Истинное движение Земли — Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере — Небесный экватор и плоскость эклиптики — Экваториальные координаты Солнца в течение года
Истинное движение Земли
Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.
Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.
Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты
Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.
При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое взаимное расположение.
Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.
А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые находятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светилами участвует в суточном движении и одновременно имеет собственное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.
Представьте себе картину — Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом
Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере
Наиболее просто годовое движение Солнца можно объяснить по рисунку приведенному ниже. Из этого рисунка видно, что в зависимости от положения Земли на орбите наблюдатель с Земли будет видеть Солнце на фоне разных созвездий. Ему будет казаться, что оно все время перемещается по небесной сфере. Это движение является отражением обращения Земли вокруг Солнца. За год Солнце сделает полный оборот.
Что представляет собой эклиптика
Большой круг на небесной сфере, по которому происходит видимое годовое движение Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика — слово греческое и в переводе означает затмение. Этот круг назвали так потому, что затмения Солнца и Луны происходят только тогда, когда оба светила находятся на этом круге.
Следует отметить, что плоскость эклиптики совпадает с плоскостью орбиты Земли.
Видимое годовое движение Солнца по эклиптике происходит в том же направлении, в котором Земля движется по орбите вокруг Солнца, т. е. оно перемещается к востоку. В течение года Солнце последовательно проходит по эклиптике 12 созвездий, которые образуют пояс Зодиака и называются зодиакальными.
Пояс Зодиака образуют следующие созвездия: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей. Вследствие того, что плоскость земного экватора наклонена к плоскости орбиты Земли на 23°27 ‘ , плоскость небесного экватора также наклонена к плоскости эклиптики на угол е=23°27′.
Наклон эклиптики к экватору не сохраняется постоянным (вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны), поэтому в 1896 г. при утверждении астрономических постоянных решено было наклон эклиптики к экватору считать усредненно равным 23°27’8″,26.
Небесный экватор и плоскость эклиптики
Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке востока и заходит в точке запада.
Точки весеннего и осеннего равноденствия – места пересечения экватора и плоскости эклиптики
Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклиптике, в которой Солнце занимает самое высокое положение относительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое положение, называется точкой зимнего солнцестояния.
В точке летнего солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое название. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая короткая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — наоборот.
В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на горизонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.
Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному изменению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.
Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период изменяется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.
Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом
Экваториальные координаты Солнца в течение года
Экваториальные координаты Солнца в течение года изменяются неравномерно. Происходит это вследствие неравномерности движения Солнца по эклиптике и движения Солнца по эклиптике и наклона эклиптики к экватору. Половину своего видимого годового пути Солнце проходит за 186 суток с 21 марта по 23 сентября, а вторую половину за 179 суток с 23 сентября по 21 марта.
Неравномерность движения Солнца по эклиптике связана с тем, что Земля на протяжении всего периода обращения вокруг Солнца движется по орбите не с одинаковой скоростью. Солнце находится в одном из фокусов эллиптической орбиты Земли.
движение Земли по орбите
Из второго закона Кеплера известно, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени описывает равные площади. Согласно этому закону Земля, находясь ближе всего к Солнцу, т. е. в перигелии, движется быстрее, а находясь дальше всего от Солнца, т. е. в афелии — медленнее.
Ближе к Солнцу Земля бывает зимой, а летом — дальше. Поэтому в зимние дни она движется по орбите быстрее, чем в летние. Вследствие этого суточное изменение прямого восхождения Солнца в день зимнего солнцестояния равно 1°07′, тогда как в день летнего солнцестояния оно равно только 1°02′.
Различие скоростей движения Земли в каждой точке орбиты вызывает неравномерность изменения не только прямого восхождения, но и склонения Солнца. Однако за счет наклона эклиптики к экватору его изменение имеет другой характер. Наиболее быстро склонение Солнца изменяется вблизи точек равноденствия, а у точек солнцестояния оно почти не изменяется.
Знание характера изменения экваториальных координат Солнца позволяет производить приближенный расчет прямого восхождения и склонения Солнца.
Для выполнения такого расчета берут ближайшую дату с известными экваториальными координатами Солнца. Затем учитывают, что прямое восхождение Солнца за сутки изменяется в среднем на 1°, а склонение Солнца в течение месяца до и после прохождения точек равноденствия изменяется на 0,4° в сутки; в течение месяца перед солнцестояниями и после них — на 0,1° в сутки, а в течение промежуточных месяцев между указанными — на 0,3°.
В годовом цикле есть четыре момента, которые играют значительную роль в жизни на Земле. Люди издавна знали о существовании этих точек перехода, но физическая сущность данных явлений стала понятна только с развитием астрономии. Речь идет о двух солнцестояниях (зимнем и летнем) и двух равноденствиях (весеннем и осеннем).
Что такое солнцестояние?
На бытовом уровне мы понимаем, что солнцестояние – это день с самым длительным (летнее солнцестояние) или самым коротким (зимнее солнцестояние) светлым временем суток. Наши далекие предки хорошо знали, что до зимнего солнцестояния день сокращается, а после него начинает увеличиваться. Летом все происходит наоборот. Еще было замечено, что в день зимнего солнцестояния солнце занимает самое низкое положение над горизонтом, а в момент летнего солнцестояния проходит наивысшую точку за весь год.
Что происходит с нашей планетой и Солнцем с научной точки зрения? Вспомним некоторые астрономические понятия.
Небесная сфера – воображаемая поверхность, на которую мы смотрим, находясь на Земле и осматривая небо. Для нас, земных наблюдателей, именно по небесной сфере движутся все небесные объекты, в том числе, и Солнце.
Эклиптика – окружность, расположенная на небесной сфере, по которому происходит движение Солнца относительно Земли.
Экватор небесной сферы – круг, расположенный на небесной сфере перпендикулярно оси вращения планеты, совпадает с экватором Земли.
Из-за того, что ось Земли находится под уклоном к орбите обращения планеты вокруг нашего светила, экватор небесной сферы и эклиптика не совпадают. Благодаря чему происходит смена времен года с моментами перехода – солнцестояниями.
В день солнцестояния Солнце проходит через точки эклиптики, наиболее удаленные от небесного экватора. Иначе это можно выразить так: солнцестояния – это моменты наибольшего (зимой) или наименьшего (летом) отклонения земной оси от Солнца.
Зимнее и летнее солнцестояние
Зимнее солнцестояние происходит 21 или 22 декабря (дата может отличаться для разных часовых поясов). В этот день в северном полушарии отмечается самый короткий световой день и самая длинная ночь. Летнее солнцестояние приходится на 21 июня и отличается тем, что на эту дату приходится самый длинный световой день и самая быстротечная ночь. В южном полушарии происходят прямо противоположные процессы: там в декабре происходит летнее солнцестояние, а в июне – зимнее.
Что такое равноденствие?
В годичном цикле есть еще две важные точки – дни весеннего и осеннего равноденствий. В эти дни Солнце проходит точки пересечения небесного экватора и эклиптики. Дни равноденствий приходятся на середину периода от одного солнцестояния до другого (хотя из-за того, что земля движется вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу даты немного сдвигаются).
Весеннее равноденствие приходится на 20 или 21 марта, осеннее – на 22 или 23 сентября. Как следует из названия, равноденствия – это моменты, когда день по продолжительности равен ночи.
Как солнцестояния и равноденствия влияют на жизнь на Земле?
Люди всегда знали, что критические точки в движении нашего светила по небесной сфере влияют на природу. Особенно актуально это для жителей северных широт, где смена времен года более выражена. Например, со дня мартовского равноденствия к нам приходит настоящая весна: становится теплее, прогревается почва, оживают растения. Это имеет огромное значение для земледелия.
