Определение сторон горизонта по Солнцу

Все методы ориентирование по Солнцу основаны на понимании того, где Солнце встает, где садится и как движется относительно сторон света в течение суток. Несмотря на то, что в движении Солнца по небосводу имеются особенности в зависимости от широты местности и времени года, в общем с астрономической точки зрения его перещение очень стабильно. Солнце всегда встает на восточной стороне планеты и садится на западной (хотя строго на востоке оно восходит лишь в отдельные дни, равно как и лишь в два дня в году садится строго на западе), в том или ином полушарии в тот или иной сезон в конкретное время суток оно находится в конкретной точке небесной сферы. Зная эти зависимости, можно по положению светила определить собственное расположение и необходимое направление движения с достаточной для целей ориентирования точностью.

Траектория «движения» зенита Солнца в течение года за полярным кругом

Известно множество методов ориентирования по Солнцу, в том числе с часами и без них, с гномоном, с различными построениями на земле и просто с наблюдением Солнца на небе.

Однако перед тем, как рассказывать о конкретных методах, позволяющих определить стороны света по Солнцу, необходимо разобраться с теоретической основой этих методов. Не понимая теории, есть риск использовать большинство способов ориентирования неправильно из-за их зависимости от широты местности и времени. А такие ошибки могут быть чреваты дезориентацией и опасностью для жизни. Именно благодаря теории в заучивании методов ориентирования не будет надобности: человек сам сможет придумать свой метод, опираясь на понимание процессов, лежащих в основе всех способов ориентирования по Солнцу. Приведенные же здесь примеры позволят лучше разобраться в вопросе и подтолкнут мысль в нужном направлении.

Теоретические основы

Здесь перечислим аксиомы, доказанные факты и некоторые выводы, следующие из них.

Истина №1. Земля вращается вокруг Солнца.

Истина №2. Вращение Земли, если смотреть сверху на северный полюс, осуществляется против часовой стрелки. Из этого следует вывод, что Солнце в начале освещает более восточные регионы. Для наблюдателя же, находящегося на Земле, это выглядит так, как будто Солнце встает на востоке и садится на западе.

Из этой же истины следует, что Солнце в середине своего движения, то есть в промежутке между востоком и западом, что соответствует середине дня, для наблюдателя будет находиться в самой высшей точке своей траектории движения — зените. В это же время оно будет находиться на линии север–юг.

Если представить, что наблюдатель находится в северном полушарии, то получится, что Солнце для него движется по небесной сфере слева направо. Если же наблюдатель переместится в южное полушарие (например, в Австралию), тогда движение Солнца для него будет справа налево. Но это правило четко работает только в средних и высоких широтах, а в тропических зонах и на экваторе оно может изменяться, в связи с явлением, о котором расскажем далее.

Истина №3. Ось вращения Земли наклонена по отношению к Солнцу на угол 23,44 градуса. Это в сочетании с тем, что Земля вращается вокруг Солнца, приводит к тому, что в разное время года для наблюдателя, находящегося в одной точке Земли, траектория движения Солнца по небесной сфере будет смещаться то выше, то ниже.

При более высоком положении Солнца над горизонтом его лучи будут падать на поверхность Земли под более тупым углом, а значит на единицу площади попадет больше света, чем в случае с более низким положением Солнца, — на этой территории потеплеет и со временем настанет лето. Обратный процесс приведет к похолоданию и наступлению зимы.

Из-за наклона земной оси получается, что когда в северном полушарии наступает зима, в южное полушарие приходит лето, и наоборот.

Понимая эти процессы, несложно догадаться, что Солнце будет восходить строго на востоке и заходить строго на западе только в дни весеннего и осеннего равноденствий, когда длина дня равна длине ночи. С марта по сентябрь Солнце будет подниматься на северо-востоке и садиться на северо-западе, а в период с сентября по март будет всходить на юго-востоке и садиться за горизонт на юго-западе.

Чтобы сказать, где Солнце будет в полдень, нужно знать, в какой точке Земли будет находиться наблюдатель.

Для примера рассмотрим период с июня по декабрь в северном полушарии. В этот период в средних и высоких широтах Солнце будет на юге. На экваторе Солнце будет вначале на севере, а затем окажется на юге. В районе тропиков картина будет схожа с картиной на экваторе за тем только исключением, что в северной стороне Солнце будет меньшее количество дней, и тем более будет выражено это различие, чем дальше от экватора и ближе к умеренной зоне будет находиться наблюдатель.

