- 4 Ноября, 2018
- Советы туристу
- Иван Лапаев
Восход и заход Солнца — это естественные процессы, происходящие регулярно в нашей Вселенной. Правда, если быть точными, то Солнце не восходит и заходит, а остается неподвижным. Вопреки расхожему мнению наших древних предков, это не небесное светило вращается вокруг нашей планеты, а Земля вместе с семью другими планетами вращается вокруг Солнца, попутно вращаясь еще и вокруг своей оси, по направлению с запада на восток.
Знание о том, с какой стороны восходит Солнце, может пригодиться туристу, как способ ориентирования по местности и даже послужить заменой компаса. Кроме того, есть любители полюбоваться закатом. Из статьи читатели могут узнать, где Солнце заходит и восходит.
Виды полушарий и различия между ними
Мнение эксперта
Смирнов Александр Станиславович
Инструктор по выживанию в дикой природе. Опыт преподавания более 15 лет
Всего существует 4 вида полушарий – Южное и Северное, Западное и Восточное. Коротко описывая Западное и Восточное, нужно отметить, что они отличаются по часовым поясам.
То есть, когда в Западном полушарии день, то в Восточном ночь и наоборот. Это происходит из-за того, что Земля вращается вокруг своей оси.
В разное время суток Земля “подставляет” Солнцу разные свои части.
Но нас интересуют Северное и Южное полушария. Они отличаются по временам года. То есть, если в Северном зима, то в Южном лето и наоборот. Весна и осень соответственно тоже поменяны местами. Это происходит благодаря вращению Земли вокруг Солнца и ее неравномерному освещению.
Где заходит Солнце и где оно восходит?
Если рассматривать Северное полушарие, то летом Солнце восходит между севером и востоком, а заходит между севером и западом. Зимой встает между югом и востоком, а заходит между западом и югом.
Осенью и весной Солнце встает между северо-востоком и юго-востоком, а заходит между северо-западом и юго-западом. В дни осеннего и весеннего равноденствия, как уже было отмечено, оно восходит и заходит строго на востоке и западе соответственно.
В Южном полушарии все наоборот. Этим и объясняется отличие времен года.
Необходимо упомянуть о том, что контраст между ночью и днем тем выше, чем севернее располагается рассматриваемая местность в Северном полушарии, и чем южнее в Южном. То есть, если сформировать определенное правило, то оно будет звучать так: чем ближе территория к полюсу, тем сильнее будет проявляться разница ночи и дня.
И соответственно чем ближе территория к экватору, тем меньше проявляется разница дня и ночи.
Если рассматривать на конкретном примере, то на полюсах ночи длятся по нескольку месяцев, как и дни. А на экваторе разницы между ночью и днем практически нет. Из-за этого на экваторе никогда не бывает зимы и лета, здесь всегда одинаковая освещенность.
Это интересно: Условные обозначения на плане местности
Солнечный путь
Ежедневно утром ласковое солнышко призывает нас к пробуждению и новым открытиям в этом удивительном мире. А вечером оно, совершая свой медленный ход по небосводу, уходит за горизонт, давая возможность отдохнуть после насыщенного трудового дня. Откуда начинается это путешествие? Где заходит солнце в конце пути?
Восхождение главного светила начинается на востоке. Покидает солнышко нас в конце дня на западе.
После этого оно продолжает свой путь, но уже на другой стороне нашей удивительной планеты. А утром снова восходит на востоке.
Так описанная картина представляется нам с Земли. Интересно, что древние люди считали такую точку зрения неправильной. В таком случае, где заходит солнце на самом деле, и как оно появляется вновь на небе?
Если не вникать в подробности мировоззрения жителей древности, то можно сказать, что они правы. Дело в том, что наша планета – часть Солнечной системы, где Солнце неподвижно и находится в центре.
Мнение эксперта
Смирнов Александр Станиславович
Инструктор по выживанию в дикой природе. Опыт преподавания более 15 лет
Земля движется вокруг него по своей орбите и, помимо такого движения, совершает обороты вокруг своей воображаемой оси. Полный оборот планета делает за 24 часа, другими словами – за сутки.
Именно поэтому нам кажется, что места, где заходит солнце и куда утром вновь возвращается – неизменны.
Северный полюс и другие части света
Если бы человек мог изучать движение главного светила со стороны Северного полюса, то он увидел бы вращение Земли против часовой стрелки, а также место, где заходит солнце, и как оно восходит. Зрительно движение небесного тела представится как ход с востока на запад. На самом деле оно будет двигаться на восток, а Земля вращаться вокруг своей оси.
Интересно, что в разных частях света солнце восходит не в одно и то же время. К примеру, на восточном побережье США это происходит еще за 3 часа до тех областей, что находятся на побережье Запада. Соответственно, и закат солнца в разных частях света приходится на разное время.
Особенности годичного движения Солнца
Еще древние наблюдатели заметили неравномерность видимого движения небесной сферы Солнца в течение года. Осенью и зимой Солнце движется быстрее, чем весной и летом.
Быстрее Солнце движется около 3 января (около 1° 1 ‘в сутки), а медленнее – около 4 июля (57’ за сутки). Поэтому весна и лето продолжаются 186 суток, а осень и зима – 179 суток
Видимый диаметр солнечного диска также неодинаков в течение года. Наибольший (32,5’) он тогда, когда скорость Солнца наибольшая, то есть в январе, а наименьший (31,5’) – в июле. Это означает, что расстояние до Солнца зимой меньше, чем летом.
Изменение расстояния от Земли до Солнца в течение года указывает на то, что Солнце находится не в центре земной орбиты. На самом деле орбита Земли – не круг, а эллипс, и Солнце лежит в одном из его фокусов. Движение Земли по орбите не равномерно: оно тем быстрее, чем ближе Земля к Солнцу.
Точку, в которой Земля находится ближе всего к Солнцу, называют перигелием. Эту точку Земля проходит 3 января.
Противоположную точку, в которой Земля находится дальше всего от Солнца, называют афелием. Через афелий Земля проходит 4 июля.
Вследствие гравитационных возмущений точки перигелия и афелия несколько смещаются вдоль орбиты Земли, поэтому даты прохождения Земли через перигелий и афелий являются только средними значениями дат для нашей эпохи. Моменты минимального расстояния от Земли до Солнца в разные годы приходятся на дни с 2 по 5 января, а моменты наибольшего расстояния – с 1 по 5 июля.
Ориентирование: как определить стороны света без компаса на местности?
Если есть наручные часы со стрелками (не электронные), то в положении «горизонтально» их требуется повернуть часовой стрелкой на солнце. Проведя воображаемую биссектрису между цифрой 12 и направлением на небесное светило, получим линию «север-юг». Интересно и то, что до полудня, юг находится справа от солнца.
Понимая, как определить стороны света без компаса, человек сможет в любом месте сориентироваться и выйти в нужном направлении. Эти знания очень важны, особенно для туристов, работников лесного хозяйства, охотников, мореплавателей и людей, занятых другими видами деятельности.
Способ, описанный выше, может дать сравнительно верные результаты в северных широтах. В умеренных он работает лишь отчасти (особенно зимой). В южных регионах летнее солнце стоит высоко, поэтому могут возникнуть погрешности. Ко всему прочему, нужно учитывать переходы на летнее время и обратно (так как это влияет на определение полудня).
Еще важно запомнить, где восходит солнце и где оно заходит в средних широтах. В этих местах главное светило восходит в летнее время на северо-востоке, а на северо-западе заходит.
3имой – на юго-востоке и юго-западе, соответственно. Только 2 раза в год восход солнца происходит абсолютно точно на востоке, а заход – на западе.
Это дни равноденствий – 21 марта и 23 сентября.
Ориентирование по компасу
Если предстоит ориентирование в лесу, самый надежный способ — использование компаса. Для того чтобы его показания были точными, его нужно держать вдали от электронных приборов, металлических предметов и магнитов. Перед тем как ориентироваться на местности, нужно установить компас в горизонтальное положение и снять стопор со стрелки. Стрелка через некоторое время примет положение «юг-север», красным концом показывая северное направление. Если встать лицом в эту сторону, то справа будет восток, слева — запад. Чтобы не сбиться с пути, необходимо чаще сверять правильность выбранного направления своего движения.
