Высота солнца над горизонтом: изменение и измерение. Восход солнца в декабре
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.
Как солнце изменяет свою высоту над горизонтом
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
День зимнего солнцестояния 22 декабря и астрономическая зима
Зимнее солнцестояние в старину называли зимним солнцеворотом — после этого события начинается удлинение дня, солнце «поворачивается» к лету: «Солнце — на лето, зима — на мороз».
День Зимнего Солнцестояния и момент зимнего солнцестояния Земли
22 декабря 2019 07:19 MSK
Рис.1 Положение Солнца в День зимнего солнцестояния где-то севернее экватора
«День зимнего солнцестояния — это долгожданное событие, завершающее череду мрачных Бр-р-рь месяцев ( Октя брь , Ноя брь Дека брь ). Пусть этот день находится в окружении самых длинных ночей года, но после него мы будем видеть все больше и больше дневного света! Именно этим и примечателен День зимнего солнцестояния, что происходит перелом к теплу и солнечному свету.
С точки зрения жителя северного полушария, в этот день подъем Солнца над горизонтом окажется минимальным, а тени в полдень будут самыми длинными из полуденных (рис.1).
С точки зрения астрономии, в этот день (сутки), Солнце в своем видимом движении окажется в точке эклиптики, наиболее удаленной от небесного экватора к югу, а Земля в свою очередь пройдет орбитальную точку зимнего солнцестояния.
В самом деле, зимнее солнцестояние — это всего лишь миг, момент ! И согласно основам современной астрономии, это действительно так 1 .
Орбитальная точка зимнего солнцестояния — это точка на орбите Земли, в которой угол между направлением на центр Солнца и на север земной оси становится максимальным , а плоскость, проходящая через центр Солнца и ось Земли, перпендикулярна плоскости эклиптики (схема 1 — кроме того, этой теме посвящен отдельный раздел, для тех кто интересуется астрономическими аспектами этого события).
Схема 1. Планета Земля в точке зимнего солнцестояния, плоскость эклиптики и наклон земной оси
Чтобы увеличить изображение и увидеть пояснения кликните по нему.
События, связанные с зимним солнцестоянием
Согласно Закону РФ «Об Исчислении Времени» и основам небесной механики наиболее частой датой дня зимнего солнцестояния в Центральной России является 21 декабря, несколько реже ближе к високосным годам солнцестояние происходит 22 декабря.
В 2019 году Земля окажется в точке зимнего солнцестояния 22 декабря 2019 07:19 MSK (22.12.2019 04:19 UTC — Солнце: вхождения в знаки зодиака, солнцестояния, равноденствия — точные даты ).
В этот момент произойдут следующие события:
1. Наступит астрономическая зима;
2. Солнце окажется в зените на широте тропика Козерога;
3. Согласно зодиакальному календарю Солнце перейдет в знак зодиака Козерог;
4. Начинает увеличиваться продолжительность дня;
5. Солнце взойдет и зайдет за горизонт в самых южных точках восхода и захода;
6. Текущий день окажется самым коротким днем года;
7. Соответственно, наступающая с 21 на 22 декабря ночь окажется самой длинной ночью 2019 года.
Утром этого дня, в случае ясной погоды, во всех древних сооружениях Земли, предназначенных для обеспечения календарного исчисления времени, луч солнца коснется заветной метки зимнего солнцестояния.
Обычаи и традиции, сложившиеся в дни зимнего солнцестояния
День зимнего солнцестояния практически во всех древних религиях связан с праздником возрождения Солнца или Божества связанного с ним. Не был исключением и Древний Рим. Во времена Юлия Цезаря праздновали возрождение божества именуемого как Sol Invictus («Непобедимое Солнце»). В календаре, утвержденном Юлием Цезарем 1 января 45 года до нашей эры, зимнее солнцестояние и праздник Рождения Солнца приходились на 25 декабря. Ранние христиане, гонимые Римскими властями, стали праздновать Рождество Христово именно в этот день, поскольку, празднуя вместе со всеми, они рисковали быть разоблаченными в наименьшей степени.
К сожалению, во времена Юлия Цезаря люди еще не умели измерять время достаточно точно, чтобы обнаружить, что юлианский год на 11 минут и 15 секунд длиннее реального. Благодаря этому, начиная со второго столетия нашей эры, Рождество Христово перестало совпадать с днем зимнего солнцестояния. Юлианский календарь каждые 128 лет отстает от принятого сейчас Григорианского календаря на одни сутки.
В наше время разница между Юлианским и Григорианским календарями составляет почти 14 дней, так что теперь православные празднуют Рождество 7 января по современному Григорианскому календарю.
Итак, как мы теперь узнали, празднование Рождества Христова изначально приходилось на день зимнего солнцестояния .
У древних славян было принято «колядовать» с началом самой длинной в году ночи. После крещения Руси «колядование» совпало с ночью накануне Рождества и стало неотъемлимой частью Святок.
