северном полушарии, а зимнее солнце находится на самой низкой высоте над горизонтом за весь год.

Выше широты 66,5 градуса солнце находится под горизонтом и не восходит. Это явление, когда зимнее солнце не восходит на горизонт, называется полярной ночью. Самая короткая ночь бывает на широте 67 градусов и длится всего 2 суток, а самая длинная бывает на полюсах и длится 6 месяцев!

Декабрь является из всего года тем месяцем, когда в Северном полушарии самые длинные ночи. Люди в Центральной России просыпаются на работу в темноте и возвращаются тоже в темное время суток. Это тяжелый месяц для многих, так как нехватка солнечного света сказывается на физическом и моральном состоянии людей. По этой причине может даже развиться депрессия.

В Москве в 2016 г. восход солнца в декабре 1 числа будет в 08.33. При этом долгота дня составит 7 часов 29 минут. Заход солнца за горизонт будет очень рано, в 16.03. Ночь составит 16 часов 31 минуту. Таким образом, получается, что долгота ночи в 2 раза больше, чем долгота дня!

В этом году день зимнего солнцестояния – 21 декабря. Самый короткий день будет длиться ровно 7 часов. Затем 2 дня продержится такая же ситуация. И уже с 24 декабря день пойдёт на прибыль медленно, но верно.

В среднем в сутки будет прибавляться по одной минуте светлого времени. В конце месяца восход солнца в декабре будет ровно в 9 часов, что на 27 минут позже, чем 1-го декабря

22 июня – день летнего солнцестояния. Всё происходит с точностью до наоборот. За весь год именно в эту дату самый длинный день по продолжительности и самая короткая ночь. Это касаемо Северного полушария.

В Южном всё наоборот. С этим днём связаны интересные природные явления. За Полярным кругом наступает полярный день, солнце не заходит за горизонт на Северном полюсе 6 месяцев. В Санкт-Петербурге в июне начинаются загадочные белые ночи. Длятся они примерно с середины июня в течение двух-трёх недель.

Все эти 4 астрологические даты могут меняться на 1-2 дня, так как солнечный год не всегда совпадает с календарным годом. Также смещения происходят в високосные года.

Высота солнца над горизонтом и климатические условия

Солнце является одним из самых важных климатообразующих факторов. В зависимости от того, как изменялась высота солнца над горизонтом над конкретным участком земной поверхности, меняются климатические условия и времена года.

Например, на Крайнем Севере лучи солнца падают под очень маленьким углом и только лишь скользят вдоль поверхности земли, совсем не нагревая её. Под условием этого фактора климат здесь крайне суровый, присутствует вечная мерзлота, холодные зимы с леденящими ветрами и снегами.

Чем больше высота солнца над горизонтом, тем теплее климат. Например, на экваторе он необычайно жаркий, тропический. Сезонные колебания также в районе экватора практически не чувствуются, в этих районах вечное лето.

Измерение высоты солнца над горизонтом

Как говорится, всё гениальное – просто. Так и здесь. Прибор для измерения высоты солнца над горизонтом элементарно прост. Он представляет собой горизонтальную поверхность с шестом посередине длиной 1 метр.

В солнечный день в полдень шест отбрасывает самую короткую тень. С помощью этой кратчайшей тени и проводятся расчёт и измерения. Нужно замерить угол между концом тени и отрезком, соединяющим конец шеста с концом тени.

Эта величина угла и будет являться углом нахождения солнца над горизонтом. Этот прибор называется гномоном.

Гномон – это древний астрологический инструмент. Существуют и другие приборы для измерения высоты солнца над горизонтом, такие как секстант, квадрант, астролябия.

Источник: https://FB.ru/article/276375/vyisota-solntsa-nad-gorizontom-izmenenie-i-izmerenie-voshod-solntsa-v-dekabre

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.