Тень и ориентирование на местности
Есть еще один способ ориентирования по тени. В незнакомых местах при возникновении данной необходимости нужно брать во внимание разные небесные светила. Ночью это может быть полярная звезда, а днем – солнце.
Понимая, с какой стороны заходит солнце, можно определить другие стороны света и выбрать правильное направление пути. К примеру, в северных широтах, когда наступает время летних ночей, зашедшее солнце находится близко к горизонту. Поэтому небо с северной стороны более светлое, чем на юге.
Известно, что наиболее высокое солнечное положение можно определить по самой короткой тени. Это соответствует полудню.
Направление такой тени показывает на север. Так же и с луной: если она полная и занимает самое высокое положение над горизонтом – значит, находится на юге.
Это время, когда света достаточно для того, чтобы хорошо различать тени. Аналогично при полнолунии – самая короткая тень.
Это интересно: Как вязать двойной рыболовный узел клинч: схема
Это полночь. Направление тени укажет на север.
Каждый человек знает, что солнце является звездой, вокруг которой вращается Земля и другие планеты. Наверное, все слышали о том, что это небесное тело появляется на Востоке, а исчезает на Западе. Но не все знают, где садится солнце и почему именно там. Далее в статье попытаемся рассмотреть вопрос места появления и исчезновения небесного светила.
Как ориентироваться по луне и часам
Рассмотрим, как ориентироваться по луне краткое содержание. Иногда ночью облачное небо может не позволить обнаружить полярную звезду, но видно луну. Определим сторону света с помощью часов и луны. Опять же, ищем луну, если позволяет погода. Бывает 8 фаз луны, но мы поговорим о 4х из них – новолуние, 1-я четверть, полнолуние и 3-я четверть. в полнолуние считайте, что вам повезло.
Надо запомнить: полная луна в полночь указывает направление на юг, в 6 утра на запад и в 18 часов на восток.
А если луны нет, то это новолуние и вам не повезло. Для последующих данных научитесь различать первую и последнюю фазы луны – растущую и стареющую. Если луна похожа на С – стареющая. Если с добавлением палки слева получилась Р – растущая. Взглянем на фазу растущей луны, в 17 часов она укажет на юг, в полночь на запад, утром ее не видно. Последняя фаза – стареющая луна: в 6 утра на юге, в полночь на востоке, не видно вечером. И все эти числа касаются зимнего времени. Наблюдая за луной в южном полушарии, получатся данные.
Рекомендуем прочитать:
DrimSim — туристическая сим-карта для путешественников
Ориентир по луне
Было рассмотрено, как ориентироваться по луне ночью. Ночью найти укрытие и переждать до утра, но если есть такая необходимость в ночное время куда-то двигаться, воспользуйтесь этими методами. Когда не видно полярной звезды. Полярная звезда указывает направление севера. Резюмируя, такой метод является приближенным и не всегда даст точные данные. С опытом вы станете точнее.
Важно помнить, что магнитный компас укажет точное направление, так как он указывает магнитный полюс. Не зная магнитного склонения, результат будет неточный. Зато, зная эти методы, вы можете сориентироваться в пустыне без компаса.
Как перемещается солнце
После того, как небесное светило появилось на горизонте, его движение продолжается непрерывно. В течение всего дня можно наблюдать, как солнце перемещается по небосводу. На самом деле это не солнце движется, а Земной шар делает оборот вокруг звезды. Причем длительность всего процесса составляет 24 часа.
Легко объясним тот факт, почему комната в квартире, расположенная окнами на юг, всегда значительно светлее, по сравнению с аналогичными помещениями с выходом на другие стороны света. Все дело в том, что в течение дня солнце движется по проекции юга горизонта и в конечном итоге достигает пиковой точки.
Весь этот процесс в научной терминологии называется как кульминирования небесного тела.
Ориентирование по солнцу и часам
Чтобы определить направление сторон света, можно и не использовать часы, делать это примерно, «на глазок». Но результат с часами будет гораздо точнее. Ориентирование по солнцу и часам основывается на том, что расположение солнца в течение дня меняется по определенной траектории, и, зная в какое время где оно должно находиться, мы можем определить стороны света.