В период с июня по декабрь в северном полушарии будет наблюдаться обратная картина. Отметим, что стабильность будет только в средних и высоких широтах: здесь Солнце в течение всего года в полдень будет находиться на юге.

Глядя на эту схему, можно просчитать нахождение полуденного Солнца и в южном полушарии. Здесь по сравнением с северным полушарием все будет наоборот.

Истина №4. Земля вращается с угловой скоростью примерно 15 градусов в час. Поэтому и наблюдаемое с Земли движение Солнца по небосводу происходит примерно с той же скоростью.

Истина №5. Если стать лицом к северу, то за спиной окажется юг, справа — восток, а слева — запад.

Ну вот, с теоретической частью разобрались, а значит пора переходить непосредственно к рассмотрению методов ориентирования по Солнцу.

Как определить стороны света по Солнцу

Существует множество разных способов ориентирования, но мы разберем лишь пять из них, которые позволят сориентироваться почти в любой ситуации, когда на небе видно Солнце.

Способ №1. По часам и Солнцу

Мы уже знаем, где должно находиться Солнце в 6 часов утра, 6 часов вечера и в 12 часов дня, а значит в это время, которое можно определить по часам, можно более менее точно найти стороны света.

Например, в 18:00 Солнце должно быть на западе. Это значит, что если в это время стать таким образом, чтобы Солнце оказалось точно слева, то перед нами будет север, позади юг, а справа — восток.

Способ №2. По тени от шеста

Поскольку в середине дня Солнце находится на максимальной высоте, тени, отбрасываемые вертикально расположенными прямыми объектами (например, столбом электропередач), будут самые короткие. Самая короткая тень будет означать, что Солнце находится на линии север–юг. А где именно — на севере или юге — зависит от полушария, а в тропической и экваториальной зоне, как помним, — и от времени года.

Подробно об этом методе мы рассказывали в отдельной статье…

Эти два метода позволяют сориентироваться в любой точке мира в ясный день. Однако для человека, двигающегося по маршруту, они неудобны, так как не дают возможности сориентироваться в любое время дня, отличное от 6, 12 и 18 часов. Поэтому разберем более подходящий для этого случая способ.

Способ №3. По двум теневым точкам

Поскольку Солнце всегда движется с востока на запад, тень, отбрасываемая предметами, находящимися в его лучах, будет двигаться в противоположном направлении. Таким образом, если на ровной горизонтальной площадке два раза с небольшим (15–20 минут) промежутком времени отметить положение конца тени, то получатся две точки. Если эти точки соединить прямой, она примерно будет соответствовать направлению запад—восток (первая точка будет указывать на запад, вторая — на восток). Зная две стороны света, нетрудно найти и все остальные.

Однако и у этого метода есть свои недостатки. Он требует наличия ровной горизонтальной площадки, поэтому не всегда может быть воплощен в жизнь корректно. Например, в горной местности или у людей, сидящих в движущейся лодке, с ним могут быть проблемы.

Самое простое построение с помощью теней, позволяющее найти направление на север

В связи с этим рассмотрим еще один метод, для которого не обязательно наличие ровной горизонтальной поверхности.

Способ №4. По Солнцу и часам со стрелками

Этот метод основан на том, что Солнце движется в два раза быстрее, чем часовая стрелка часов, то есть за то время, пока часовая стрелка совершает поворот, например, на 30 градусов, Солнце проходит путь по небосводу равный 60 градусам.

Для того, чтобы найти направление север–юг:

1. Часы располагают горизонтально циферблатом вверх.
2. Часовую стрелку направляют в сторону Солнца, а точнее в сторону проекции его на горизонт.
3. Определяют направление на юг или север (в зависимости от точки на земном шаре, где находится человек). Для этого проводят биссектрису из угла, образованного часовой стрелкой и цифрой «12» — это и будет направление на юг (север).

Заметьте, что если это 6 часов утра, то биссектриса покажет на цифру «9», если же 6 часов вечера, то на цифру «3» на циферблате. Часто именно в этом моменте у изучающих данный способ людей возникают вопросы и путаница.

Следует отметить, что данный способ корректно работает только в северном полушарии, когда Солнце движется слева направо. В других регионах при обратном движении Солнца метод нужно изменить.

Но что делать, если часы не механические, а электронные без стрелок, или же единственным источником, из которого можно узнать время, является радиоточка? Специально для этого случая я придумал свой собственный метод, которым с успехом пользуюсь уже не первый год.

Способ №5. По Солнцу и времени

Он основан на понимании того, что Солнце движется по небосводу с востока на запад с угловой скоростью 15 градусов в час, а в 12 часов располагается на линии север–юг. Способ реализовывается следующим образом:

1. Определяется, сколько времени осталось до полудня (12:00) или сколько прошло после полудня.
2. Зная время и скорость Солнца, определяется угол, на котором Солнце будет находиться относительно направления север–юг.
3. Если полдень еще не настал, то от Солнца, а точнее его проекции на горизонт, по ходу его движения откладывается полученный в результате расчетов угол. Если полдень уже прошел, то этот угол откладывается от Солнца в противоположную сторону. Таким образом находится направление север–юг.

Если полдень еще не наступил, тогда нужно стать так, чтобы Солнце было справа. Если же время перевалило за полдень, тогда нужно стать так, чтобы Солнце оказалось левее. В этом случае перед лицом окажется север, а за спиной — юг.

Подробнее об этом методе сказано в статье про гномон…

Последние два способа дают наименьшую ошибку в высоких широтах в течение полярного дня, пока Солнце видно над горизонтом, а также в средних широтах в зимний период, когда Солнце не поднимается высоко над горизонтом. В тропиках же и на экваторе эти способы дают большие ошибки из-за того, что Солнце в полдень расположено наиболее высоко над горизонтом, и поэтому в этих регионах ориентироваться с помощью них не рекомендуется.

Заметим, что во всех указанных способах, где используются показания времени, нужно делать поправку с учетом перевода часов на летнее время, а также при необходимости получения более точных результатов — и на другие факторы, влияющие на отклонение в показаниях земных и астрономических часов.

Все перечисленные методы ориентирования по Солнцу надежны и могут быть использованы в качестве аварийных методов в условиях, когда по каким-либо причинам не удается воспользоваться современными приборами, предназначенными для этих целей.

Эти методы надежнее методов ориентирования по мху, квартальным столбам, церковным крестам, так часто описываемых в специальной литературе. Также в большинстве случаев эти методы практичнее методов ориентирования по звездам, поскольку зачастую группе или человеку, оказавшемуся в аварийной ситуации, приходится преодолевать маршрут именно в светлое время суток, когда вероятность травмы минимальна и проще разглядеть окружающую местность и ориентиры на ней.

Источник

Удивительное в солнечных закатах.

1. Звезда по имени Солнце.

Солнце — это обычная звезда, возраст ее около 5 миллиардов лет. В центре Солнца температура достигает 14 миллиардов градусов. В солнечном ядре происходит превращение водорода в гелий с выделением огромного количества энергии. На поверхности Солнце имеет пятна, происходят яркие вспышки и можно увидеть взрывы колоссальной силы. Солнечная атмосфера имеет толщину 500 км и называется фотосферой. Поверхность Солнца — пузырчатая. Эти пузыри называются Солнечной зернистостью, и разглядеть ее можно только через солнечный телескоп. Благодаря конвекции в солнечной атмосфере, тепловая энергия из нижних слоев переносится в фотосферу, придавая ей пенистое строение. Солнце вращается не как твердое небесное тело вроде Земли. В отличие от Земли различные части Солнца вращаются с различными скоростями. Быстрее всего крутится экватор, делая один оборот за 25 дней. При удалении от экватора скорость вращения снижается, и в полярных областях поворот занимает уже 35 дней. Солнце будет еще существовать 5 миллиардов лет, постепенно нагреваясь и увеличиваясь в размерах. Когда весь водород в центральном ядре израсходуется, Солнце будет в 3 раза больше, чем теперь. В конце концов, Солнце остынет, превратившись в белый карлик. У полюсов Солнца ускорение свободного падения 274 м/c 2 . Химический состав: водород (90%), гелий (10%), остальные элементы менее 0,1%. Солнце удалено от центра нашей галактики на 33000 световых лет. Оно движется вокруг цента галактики со скоростью 250км/с, делая полный оборон за 200000000 лет.

Очень интересно наблюдать за солнцем при помощи телескопа. Можно рассмотреть потемнение края солнечного диска, солнечные пятна, факельные поля и даже грануляцию.

Солнечные пятна это выбросы кусков магмы на некоторую высоту солнечной поверхности. Солнечные пятна появляются на поверхности Солнца неравномерно по времени и с разной интенсивностью (масса, скорость выделения). Поэтому пока нельзя точно определить период вращения звезды вокруг своей оси. Звезда по имени Солнце окутано, горячим и горящим газом, внешние слои которого на высоте солнечных пятен вращаются вокруг Солнца быстрее, чем сами пятна. Солнечные пятна совершают полный оборот вокруг Солнца за 27,5 дней (среднее значение). Точнее на экваторе за 25 дней, а удаляясь от экватора скорость солнечных пятен уменьшается и у полюсов равна примерно от 31 дней до 36 дней. Поэтому ученые решили, что Солнце вращается, каждые 25 дней на экваторе и медленнее вращается в более высоких широтах, до 35 дней в полюсах.