Неслучайно сельскохозяйственный календарь всегда был связан с днями солнцестояний и равноденствий. На эти даты приходились важные языческие праздники, некоторые из которых были восприняты христианством. Вот эти праздники:
-зимнее солнцестояние – католическое Рождество и Коляда;
-весеннее равноденствие – Масленица;
-летнее солнцестояние – праздник Ивана Купалы;
-осеннее равноденствие – праздник урожая. Как видите, и в технократическом 21-м веке мы празднуем эти события, даже не думая, что они связаны с годовым солнечным циклом и тем, насколько наши предки были зависимы от природных явлений.
Источник
Солнцестояние — Solstice
мероприятие
равноденствие
солнцестояние
равноденствие
солнцестояние
месяц
маршировать
июнь
сентябрь
Декабрь
год
день
время
день
время
день
время
день
время
2016 г.
20
04:31
20
22:35
22
14:21
21 год
10:45
2017 г.
20
10:29
21 год
04:25
22
20:02
21 год
16:29
2018 г.
20
16:15
21 год
10:07
23
01:54
21 год
22:22
2019 г.
20
21:58
21 год
15:54
23
07:50
22
04:19
2020 г.
20
3:50
20
21:43
22
13:31
21 год
10:03
2021 г.
20
09:37
21 год
3:32
22
19:21
21 год
15:59
2022 г.
20
15:33
21 год
09:14
23
01:04
21 год
21:48
2023 г.
20
21:25
21 год
14:58
23
06:50
22
3:28
2024 г.
20
03:07
20
20:51
22
12:44
21 год
09:20
2025 г.
20
09:02
21 год
02:42
22
18:20
21 год
15:03
2026 г.
20
14:46
21 год
8:25
23
00:06
21 год
20:50
Солнцестояние этого событие , которое происходит , когда Солнце , кажется, достигнет самого северного или южных экскурсионных по отношению к небесному экватору на небесной сфере . Ежегодно происходит два солнцестояния, примерно 21 июня и 21 декабря. Во многих странах времена года определяются по датам солнцестояний и равноденствий .
Термин солнцестояние также можно использовать в более широком смысле, как день, когда это происходит. День солнцестояния в любом полушарии имеет либо наибольшее количество солнечного света в году ( летнее солнцестояние ), либо наименьшее количество солнечного света в году ( зимнее солнцестояние ) для любого места, кроме экватора . Альтернативные термины, без двусмысленности относительно того, какое полушарие является контекстом, — это « июньское солнцестояние » и « декабрьское солнцестояние », относящиеся к месяцам, в которых они происходят каждый год.
Слово солнцестояние происходит от латинского sol («солнце») и sistere («стоять на месте»), потому что во время солнцестояния склонение Солнца кажется «неподвижным»; то есть сезонное движение суточного пути Солнца (если смотреть с Земли ) приостанавливается на северной или южной границе перед изменением направления.
СОДЕРЖАНИЕ
Определения и рамки ссылок
Для наблюдателя на Северном полюсе Солнце достигает наивысшего положения на небе один раз в год в июне. День, когда это происходит, называется днем июньского солнцестояния. Точно так же для наблюдателя на Южном полюсе Солнце достигает наивысшего положения в день декабрьского солнцестояния. Когда на одном полюсе летнее солнцестояние, на другом — зимнее . Западное движение Солнца никогда не прекращается, поскольку Земля постоянно вращается. Однако движение Солнца по склонению прекращается в момент солнцестояния. В этом смысле солнцестояние означает «стояние на солнце».
Это современное научное слово происходит от латинского научного слова, использовавшегося в поздней Римской республике I века до нашей эры: solstitium . Плиний использует его несколько раз в своей « Естественной истории» в том же значении, что и сегодня. Он содержит две латинские морфемы: sol , «солнце», и -stitium , «остановка». Римляне использовали слово «стояние» для обозначения составляющей относительной скорости Солнца, наблюдаемой в небе. Относительная скорость — это движение объекта с точки зрения наблюдателя в системе отсчета . Из фиксированного положения на земле кажется, что Солнце вращается вокруг Земли.
Наблюдателю в инерциальной системе отсчета видно , что планета Земля вращается вокруг оси и вращается вокруг Солнца по эллиптической траектории с Солнцем в одном фокусе . Ось Земли наклонена по отношению к плоскости орбиты Земли, и эта ось сохраняет положение, которое мало меняется по отношению к фону звезд . Следовательно, наблюдатель на Земле видит солнечный путь, который является результатом вращения и вращения.