Движение точки заката солнца
Солнце на Западе заходит всего два раза в год. Этими датами считаются 20 и 21 марта, а также 22 и 23 сентября. Еще их называют днями равноденствия. Именно тогда, солнце садиться ровно на Западе.
При этом длительность дня равна двенадцати часам. Пожалуй, эти даты являются единственными, когда солнце действительно садиться в Западной части горизонта.
После того как пройдет весеннее равноденствие, солнце начинает смещаться выше к небосводу, именно поэтому день начинает становиться длиннее. Соответственно точки заката и восхода смещаются с каждым днем все ближе к северу. Весь этот процесс длится до 21 июня. Как раз в этот день происходит солнцестояние. Именно тогда точка захода максимально сдвинута к северу, а продолжительность дня дольше.
В городах, которые находятся за полярным кругом, точки заката и восхода сливаются в одну, что способствует тому, что небесное светило не выходит из-за горизонта и наступает полярный день.
После 22 июня точка заката Солнца начинает постепенно смещаться в западную и восточную часть. То же самое происходит и с точкой восхода.
В связи с этим, продолжительность дня укорачивается. После 23 сентября точка, где встает солнце, начинает сближаться с точкой его заката, происходит это южнее горизонта.
Все это длится до зимнего солнцестояния. Именно тогда, небесное светило появляется и исчезает южнее всех предыдущих дней, и как раз поэтому, данная ночь самая длинная в этот период.
Интересным фактом является то, что именно в эти сутки полярный день сменяется на полярную ночь. Небесное светило никак не показывается за горизонтом.
Мнение эксперта
Смирнов Александр Станиславович
Инструктор по выживанию в дикой природе. Опыт преподавания более 15 лет
Связано это явление, прежде всего, с тем, что точки, где Солнце садится, и где оно встает, сходятся на юге. По прошествии зимнего солнцестояния все постепенно начинает меняться.
Точки заката и восхода начинают движение в обратном направлении, из-за этого можно наблюдать удлинение светового дня.
§ 52. Видимое годовое движение Солнца и его объяснение
Наблюдая за суточным движением Солнца в течение года, можно легко заметить в его движении ряд особенностей, отличающихся от суточного движения звезд. Наиболее характерные из них следующие.
1. Место восхода и захода Солнца, а следовательно, и его азимут изо дня в день изменяются. Начиная с 21 марта (когда Солнце восходит в точке востока, а заходит в точке запада) по 23 сентября восход Солнца наблюдается в норд-остовой четверти, а заход — в норд-вестовой. В начале этого времени точки восхода и захода Солнца перемещаются к северу, а затем в обратном направлении. 23 сентября так же, как и 21 марта, Солнце восходит в точке востока и заходит в точке запада. Начиная с 23 сентября по 21 марта подобное явление повторится в зюйд-остовой и зюйдвестовой четвертях. Перемещение точек восхода и захода Солнца имеет годичный период.
Звезды всегда восходят и заходят в одних и тех же точках горизонта.
2. Меридиональная высота Солнца изменяется с каждым днем. Например, в Одессе (ср = 46°,5 N) 22 июня она будет наибольшей и равняться 67°, затем начнет уменьшаться и 22 декабря достигнет наименьшего значения 20°. После 22 декабря меридиональная высота Солнца начнет увеличиваться. Это явление также годичного периода. Меридиональная высота звезд всегда постоянна. 3. Продолжительность времени между кульминациями какойлибо звезды и Солнца беспрерывно изменяется, тогда как продолжительность времени между двумя кульминациями одних и тех же звезд остается постоянной. Так, в полночь мы видим кульминирующими те созвездия, которые в данное время находятся на противоположной стороне сферы от Солнца. Затем одни созвездия уступают место другим, а в течение года в полночь поочередно прокульминируют все созвездия.
4. Продолжительность дня (или ночи) в течение года непостоянна. Это особенно заметно, если сравнить продолжительность летнего и зимнего дней в больших широтах, например в Ленинграде Происходит это потому, что время нахождения Солнца над горизонтом в течение года различное. Звезды над горизонтом находятся всегда одинаковое количество времени.
Таким образом, Солнце, кроме суточного движения, совершаемого совместно со звездами, имеет еще видимое перемещение по сфере с годовым периодом. Это перемещение называют видимым годовым движением Солнца по небесной сфере.
Наиболее наглядное представление об этом движении Солнца получим в том случае, если ежедневно будем определять его экваториальные координаты — прямое восхождение а и склонение б Затем по найденным значениям координат нанесем точки на вспомогательную небесную сферу и соединим их плавной кривой. В результате получим большой круг на сфере, который укажет путь видимого годового движения Солнца. Круг на небесной сфере, по которому перемещается Солнце, называется эклипти кой . Плоскость эклиптики наклонена к плоскости экватора под постоянным углом g = =23°27′ , который называется углом наклона эклиптики к экватору
(рис. 82).
Рис. 82.
Видимое годовое движение Солнца по эклиптике происходит в направлении, противоположном вращению небесной сферы, т. е. с запада на восток. Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называют точками равноденствий. Точка, в которой Солнце переходит из южного полушария в северное, а следовательно меняет наименование склонения с южного на северное (т. е. с бS на бN), называется точкой
весеннего равноденствия
и обозначается значком Y. Этим значком обозначают созвездие Овна, в котором когда-то находилась эта точка. Поэтому иногда ее называют точкой Овна. В настоящее время точка Т находится в созвездии Рыб.
Противоположную точку, в которой Солнце переходит из северного полушария в южное и меняет наименование своего склонения с бN на бS, называют точкой осеннего равноденствия.
Ее обозначают значком созвездия Весов O, в котором она когда-то находилась. В настоящее время точка осеннего равноденствия находится в созвездии Девы.
Точку L называют точкой летнего,
а точку L’ — точкой
зимнего солнцестояний.
Проследим за видимым движением Солнца по эклиптике в течение года.
В точку весеннего равноденствия Солнце приходит 21 марта. Прямое восхождение a и склонение Солнца б равны нулю. На всем земном шаре Солнце восходит в точке Ost и заходит в точке W, а день равен ночи. С 21 марта Солнце перемещается по эклиптике в сторону точки летнего солнцестояния. Прямое восхождение и склонение Солнца беспрерывно увеличиваются. В северном полушарии наступает астрономическая весна, а в южном — осень.
22 июня, примерно через 3 месяца, Солнце приходит в точку летнего солнцестояния L. Прямое восхождение Солнца а=90° , a склонение б = 23°27’N. В северном полушарии наступает астрономическое лето (самые длинные дни и короткие ночи), а в южном—зима (самые длинные ночи и короткие дни) . При дальнейшем движении Солнца его северное склонение начинает уменьшаться, а прямое восхождение по-прежнему увеличивается.
Примерно еще через три месяца, 23 сентября, Солнце приходит в точку осеннего равноденствия Q. Прямое восхождение Солнца а=180° , асклонение б=0° . Так как б=0 ° (как и 21 марта), то для всех точек земной поверхности Солнце восходит в точке Ost и заходит в точке W. День будет равен ночи. Наименование склонения Солнца меняется с северного 8n на южное — бS. В северном полушарии наступает астрономическая осень, а в южном — весна. При дальнейшем перемещении Солнца по эклиптике к точке зимнего солнцестояния U склонение 6 и прямое восхождение аО увеличиваются.
22 декабря Солнце приходит в точку зимнего солнцестояния L’. Прямое восхождение а=270 ° и склонение б=23°27’S. В северном полушарии наступает астрономическая зима, а в южном — лето.
После 22 декабря Солнце перемещается к точке Т. Наименование его склонения остается южным, но уменьшается, а прямое восхождение увеличивается. Примерно через 3 месяца, 21 марта, Солнце, совершив полный оборот по эклиптике, возвращается в точку Овна.
Изменения прямого восхождения и склонения Солнца в течение года не остаются постоянными. Для приближенных расчетов суточное изменение прямого восхождения Солнца принимают равным 1°. Изменение склонения за сутки принимают равным 0°,4 в течение одного месяца до равноденствия и одного месяца после, а изменение 0°,1 в течение одного месяца до солнцестояний и одного месяца после солнцестояний; все остальное время изменение склонения Солнца принимают равным 0°,3.
Особенность изменения прямого восхождения Солнца играет важную роль при выборе основных единиц для измерения времени.
Точка весеннего равноденствия перемещается по эклиптике навстречу годовому движению Солнца. Годовое перемещение ее равно 50″, 27 или округленно 50″,3 (для 1950 г.). Следовательно, Солнце не доходит до первоначального места относительно неподвижных звезд на величину 50″,3. Для прохождения Солнцем указанного пути понадобится 20мм 24c. По этой причине весна
Наступает раньше, чем Солнце окончит и своем видимом годовом движении полный круг в 360° относительно неподвижных звезд. Смещение момента наступления весны было обнаружено Гиппархом во II в. до н. э. по наблюдениям звезд, которые он производил на острове Родос. Это явление он назвал предварением равноденствий, или прецессией.
Явление перемещения точки весеннего равноденствия вызвало необходимость ввести понятия тропического и звездного годов. Тропическим годом называют промежуток времени, в течение которого Солнце совершает полный оборот по небесной сфере относительно точки весеннего равноденствия Т. «Продолжительность тропического года равна 365,2422 суток. Тропический год согласуется с природными явлениями и точно содержит в себе полный цикл сезонов года: весну, лето, осень и зиму.
Звездным годом называют промежуток времени, в течение которого Солнце совершает полный оборот по небесной сфере относительно звезд. Продолжительность звездного года равна 365,2561 суток. Звездный год длиннее тропического.
В своем видимом годовом движении по небесной сфере Солнце проходит среди различных звезд, расположенных вдоль эклиптики. Еще в глубокой древности эти звезды разделили на 12 созвездий, большинству из которых дали имена животных. Полоса неба вдоль эклиптики, образуемая этими созвездиями, была названа Зодиаком (круг животных), а созвездия — зодиакальными.
По сезонам года Солнце проходит следующие созвездия:
От совместного движения Солнца—годового по эклиптике и суточного вследствие вращения небесной сферы создается общее движение Солнца по спиралеобразной линии. Крайние параллели этой линии удалены по обе стороны от экватора на расстояниях в=23°,5.
22 июня, когда Солнце описывает крайнюю суточную параллель на северной небесной полусфере, оно находится в созвездии Близнецов. В далеком прошлом Солнце находилось в созвездии Рака. 22 декабря Солнце находится в созвездии Стрельца, а в прошлом оно было в созвездии Козерога. Поэтому крайняя северная небесная параллель была названа тропиком Рака, а южная — тропиком Козерога. Соответствующие им земные параллели с широтами cp = беmах =23°27′ в северном полушарии назвали тропиком Рака, или северным тропиком, а в южном — тропиком Козерога, или южным тропиком.
В совместном движении Солнца, которое происходит по эклиптике с одновременным вращением небесной сферы, имеется ряд особенностей: изменяется длина суточной параллели над горизонтом и под горизонтом (а следовательно, и продолжительность дня и ночи), изменяются меридиональные высоты Солнца, точки восхода и захода и т. д. Все эти явления зависят от соотношения между географической широтой места и склонением Солнца. Поэтому для наблюдателя, находящегося в разных широтах, они будут различными.
Рассмотрим эти явления в некоторых широтах:
1. Наблюдатель находится на экваторе, ср = 0°. Ось мира лежит в плоскости истинного горизонта. Небесный экватор совпадает с первым вертикалом. Суточные параллели Солнца параллельны первому вертикалу, поэтому Солнце в своем суточном движении никогда не пересекает первого вертикала. Солнце ежедневно восходит и заходит. День всегда равен ночи. В зените Солнце бывает два раза в год — 21 марта и 23 сентября.
Рис. 83.
2. Наблюдатель находится в широте φ
3. Наблюдатель находится в широте 23°27′
4. Наблюдатель находится в широте φ > 66°33’N или S (рис.83). Пояс полярный. Параллели ф = 66°33’N или S называют полярными кругами. В полярном поясе могут наблюдаться- полярные дни и ночи, т. е. когда Солнце больше суток находится над горизонтом или больше суток под горизонтом. Продолжительность полярных дней и ночей тем больше, чем больше широта. Солнце восходит и заходит только в те дни, когда его склонение меньше 90°—φ.
5. Наблюдатель находится на полюсе φ=90°N или S. Ось мира совпадает с отвесной линией и, следовательно, экватор—с плоскостью истинного горизонта. Положение меридиана наблюдателя будет неопределенным, поэтому отсутствуют части света. В течение суток Солнце движется параллельно горизонту.
В дни равноденствий наступают полярные восходы или заходы Солнца. В дни солнцестояний высота Солнца достигает наибольших значений. Высота Солнца всегда равна его склонению. Полярный день и полярная ночь продолжаются по 6 месяцев.
Таким образом, из-за различных астрономических явлений, обусловленных совместным суточным и годовым движением Солнца в разных широтах (прохождение через зенит, явления полярного дня и ночи) и вызванных этими явлениями климатических особенностей, земная поверхность разделена на тропический, умеренные и полярные пояса.
Тропическим поясом
называется часть земной поверхности (между широтами φ=23°27’N и 23°27’S), в которой Солнце ежесуточно восходит и заходит и в течение года два раза бывает в зените. Тропический пояс занимает 40% всей земной поверхности.
Умеренным поясом
называется часть земной поверхности, в которой Солнце ежесуточно восходит и заходит, но никогда не бывает в зените. Существуют два умеренных пояса. В северном полушарии между широтами φ = 23°27’N и φ = 66°33’N, а в южном — между широтами φ=23°27’S и φ = 66°33’S. Умеренные пояса занимают 50% земной поверхности.
Полярным поясом
называется часть земной поверхности, в которой наблюдаются полярные дни и ночи. Существуют два полярных пояса. Северный полярный пояс распространяется от широты φ = 66°33’N до северного полюса, а южный — от φ = 66°33’S до южного полюса. Они занимают 10% земной поверхности.
Впервые правильное объяснение видимого годового движения Солнца по небесной сфере дал Николай Коперник (1473—1543). Он показал, что годовое движение Солнца по небесной сфере не действительное его движение, а только видимое, отражающее годовое движение Земли вокруг Солнца. Система мира Коперника была названа гелиоцентрической. По этой системе в центре солнечной системы находится Солнце, вокруг которого движутся планеты, в том числе и наша Земля.
Земля одновременно участвует в двух движениях: вращается вокруг своей оси и движется по эллипсу вокруг Солнца. Вращение Земли вокруг оси вызывает смену дня и ночи. Движение ее вокруг Солнца вызывает смену времен года. От совместного вращения Земли вокруг ее оси и движения вокруг Солнца происходит видимое движение Солнца по небесной сфере.
Для объяснения видимого годового движения Солнца по небесной сфере воспользуемся рис. 84. В центре расположено Солнце S, вокруг которого против часовой стрелки движется Земля. Земная ось сохраняет неизменное положение в пространстве и составляет с плоскостью эклиптики угол, равный 66°33′. Поэтому плоскость экватора наклонена к плоскости эклиптики под углом е=23°27′ . Далее идет небесная сфера с эклиптикой и нанесенноми на ней знаками созвездий Зодиака в современном их расположении.
В положение I Земля приходит 21 марта. Если смотреть с Земли, то Солнце проектируется на небесную сферу в точку Т, находящуюся в настоящее время в созвездии Рыб. Склонение Солнца бе=0° . Наблюдатель, находящийся на экваторе Земли, видит Солнце в полдень в зените. Все земные параллели освещаются наполовину, поэтому во всех точках земной поверхности день равен ночи. В северном полушарии начинается астрономическая весна, а в южном — осень.
Рис. 84.
В положение II Земля приходит 22 июня. Склонение Солнца б=23°,5N. Если смотреть с Земли, то Солнце проектируется в созвездие Близнецов. Для наблюдателя, находящегося в широте φ=23°,5N, (Солнце в полдень проходит через зенит. Большая часть суточных параллелей освещается в северном полушарии и меньшая — в южном. Освещается северный полярный пояс и не освещается южный. На северном длится полярный день, а на южном— полярная ночь. В северном полушарии Земли лучи Солнца падают почти отвесно, а в южное — под углом, поэтому в северном полушарии наступает астрономическое лето, а в южном — зима.