К сожалению, хотя в раннехристианский период церковь и не препятствовали справлению древнеславянских обрядов, но стремилась подвести под них православную основу. В итоге от древнеславянской языческой мифологии практически ничего до наших дней не дошло. Кроме того, письменно упоминаемый в древних источниках пантеон восточно-славянских богов так малочисленен, что предоставляет возможность для неограниченного полета фантазии в сочинении «праславянской мифологии» и «воссоздании» как бы забытых «славянских богов».
Самый древний из сохранившихся до наших времен праздников, связанных с зимним солнцестоянием — это иранский (персидский) «Шабе-Ялда». История этого праздника насчитывает более четырех тысячелетий, а схожесть этого ночного празднества с современным Рождеством говорит нам о том, что многие Рождественские традиции, наиболее вероятно, были унаследовано именно от него.
Пословицы и поговорки про зимнее солнцестояние
«Солнце — на лето, зима — на мороз».
«Солнцеворот — почин зимы».
«Декабрь солнцеворотом славен»
«За солнцеворотом хоть на воробьиный скок да прибывает денек»
Источник
Как определить полуденную высоту Солнца над горизонтом в дни летнего и зимнего солнцест., вес. и осеннего равноденствия
Как определить полуденную высоту Солнца над горизонтом в дни летнего и зимнего солнцест., вес. и осеннего равноденствия ?
Bо время весеннего и осеннего равноденствий полуденная высота Солнца равна дополнению географической широты места до 90°, а во время зимнего и летнего солнцестояний она меньше или больше равноденственной на угол, равный наклонности эклиптики к экватору.
В дни равноденствий высота полуденного Солнца (φ0) над горизонтом для разных широт (φ1) определяется по формуле:
Координаты Донецка: 48°00′32″ с. ш. 37°48′15″ в. д.
В г. Донецке 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте:
Летом , когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень увеличивается на 23° 27′, т. е.
φ0 = 90° — φ1 + 23° 27′
φ0 = 90°- 48° +23° 27’= 65° 27′
В Донецке 21 июня высота Солнца равна 65°27′
Зимой , когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее следует уменьшить на 23°27′, т. е.
φ0 = 90° — φ1- 23° 27′
φ0 = 90°- 48° — 23° 27’= 18° 33′
В Донецке 22 декабря Солнце находится на высоте 18° 33′
определить можно так: 90 минус широта данного места. например в Москве широта 56 градусов, значит высота солнца в полдень в дни равноденствий будет 90 — 56 = 34 градуса над горизонтом.
Определение высоты полуденного солнца
(угла падения солнечных лучей)
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — широта места =
Летнее солнцестояния – 22 июня
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — широта — 23,5°=
Определение высоты полуденного солнца
(угла падения солнечных лучей)
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — широта места =
Летнее солнцестояния – 22 июня
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — широта — 23,5°=
Определение высоты полуденного солнца
(угла падения солнечных лучей)
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — широта места =
Летнее солнцестояния – 22 июня
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — широта — 23,5°=
Как определить географические широты по высоте Солнца в полдень?
1.Для более точного определения необходимо знать только одну величину — склонение Солнца. Склонение — расстояние от экватора, т. е. насколько Солнце севернее или южнее экватора.
Максимальная высота экватора над горизонтом равна 90 — fi.
Поэтому широта равна fi = 90 — h + d.
(fi — широта, h — высота Солнца, d — склонение Солнца).
2. Широта места в градусах, определяемая по высоте светила в полдень рассчитывается так:
fi = (90-betta)+23*cos(Tet);
Эта формула, полученная мной, является приближенной, в ней обозначены:
fi — широта места, betta — угол между плоскостью горизонта и направлением на солнце (высота Солнца) , 23.5 — угол наклона земной оси, Tet — угловое положение Земли на эллиптической орбите относительно положения, соответствующего 22 июня.
Следует отметить, что в полдень солнце точно на юге для представителей северного полушария, для южного полушария оно на севере, это надо учитывать при расчете широты
Определение географической широты по высоте Солнца в полдень
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — высота Солнца = широта места
Летнее солнцестояния – 22 июня
90° — высота Солнца + 23,5° = широта
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — высота Солнца — 23,5° = широта
Определение географической широты по высоте Солнца в полдень
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — высота Солнца = широта места
Летнее солнцестояния – 22 июня
90° — высота Солнца + 23,5° = широта
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — высота Солнца — 23,5° = широта
Определение географической широты по высоте Солнца в полдень
Дни равноденствия: весеннего — 21 марта осеннего — 23 сентября
90° — высота Солнца = широта места
Летнее солнцестояния – 22 июня
90° — высота Солнца + 23,5° = широта
Зимнее солнцестояние – 22 декабря
90° — высота Солнца — 23,5° = широта
Номер материала: ДБ-1438571
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
В Рособрнадзоре рассказали о предварительных результатах ЕГЭ-2021
Время чтения: 3 минуты
Власти Москвы объявили об обязательной вакцинации работников сферы образования
Время чтения: 2 минуты
Уральскому студенту снизили дипломную оценку за цветные волосы
Время чтения: 1 минута
Данные цифрового портфолио ученика будут раскрываться лишь с его согласия
Время чтения: 1 минута
ЕГЭ проходит штатно на всей территории России
Время чтения: 1 минута
Жители России назвали учителей героями нашего времени
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник