Какие бывают сумерки
Как использовать сумерки в навигации
Какие бывают сумерки
Для большинства людей сумерки — это переходный период между днем и ночью, когда уже солнца не видно, но еще не темно, либо, когда солнце еще не показалось над горизонтом, но ночь уже отступила. Солнце в этот момент находится за горизонтом, но атмосфера Земли отражает и рассеивает солнечный свет. Поэтому на границе дня и ночи наблюдаем этот эффект.
Чтобы определить границу сумерек, принято считать углы между линией горизонта и центром солнца. Для чего это необходимо? Чтобы можно было применить знания навигационной астрономии, наблюдать за небесным светилами в наиболее подходящий для этого момент.
Различают сумерки трех видов: гражданские, навигационные и астрономические. Их названия уже четко подсказывают для каких целей можно использовать это время суток.
Гражданские сумерки. Это наиболее светлая часть сумерек от захода солнца за линию горизонта, до погружения центра Солнца под линию горизонта на 6°. В это время светового дня можно без искусственного освещения выполнять любые работы вне помещений. Наземные предметы четко видимы, а линия горизонта различима. При ясном небе хорошо видны только самые яркие звезды и планеты, к примеру, Венера.
На широтах выше 60° 33′ 43″ гражданские сумерки продолжаются от заката до восхода Солнца. И это явление называется «белые ночи». В зимний период за полярным кругом на широте выше 72° 33′ 43″ гражданские сумерки могут не наблюдаться.
Навигационные сумерки наступают, когда солнце опускается за горизонт от 6°,01” до 12°. В этот период уже хорошо видны все навигационные звезды и различима линия горизонта, что важно для работы с секстантом.
На земле при отсутствии источников света очертания объектов различимы, но без детализации. Естественного освещения уже недостаточно для нормальной жизнедеятельности человека.
На широтах выше 54° 33′ 43″ навигационные сумерки могут наблюдаться от заката до восхода Солнца. К примеру, в городах Санкт-Петербург, Таллинн, Стокгольм, Ушуая. Во время полярной ночи эти сумерки могут не наблюдаться на широте выше 78° 33′ 43″.
Из-за обилия света в больших городах даже вблизи от них сложно наблюдать даже звезды 4й величины. Для справки, Полярная звезда относится к звездам 2-й величины. И свечение городов не будет помехой.
Астрономические сумерки — когда Солнце находится от 12,01 до 18° ниже горизонта. Это время наиболее подходит для наблюдения за небесными светилами, туманностями и галактиками. Но для обывателя оно неотличимо от ночи. Горизонт не виден и наблюдения с использованием навигационных приборов проводить невозможно.
На широтах выше 48° 33′ 43″ астрономические сумерки наблюдаются от заката Солнца и до восхода. Это такие города как Люксембург, Лондон, Амстердам, Дублин, Пунта-Аренас За полярным кругом в полярную ночь на широтах свыше 84° 33′ 43″ эти сумерки могут не наблюдаться.
Продолжительность сумерек зависит от широты точки наблюдения. На полюсах сумерки могут длиться 2-3 недели, на экваторе 20-25 минут, а в приполярных районах несколько часов. Все это зависит от угла солнца, относительно горизонта. Чем меньше угол, тем длиннее сумерки.
В некоторых регионах сумерки длятся всю ночь в определенные временные периоды: Анадырь, Тронхейм, Рейкъявик, Анкоридж, Архангельск, Мурманск.
Как определить время наступления навигационных сумерек
Разберем это на примере, и посмотрим, как использовать его для дальнейших расчетов.
Представим, что находимся в точке 45° 35’ N 122° 45’ W. 6 июня 2012 года. Нужно определить время, когда стоит выйти на палубу с секстантом. В Морском ежегоднике находим столбцы Сумерки – гражданские, навигационные и рассвет. Смотрим местное время начала навигационных сумерек для данной широты 45° N. Оно составляет 2:49. И помним, что это местное время, если наблюдатель находится в меридиане данной временной зоны, то есть 0°, 15°, 30° … 120°. Изменение на 15 градусов дуги меридиана на каждый час от Гринвичского меридиана.
Мы находимся на координате 122° 45’ W. То есть на 2° 45’ западнее чем указано время в зоне 120° W. Поэтому следующий шаг посмотреть в таблицу интерполяции времени. (обычно это желтая или серая страницы ежегодника в самом его конце). Там видно, что солнцу требуется 8 часов и 8 минут, чтобы оказаться на долготе в 122° и еще 3 минуты для дуги меридиана в 45’. Ко времени в 2 часа 49 минут, указанному в ежегоднике прибавляем время поправки и получаем ровно 11 часов GMT . Далее вычитаем 7 часов (Согласно формуле 120º ÷ 15 (градусы дуги меридиана) = 8, но событие происходит летом, поэтому учитываем летнее время). В итоге получаем 3 часа. 00 минут по местному времени. В это время мы должны оказаться на палубе с секстантом.
Далее находим в ежегоднике Гринвичский часовой угол (GHA) на нашу дату и 11 часов GMT. Он равен 60° 15.6’. Прибавляем 360° и вычитаем долготу.
60° 15.6’ + 360° = 420° 15.6’- 122° 45’ = 297° 30.6’ Местный часовой угол ( LHA )
И уже далее смотрим в астрономическом ежегоднике какие звезды доступны в этот час, их азимуты и высоты. Расчет времени навигационных сумерек необходим не только, чтобы знать в какое время выйти на палубу для наблюдений, но и чтобы быстро найти необходимые звезды.
Стоит помнить, что для наблюдения за звездами нужно использовать момент утром от навигационных сумерек до гражданских, а вечером от гражданских до навигационных.
Поэтому, рассчитывая время сумерек вечером, следует брать за исходные данные время наступления гражданских сумерек.
Продолжительность сумерек на расчетный день составляет 48 минут. Чем время ближе к зиме, тем короче сумерки. На 21 декабря 2012 года продолжительность сумерек на широте 45° составила 37 минут.
Источник
Сумерки
Сумерками называется переходное время от дневного свет к темноте вечером или от темноты к свету утром.
Различают сумерки гражданские, астрономические и навигационные .
Гражданские сумерки — это промежуток времени, за которое солнце прячется за горизонт до угла 6 — 8° над ним. В этот период на открытом воз духе можно читать и писать без искусственного освещения.
В интервале гражданских сумерек есть возможность наблюдать ярчайшие небесные светила, например, Венеру (Венера иногда может быть видна и днём при солнечном свете).
Считается, что в это время на открытом месте можно без искусственного освещения выполнять любые работы.
Гражданские сумерки в Петрозаводске. 18 июня 2013 года, 00:17
Этот интервал учитывается в некоторых законах, таких, как обязательное включение фар после заката солнца или рассмотрение грабежа в это время как ночной грабёж, который в некоторых странах наказывается строже.
Такие законы обычно используют фиксированный интервал времени после заката солнца или до его восхода (обычно 20-30 минут), а не то, на сколько градусов солнце находится ниже горизонта.
В конце гражданских сумерек вечером (и в начале — утром) при благоприятных атмосферных условиях освещения чётко различаются наземные объекты и хорошо просматривается линия горизонта. Если вечерние гражданские сумерки сменяются утренними, то такое явление иногда называют белыми ночами, хотя такое название часто используется и для навигационных сумерек.
Сумерки (twilight) — время между рассветом (dawn) и восходом (sunrise) или между закатом (sunset) и темнотой (dusk)
Гражданские, навигационные и астрономические сумерки
В интервале угла нахождения Солнца под горизонтом от 12° до 18° большинство случайных наблюдателей отмечают, что все небо уже полностью тёмное и практически не отличается от ночного.
В это время астрономы могут легко проводить наблюдения за небесными светилами, такими, как звёзды, но слабо рассеивающие объекты, такие, как туманности и галактики, могут быть хорошо видны в период между астрономическими сумерками, то есть в период астрономической ночи.
Астрономические сумерки в Байдарской долине. Крым
Следует иметь в виду, что из-за светового загрязнения в некоторых местностях — главным образом в больших городах — никогда не будут видны даже звёзды 4‑й величины, независимо от угла нахождения Солнца под горизонтом.
Астрономические вечерние сумерки заканчиваются, когда солнце опускается за горизонт и наступает полная темнота.
Считается, что в интервале угла нахождения Солнца под горизонтом от 6° до 12° уже хорошо видны все навигационные звезды и, всё еще видна линия горизонта, что позволяет судоводителю использовать секстант для измерения угла между небесными светилами и видимым горизонтом.
Тем не менее, такого освещения недостаточно для нормальной жизнедеятельности человека (освещение на улице ближе к ночному, чем к вечернему в классическом понимании), поэтому улицы населённых пунктов нуждаются в искусственном освещении.
Навигационные сумерки в Санкт-Петербурге. 22 июля 2010 года, солнце на 9°14′ за горизонтом
Если угол нахождения Солнца под горизонтом менее 12°, при хороших атмосферных условиях и при отсутствии других источников света, общие очертания наземных объектов могут быть различимыми, но сложные наружные операции делать невозможно, и горизонт неотчётлив. Навигационные сумерки также используются военными. Аббревиатуры BMNT (англ. begin morning nautical twilight — начало утренних навигационных сумерек) и EENT (англ. end evening nautical twilight — конец вечерних навигационных сумерек) используются и принимаются во внимание при планировании военных действий. Военные подразделения в BMNT и EENT могут столкнуться с большей опасностью. Это было принято частично благодаря опыту Франко-индейской войны, когда солдаты в обоих лагерях использовали эти отрезки времени для атак.
Продолжительность сумерек зависит от широты места, времени года и состояния атмосферы (погоды). Наиболее короткие сумерки наблюдаются на экваторе, где через 24 мин после захода солнца наступает темнота. С широтой продолжительность сумерек значительно увеличивается.
На широте, например, Санкт — Петербурга продолжительность сумерек бывает летом настолько большой, что вечерние сумерки сливаются с утренними: это время называют белыми ночами.
В Арктике и Антарктике при переходе от полярного дня к полярной ночи или наоборот сумерки могут продолжаться подряд несколько суток.
При большой влажности и запыленности воздуха продолжительность сумерек в среднем больше, чем при менее влажном и чистом. Облака тоже влияют на продолжительность сумерек: при наличии облаков верхнего яруса сумерки удлиняются, а при облаках среднего и нижнего ярусов — укорачиваются.
Сумерки на территории России (22 июня)
Короткие сумерки свидетельствуют о большой прозрачности атмосферы (о небольшой влажности и малой запыленности воздуха) — можно ожидать наступления или сохранения ясной, тихой антициклональной погоды.
Продолжительные сумерки свидетельствуют о большой влажности и запыленности атмосферы — признак приближения циклона и наступления влажной ветреной погоды.
Солнечный диск перемещается со средней скоростью 0,25° в минуту, или 15° в час (360° за сутки), но перемещение при восходе и закате происходит, как правило, не под прямым углом к горизонту, поэтому продолжительность любого интервала сумерек определяется этим углом, увеличиваясь при более острых углах.
Угол траектории перемещения солнечного диска вблизи горизонта зависит:
от географической широты места;
от времени года (из-за изменения угла наклона земной оси по направлению к Солнцу). Н
аименьшая среднегодовая продолжительность сумерек наблюдается на экваторе. Наименьшая продолжительность сумерек на заданной широте, исключая районы выше полярного круга, наблюдается в период равноденствий. Чем ближе к дням летнего или зимнего солнцестояния, тем солнце пересекает горизонт под более острым углом, и продолжительность сумерек увеличивается.
Продолжительность гражданских сумерек в минутах:
20-24 — на экваторе;
29-36 — на широте Сочи (43,6°);
37-61 — на широте Москвы (55,8°).
Сумерки в районах ниже полярного круга
В умеренных и высоких широтах в день летнего солнцестояния, а также в определённый период перед ним и после него, сумерки (того или иного вида) могут длиться от заката до восхода не прекращаясь. В этот период склонение Солнца δ > (90° — φ) — |h|, где φ — широта места, |h| — угол погружения Солнца под горизонт. Это происходит в точках, угловое расстояние которых от полярного круга (разность между широтой полярного круга и широтой данной точки) меньше угла погружения Солнца под горизонт для сумерек данного вида.
Принимая широту полярного круга равной 66,6° (66°33′42″,36 на начало марта 2008 года), имеем следующие широты, выше которых сумерки могут длиться от заката до восхода не прекращаясь:
60,6° — сумерки всех видов (включая районы выше полярного круга, где непрекращающиеся сумерки предшествуют наступлению полярного дня и следуют за его окончанием);
54,6° — навигационные и астрономические сумерки;
48,6° — только астрономические сумерки.
Населённые пункты и территории, где указанные сумерки могут длиться от заката до восхода не прекращаясь:
сумерки всех видов:
выше полярного круга, перед наступлением полярного дня и по окончании его: Воркута, Мурманск, Нарьян-Мар, Норильск;
ниже полярного круга: Анадырь, Архангельск, Якутск, Тампере, Умео, Тронхейм, Торсхавн, Рейкьявик, Нук, Уайтхорс, Анкоридж;
навигационные и астрономические сумерки: Москва, Санкт-Петербург, Калининград, Нижний Новгород, Казань, Пермь, Уфа, Екатеринбург, Омск, Новосибирск, Красноярск, Петропавловск, Магадан, Витебск, Вильнюс, Рига, Таллин, Хельсинки, Стокгольм, Копенгаген, Осло, Ньюкасл-апон-Тайн, Глазго, Белфаст, Вейхерово, Фленсбург, Гранд-Прери, Джуно (Аляска), Ушуая, Пуэрто-Уильямс; по странам: частично в России, Казахстане, Монголии, Китае, Белоруссии, Польше, Германии, Великобритании, Канаде, США; полностью на территории Латвии, Эстонии, Литвы, Финляндии, Швеции, Норвегии, Дании, Исландии. В Южном полушарии — в южных территориях Аргентины и Чили;
астрономические сумерки: Киев, Харьков, Минск, Варшава, Кошице, Цветль, Прага, Берлин, Париж, Люксембург, Амстердам, Лондон, Кардифф, Дублин, Астана, Беллингхэм (Вашингтон), Рио-Галлегос, Пунта-Аренас.
Сумерки в районах выше полярного круга
На географических полюсах сумерки (того или иного вида) длятся 2-3 недели до и после полярного дня. Гражданские сумерки на Северном полюсе длятся с 25 сентября по 9 октября и с 5 по 18 марта. Гражданские сумерки на широте 67,5° в день зимнего солнцестояния длятся по 3 часа до и после полудня.
Сумерки в период полярной ночи в Нарьян-Маре. Солнце в верхней кульминации 23 декабря 2014 года, 11:27
В районах выше полярного круга во время полярной ночи в течение суток, несмотря на отсутствие восхода и заката, могут наблюдаться сумерки того или иного вида. В точках, угловое расстояние которых от полярного круга больше угла погружения Солнца под горизонт для сумерек данного вида, последние не наблюдаются, по крайней мере, в день зимнего солнцестояния. Таким образом, имеем следующие широты, выше которых во время полярной ночи в течение суток могут не наблюдаться указанные сумерки:
72,6° — только гражданские сумерки;
78,6° — гражданские и навигационные сумерки;
84,6° — все виды сумерек.
Воркута, Мурманск, Нарьян-Мар, Норильск находятся ниже 70° с. ш., поэтому там ежедневно в течение всей полярной ночи наблюдаются все виды сумерек. В российском посёлке Диксон (73,5° с. ш.) во время полярной ночи в течение суток могут не наблюдаться гражданские сумерки (в частности, в день зимнего солнцестояния).
Источник