В положение III Земля приходит 23 сентября. Склонение Солнца бо=0 ° и оно проектируется в точку Весов, которая теперь находится в созвездии Девы. Наблюдатель, находящийся на экваторе, видит Солнце в полдень в зените. Все земные параллели освещаются Солнцем наполовину, поэтому во всех точках Земли день равен ночи. В северном полушарии начинается астрономическая осень, а в южном — весна.
22 декабря Земля приходит в положение IV Солнце проектируется в созвездие Стрельца. Склонение Солнца 6=23°,5S. В южном полушарии освещается большая часть суточных параллелей, чем в северном, поэтому в южном полушарии день длиннее ночи, а в северном — наоборот. Лучи Солнца в южное полушарие падают почти отвесно, а в северное — под углом. Поэтому в южном полушарии наступает астрономическое лето, а в северном — зима. Солнце освещает южный полярный пояс и не освещает северный. На южном полярном поясе наблюдается полярный день, а на северном — ночь.
Соответствующие объяснения можно дать и для остальных промежуточных положений Земли.
Вперед Оглавление Назад
Особенности светового дня на южном полушарии
Как правило, на южном полушарии земного шара все происходит наоборот. В тот момент, когда на северном полушарии наблюдается длинный день в году, на противоположном ему, отмечаются короткие световые сутки.
Такая противоположность явлений сопровождается во всем. Когда у нас наблюдается осеннее равноденствие, то на южном полушарии оно весеннее.
Кульминирование солнца также происходит в противоположной точке: в северной. Но, также как и у нас садится солнце непосредственно в западной части небосвода.
Видео
Если бы наша планета не вращалась вокруг Солнца и была абсолютно плоской, небесное светило всегда находилось бы в зените и никуда не двигалось – не было бы ни заката, ни рассвета, ни жизни. К счастью, мы имеем возможность наблюдать за восходом и заходом Солнца – а потому жизнь на планете Земля продолжается.
Это интересно: Охота на изюбра: секреты профессионала
Небесный экватор и эклиптическая плоскость
Чтобы объяснить движение Солнца более логично и детально, необходимо рассмотреть процессы, протекающие на небесном экваторе. Эклиптика пересекается с ним в двух зонах. Их официальные названия – точки равноденствия. В них наша звезда находится в марте (21) и сентябре (23). Именно в эти дни на планете Земля день и ночь равны.
Эклиптические точки, которые отстоят от точек равноденствий на 90 градусов, именуются точками солнцестояний. Именно в них звезда находится в максимально высоком и низком положении по отношению к экватору неба. В первом случае, где Солнце располагается высоко, речь идёт о летнем солнцестоянии, которое приходится на 22 июня. Во втором, где Солнце низко – о зимнем (22 декабря).
Особенности возникновения рассвета и заката
Земля неутомимо движется вокруг Солнца и своей оси, и раз в сутки (за исключением полярных широт) солнечный диск появляется и исчезает за горизонтом, обозначая начало и конец светового дня. Поэтому в астрономии восходом и закатом Солнца называют время, когда над горизонтом показывается или исчезает верхняя точка солнечного диска.
В свою очередь, период перед восходом или заходом Солнца называется сумерками: солнечный диск находится недалеко от горизонта, а потому часть лучей, попадая в верхние слоя атмосферы, отражаются от неё на земную поверхность. Продолжительность сумерек перед восходом Солнца или его заходом прямо зависит от широты: на полюсах они длятся от 2 до 3 недель, в приполярных зонах – несколько часов, в умеренных широтах – около двух часов.
А вот на экваторе время перед восходом Солнца составляет от 20 до 25 минут.
Во время восхода и захода создаётся определённый оптический эффект, когда солнечные лучи освещают земную поверхность и небосвод, окрашивая их в разноцветные тона. Перед восходом Солнца, на рассвете, цвета имеют более нежные оттенки, тогда как закат озаряет планету лучами насыщенного красного, бордового, желтого, оранжевого и очень редко – зелёного цветов.
Такую интенсивность красок закат имеет вследствие того, что днём земная поверхность прогревается, влажность уменьшается, скорость воздушных потоков увеличивается, а пыль поднимается в воздух. Разница в цветовой гамме между восходом и закатом Солнца во многом зависит от местности, где находится человек и наблюдает за этими удивительными явлениями природы.