Компонент движения Солнца, наблюдаемый наземным наблюдателем, вызванный вращением наклонной оси, которая, сохраняя тот же угол в пространстве, ориентирована к или от Солнца, представляет собой наблюдаемое суточное приращение (и поперечное смещение) восход Солнца в полдень в течение приблизительно шести месяцев и наблюдалось ежедневное уменьшение в течение оставшихся шести месяцев. При максимальной или минимальной высоте относительное годовое движение Солнца перпендикулярно горизонту прекращается и меняет направление на противоположное.
За пределами тропиков максимальная высота наблюдается в период летнего солнцестояния, а минимум — в период зимнего солнцестояния. Путь Солнца, или эклиптики , простирается на север и юг между северным и южным полушариями. Дни во время летнего солнцестояния длиннее и короче во время зимнего солнцестояния. Когда путь Солнца пересекает экватор , продолжительность ночей на широтах + L ° и −L ° одинакова. Это называется равноденствием . В тропическом году бывает два солнцестояния и два равноденствия.
Отношение к сезонам
Сезоны возникают из-за того, что ось вращения Земли не перпендикулярна ее орбитальной плоскости ( плоскости эклиптики ), а в настоящее время составляет угол около 23,44 ° (так называемый наклон эклиптики ), и потому что ось сохраняет свою ориентацию относительно в инерциальную систему отсчета . Как следствие, в течение полугода северное полушарие наклонено к Солнцу, в то время как в другие полгода южное полушарие имеет это различие. Два момента, когда наклон оси вращения Земли имеет максимальное значение, — это солнцестояния.
В июньского солнцестояния подсолнечная точка находится севернее , чем в любое другое время: на широте 23.44 ° северной широты, известный как тропика Рака . Точно так же во время декабрьского солнцестояния подсолнечная точка находится южнее, чем в любое другое время: на 23,44 ° южной широты, известной как тропик Козерога . Подсолнечная точка будет пересекать каждую широту между этими двумя крайностями ровно два раза в год.
Также во время июньского солнцестояния места за Полярным кругом (66,56 ° северной широты) будут видеть Солнце прямо на горизонте в течение полуночи, а во всех местах к северу от него Солнце будет видно над горизонтом в течение 24 часов. Это полуночное солнце, или солнце в середине лета, или ночное солнце, или полярный день. С другой стороны, места на Северном полярном круге (66,56 ° южной широты) будут видеть Солнце прямо на горизонте в полдень, а все места к югу от него не будут видеть Солнце над горизонтом в любое время дня. Это полярная ночь . Во время декабрьского солнцестояния воздействие на оба полушария прямо противоположное. Это означает, что полярный морской лед ежегодно увеличивается из-за недостатка солнечного света в воздухе над и в окружающем море.
Ориентация терминатора (разделение на ночь и день) зависит от времени года.
Освещение Земли Солнцем 21 июня. Ориентация терминатора показана относительно плоскости орбиты Земли.
Освещение Земли Солнцем 21 декабря. Ориентация терминатора показана относительно плоскости орбиты Земли.
Схема времен года на Земле с севера. Крайний справа: южное солнцестояние.
Схема времен года на Земле с юга. Крайний слева: северное солнцестояние.
Глобус на равнопрямоугольной проекции, показывающий количество отраженного солнечного света в период летнего солнцестояния южного и северного регионов соответственно (ватт / м 2 ).
Культурные аспекты
Древнегреческие имена и понятия
Концепция солнцестояний была заложена в древнегреческой астрономической навигации . Как только они обнаружили, что Земля является сферической, они разработали концепцию небесной сферы , воображаемой сферической поверхности, вращающейся с закрепленными в ней небесными телами ( ouranioi ) (современное не вращается, а звезды на нем вращаются). Пока не делается никаких предположений относительно расстояний этих тел от Земли или друг от друга, сфера может быть принята как реальная и фактически все еще используется. Древние греки использовали термин «ηλιοστάσιο» (heliostāsio) , что означает «стояниеСолнца» .
В звезды перемещаются по внутренней поверхности небесной сферы вдоль окружностей из окружностей в параллельных плоскостях , перпендикулярных оси Земли продлен на неопределенный срок в небо и пересекающую небесной сферы в небесного полюса. Солнце и планеты движутся не по этим параллельным траекториям, а по другому кругу, эклиптике, плоскость которой находится под углом, наклоном эклиптики , к оси, в результате чего Солнце и планеты пересекают траектории и оказываются среди них. звезды. *
Полоса Зодиака ( zōdiakos kuklos , «зодиакальный круг») находится под косым углом ( loksos ), потому что она расположена между тропическими кругами и равноденственным кругом, касаясь каждого из тропических кругов в одной точке . Этот Зодиак имеет определяемую ширина (сегодня установлена на 8 °) . поэтому описывается тремя кругами: центральный называется «гелиакальным» ( hēliakos , «солнца»).
Термин гелиакический круг используется для обозначения эклиптики, которая находится в центре зодиакального круга, задуманного как полоса, включающая отмеченные созвездия, названные на мифические темы. Другие авторы используют зодиак для обозначения эклиптики, которая впервые появляется в бланке неизвестного автора в отрывке из Клеомеда, где он объясняет, что Луна также находится в зодиакальном круге и периодически пересекает путь Солнца. Поскольку некоторые из этих пересечений представляют собой затмения Луны, путь Солнца получил синоним, эклейптикос (куклос) от ekleipsis , «затмение».
Английские имена
Два солнцестояния можно отличить по разным парам имен, в зависимости от того, какую особенность нужно подчеркнуть.
Летнее солнцестояние изимнее солнцестояние — самые распространенные названия, относящиеся к временам года, с которыми они связаны. Однако они могут быть неоднозначными, посколькулетов северном полушарии — этозимав южном полушарии , и наоборот. Latinate NAMES ESTIVAL солнцестояния (лето) и зимней спячки солнцестояния (зима) иногда используются для того же эффекта, как и в середине лета и середины зимы .
Июньское солнцестояние идекабрьское солнцестояние относятся к месяцам года, в которые они происходят, без какой-либо двусмысленности относительно того, какое полушарие является контекстом. Однако они все еще не универсальны, поскольку не все культуры используют календарь на основе солнечной энергии, в котором солнцестояния происходят каждый год в один и тот же месяц (как, например, в исламском календаре и еврейском календаре ).
Северное солнцестояние и южное солнцестояние указывают полушарие местоположения Солнца. Северное солнцестояние приходится на июнь, когда Солнце находится прямо над тропиком Рака в северном полушарии , а южное солнцестояние — в декабре, когда Солнце находится прямо над тропиком Козерога в южном полушарии . Эти термины можно использовать однозначно для других планет.
Первая точка Рака и первая точка Козерога относятся к астрологическим знакам , в которые «входит» солнце (система, уходящая корнями в римские классические даты периода). Из — за прецессии равноденствий , то созвездия солнца появляется в в настоящее время солнцестояний Телец в июне и Стрельце в декабре.
Названия равноденствий и солнцестояний
Ls
По дате
По положению солнца
0 °
Мартовское равноденствие
Северное равноденствие
Весеннее равноденствие
Осеннее (осеннее) равноденствие
90 °
Июньское солнцестояние
Северное солнцестояние
Эстиваль (летнее) солнцестояние
Зимнее солнцестояние
180 °
Сентябрьское равноденствие
Южное равноденствие
Осеннее (осеннее) равноденствие
Весеннее равноденствие
270 °
Декабрьское солнцестояние
Южное солнцестояние
Зимнее солнцестояние
Эстиваль (летнее) солнцестояние
Условия солнцестояния в Восточной Азии
Традиционные восточноазиатские календари делят год на 24 солнечных периода (節氣). Xiàzhì ( PinYin ) или Geshi ( романизация ) ( китайский и японский :夏至; корейский : 하지 (хаджи) ; вьетнамский : Hạ Chí , « экстремальный летний ») является десятым солнечный термин, и помечает летнего солнцестояния . Он начинается, когда Солнце достигает небесной долготы 90 ° (примерно 21 июня), и заканчивается, когда Солнце достигает долготы 105 ° (примерно 7 июля). Ксиачжи чаще всего относится, в частности, к дню, когда Солнце находится точно на небесной долготе 90 °.
Dongzhi ( PinYin ) или Тодзи ( романизация ) ( китайский и японский :冬至; корейский : 동지 (Dongji) ; вьетнамский : Đông Chí , « зимний экстрим ») является 22 — й солнечный термин, и помечает зимнего солнцестояния . Он начинается, когда Солнце достигает небесной долготы 270 ° (примерно 22 декабря), и заканчивается, когда Солнце достигает долготы 285 ° (примерно 5 января). Дунчжи чаще всего относится, в частности, к дню, когда Солнце находится точно на небесной долготе 270 °.
Солнцестояния (а также равноденствия ) отмечают середину сезонов в восточноазиатских календарях. Здесь китайский иероглиф至означает «экстремальный», поэтому термины солнцестояний напрямую означают вершины лета и зимы.
Празднование солнцестояния
Термин солнцестояние также можно использовать в более широком смысле, как дату (день), когда происходит такой переход. Солнцестояния, как и равноденствия, связаны с временами года. В некоторых языках они считаются началом или разделением сезонов; в других они считаются центральными точками (например, в Англии , в Северном полушарии, период северного солнцестояния известен как середина лета ). День середины лета , определенный христианской церковью как День святого Иоанна , приходится на 24 июня, примерно через три дня после самого солнцестояния). Точно так же 25 декабря — начало празднования Рождества и день, когда Солнце начинает возвращаться в Северное полушарие. Традиционные британские и ирландские (часто) основные дни аренды и встреч в году: «обычные квартальные дни » сначала были днями солнцестояний и равноденствий.
Во многих культурах отмечаются различные комбинации зимнего и летнего солнцестояний, равноденствий и середин между ними, что приводит к различным праздникам, возникающим в связи с этими событиями. Во время южного или зимнего солнцестояния Рождество является наиболее распространенным современным праздником, в то время как Ялда , Сатурналия , Карачун , Ханука , Кванза и Йоль также отмечаются примерно в это время. В культурах Восточной Азии фестиваль Дунчжи отмечается в день зимнего солнцестояния. В период северного или летнего солнцестояния христианские культуры отмечают праздник Святого Иоанна с 23 по 24 июня (см . Канун Святого Иоанна , День Ивана Купалы ), в то время как современные язычники отмечают середину лета, известную среди виккан как Лита . Для клещевого (весна) равноденствия, несколько весенние праздники празднуются, такие как персидской Навруз , соблюдение в иудаизме в Песах , обряды Пасхи в большинстве христианских церквей, а также викканской Остары . Осеннее равноденствие связано с еврейским праздником Суккот и Викканским Мабоном .
В южной оконечности Южной Америки , то люди Mapuche отмечают Ср Tripantu (Новый год) через несколько дней после северного солнцестояния, в июне 24. Дальше на север, то люди Атакамой ранее праздновал эту дату с фестивалем шума, чтобы вызвать Солнце назад. Дальше на восток народ аймара празднует свой Новый год 21 июня. Праздник происходит на восходе солнца, когда солнце светит прямо через Врата Солнца в Тиуанако . Другие новогодние праздники аймара проходят по всей Боливии , в том числе в Эль-Фуэрте-де-Самайпата .
В индуистском календаре два звездных солнцестояния называются Макара Санкранти, которые знаменуют начало Уттараяны, и Карка Санкранти, которые знаменуют начало Дакшинаяны . Первое происходит около 14 января каждого года, а второе — около 14 июля каждого года. Они отмечают движение Солнца по строго фиксированному зодиаку ( прецессия игнорируется) в Макара, зодиакальный знак, который соответствует Козерогу , и в Карку, зодиакальный знак, который соответствует Раку , соответственно.
Полюс станции Амундсен-Скотт South отмечает каждый год 21 июня Midwinter партии, чтобы отметить , что Солнце находится в самой низкой точке и возвращается.
Реконструированный Кахокия Вудхендж , большой деревянный круг, расположенный на археологическом участке Миссисипской культуры Кахокия недалеко от Коллинсвилля, штат Иллинойс , является местом ежегодного празднования восхода солнца и равноденствия. Из уважения к верованиям коренных американцев на этих мероприятиях не проводятся какие-либо церемонии или ритуалы.
Определение солнцестояния
В отличие от равноденствия, время солнцестояния определить непросто. Изменения солнечного склонения становятся меньше по мере приближения Солнца к своему максимальному / минимальному склонению. В дни до и после солнцестояния, скорость склонения составляет менее 30 угловых секунд в день , который меньше , чем 1 / 60 от углового размера Солнца, или эквивалентно всего 2 секунды прямого восхождения .
Эта разница едва ли заметна с помощью устройств, основанных на непрямом просмотре, таких как секстант, оснащенных нониусом , и невозможна с помощью более традиционных инструментов, таких как гномон или астролябия . Также трудно обнаружить изменения азимута восхода / захода солнца из-за изменений атмосферной рефракции . Эти проблемы с точностью делают невозможным определение дня солнцестояния на основе наблюдений, сделанных в течение 3 (или даже 5) дней, предшествующих солнцестоянию, без использования более сложных инструментов.
Счета не сохранились, но греческие астрономы, должно быть, использовали метод аппроксимации, основанный на интерполяции, который до сих пор используется некоторыми любителями. Этот метод состоит из записи угла склонения в полдень в течение нескольких дней до и после солнцестояния, пытаясь найти два отдельных дня с одинаковым склонением. Когда эти два дня найдены, промежуточное время между обоими полуднями считается временем солнцестояния. Интервал в 45 дней был постулирован как лучший для достижения точности до четверти дня при определении солнцестояния. В 2012 году журнал DIO обнаружил, что точность в один или два часа со сбалансированными ошибками может быть достигнута путем наблюдения равных высот Солнца около S = двадцать градусов (или d = около 20 дней) до и после летнего солнцестояния, потому что среднее значение два раза будет раньше на q угловых минут, где q равно (πe cosA) / 3 раза больше квадрата S в градусах (e = эксцентриситет земной орбиты, A = перигелий Земли или апогей Солнца), и шум в результате будет примерно 41 час, разделенный на d, если острота глаза принята за одну угловую минуту.
Астрономические альманахи определяют солнцестояния как моменты, когда Солнце проходит через цвет солнцестояния , то есть времена, когда кажущаяся геоцентрическая долгота Солнца равна 90 ° (летнее солнцестояние) или 270 ° (зимнее солнцестояние). Даты солнцестояния меняются каждый год и могут наступить на день раньше или позже в зависимости от часового пояса . Солнцестояния всегда происходят между 20 и 22 июня и между 20 и 23 декабря, причем 21 и 22 числа являются наиболее распространенными датами.
В созвездиях
Используя текущие официальные границы созвездий МАС — и принимая во внимание переменную скорость прецессии и вращение эклиптики — солнцестояния перемещаются по созвездиям следующим образом (выражено в нумерации астрономических лет, в которой год 0 = 1 до н.э., -1 = 2 До н.э. и др.):
Северное солнцестояние перешло от Льва в Рак в -1458 году, в Близнецы в -10, в Тельце в декабре 1989 года и, как ожидается, перейдет в Овен в 4609 году.
Южное солнцестояние перешло от Козерога в Стрельца в -130 году, ожидается, что оно перейдет в Змееносца в 2269 году и, как ожидается, перейдет в Скорпиона в 3597 году.
На других планетах
687-дневная орбита Марса вокруг Солнца (почти вдвое больше, чем у Земли) заставляет его летнее и зимнее солнцестояние происходить примерно с 23-месячными интервалами.