Чтобы рассмотреть наиболее характерные детали поверхности Солнца иногда советуют спроектировать изображение Солнца на экран в хорошо затемненной комнате и тогда можно рассмотреть Солнечное затмение, структуру пятен и факельные поля. Для этого изготавливается камера из черной бумаги, в которую помещается окулярная часть вместе с экраном, но рассматривать изображение можно только одному человеку.

2. Удивительное в солнечных закатах.

Наблюдаемая картина заката солнца зависит всякий раз от состояния атмосферы и определяется типом и формой облаков, подсвечиваемых лучами заходящего солнца. Поэтому один закат так не похож на другой. И всегда солнечные закаты необычайно красивы.

Что удивительного мы видим в закате солнца. Если закат наблюдается при ясном, безоблачном небе, линия горизонта прямая – солнце садится в море.

Прежде всего бросается в глаза красноватый цвет заходящего солнца и такой же цвет неба вблизи него. Часто этот цвет оказывается нежно-красным, почти розовым, но иногда солнечный диск выглядит ярко-красным и даже багровым. Согласно народным приметам, если заря на закате или восходе солнца золотистая, светло-розовая, то будет ясная погода. Красное заходящее солнце предвещает ветреную погоду.

Посмотрев на заходящее за линию горизонта солнце сквозь темноватое или слегка закопченное стекло, нетрудно заметить, что цвет солнечного диска имеет разные оттенки в разных точках. У самой линии горизонта он краснее, а в верхней части диска переходит постепенно в цвет более светлых тонов. Иногда изменение цвета по поверхности солнечного диска можно видеть и без всяких стекол.

Обратите внимание на некоторую сплюснутость заходящего солнца по вертикали. В момент, когда нижний край солнца касается линии горизонта, поперечник солнечного диска в вертикальном направлении виден под углом 26 градусов, горизонтальный же поперечник виден под углом 32 градуса.
Отдельного разговора заслуживает наблюдаемый иногда при закате солнца зеленый луч. Яркий зеленый свет вспыхивает на несколько секунд., когда почти весь солнечный диск скрылся за горизонтом. Это впечатляющее зрелище можно наблюдать в такие вечера, когда солнце до самого заката ярко светит и почти не изменяет своего цвета, оставаясь желтым или, в крайнем случае, желтовато-оранжевым. Астроном Г.А.Тихов много лет изучал удивительное явление зеленого луча. Он выяснил, что если солнце при закате красноватого цвета и на него легко смотреть, то можно с уверенностью утверждать – зеленого луча не будет. Напротив, если солнце не очень изменило свой бело-желтый цвет и садится ярким, то можно предполагать, что зеленый луч появится. Важно, чтобы горизонт имел отчетливую линию, без всяких неровностей: ближнего леса, строений и т.п. Этих условий легче всего достичь на море, вот почему зеленый луч хорошо известен людям моря.

Привожу характерное описание зеленого луча, данное одним из очевидцев «Я смотрел на заходящее солнце. Вдруг, в тот момент, когда уже почти весь диск опустился в океан, оставшаяся его часть вместо желто-красной стала зеленой, испустила во все стороны зеленые, как трава, лучи и исчезла». В романе Жюля Верна «Зеленый луч» описываются приключения путешественников, занятых поисками зеленого луча. «… Если посчастливится видеть это явление, — написано в романе, — то обратите внимание на то, что последний луч солнца оказывается не красным, а зеленым. Да, да, он будет иметь чудесный зеленый цвет, такой зеленый, какой не может создать ни один художник на своей палитре. Подобный зеленый цвет нельзя найти и в растительном мире, несмотря на всё множество и разнообразие его цветов и оттенков, его не встретить и в самых ярких морях. Если есть зеленый цвет в раю, то он не может быть иным, ибо это настоящий цвет надежды!» Жители некоторых островов называют зелёный луч «живым светом».
Ещё одно удивительное явление можно наблюдать при закате. Иногда солнце кажется заходящим не за четко просматриваемую линию горизонта, а за некоторую невидимую линию, находящуюся над горизонтом .Интересно, что это явление наблюдается в отсутствии какой-либо облачности на горизонте.
Если быстро подняться на вершину холма (на верхний этаж здания, на верхнюю палубу большого теплохода), то можно наблюдать ещё более странную картину: теперь солнце заходит за линию горизонта, но при этом солнечный диск оказывается как бы перерезанным горизонтальной «слепой полосой». Солнце постепенно опускается все ниже, а положение «слепой полосы» по отношению к линии горизонта сохраняется неизменным .

3. Красный свет заходящего солнца.

Почему небо имеет голубой цвет? Почему заходящее солнце становится красным? Оказывается, в обоих случаях причина одна – рассеяние солнечного света в земной атмосфере.

Это было понято не сразу. Для объяснения голубизны небосвода выдвигались в свое время различные гипотезы. Пытались объяснить голубой цвет неба как результат смешивания в определенных пропорциях «света и тьмы». Предполагали, что частицы воздуха окрашены в голубой цвет. Допускали, что голубое свечение неба есть свечение люминесценции частиц воздуха, возникающие при облучении этих частиц солнечным светом. Сегодня все эти объяснения рассматривают как несостоятельные.
Их несостоятельность была доказана уже более ста лет тому назад, в 1869 году, когда Дж. Тиндаль выполнил свой знаменитый опыт. Этот опыт был воспроизведен в домашних условиях. Используется аквариум прямоугольной формы, наполненный водой и направляется на стенку аквариума слабо расходящийся пучок света от диапроектора. Чтобы пучок был достаточно узким, вставим в диапроектор вместо слайда кусочек плотной чёрной бумаги с отверстием в центре диаметром 2…3 мм. Опыт проводится в затемнённом помещении. Для усиления сетевого пучка при его прохождении через аквариум можно добавить в воду немного молока и тщательно размешаем жидкость. Содержащиеся в молоке частички жира не растворяются в воде; они находятся во взвешенном состоянии и способствуют рассеянию света. Можно наблюдать голубоватый оттенок у рассеянного света. Свет же, прошедший сквозь аквариум, приобретает красноватый оттенок. И так, если смотреть на световой пучок в аквариуме сбоку, он представляется голубоватым, а с выходного торца – красноватым (рис. 5 .) Это можно объяснить, если предположить, что синий цвет рассеивается сильнее, чем красный; при прохождении белого светового пучка через рассеивающую среду. Из него рассеивается в основном «синий компонент», поэтому в выходящем из среды пучке начинает преобладать «красный компонент».

В 1871 году Дж. Стретт (Рэлей) именно так и объяснил результаты опытов Тиндаля. Он построил теорию рассеяния световых волн на частицах, размеры которых намного меньше длины световой волны. Установленный Рэлеем закон утверждает: интенсивность рассеянного света пропорциональна четвертой степени частоты света или, иначе говоря, обратно пропорциональна четвертой степени длины световой волны.

Если применить закон Рэлея к рассеянию солнечного света в земной атмосфере, то нетрудно объяснить и голубой цвет дневного неба, и красный цвет солнца при восходе и закате. Поскольку интенсивнее рассеиваются световые с более высокими частотами, то, следовательно, спектр рассеянного света будет сдвинут в сторону высоких частот, а спектр света, остающегося в пучке (после того как испытавший рассеянье свет покинул пучок), будет сдвинут, естественно, в обратную сторону – к более низким частотам .В первом случае белый цвет становится голубым, а во втором — красноватым. Глядя на дневное небо, люди воспринимают свет, рассеянный в атмосфере; согласно закону Рэлея, спектр этого света сдвинут в сторону более высоких частот, отсюда голубой цвет неба. Глядя на солнце, наблюдатель воспринимает свет, прошедший через атмосферу без рассеяния; спектр этого света сдвинут к низким частотам. Чем ближе солнце к линии горизонта, тем более длинный путь проходят в атмосфере световые лучи, прежде чем попадут к наблюдателю, тем в большей мере сдвигается их спектр. В результате заходящее (восходящее) солнце мы видим в красных тонах. Вполне понятно также, почему нижняя часть заходящего солнечного диска выглядит более красной, нежели его верхняя часть.

5. Рефракция света в атмосфере.

Для наблюдения многих интересных явлений наблюдаемых при закате (восходе) солнца, необходимо учитывать рефракцию света в атмосфере. Под этим термином понимают искривление световых лучей при прохождении в атмосфере, вызванное оптической неоднородностью атмосферного воздуха. Здесь речь идет не о тех локальных неоднородностях, которые связаны с флуктуациями плотности воздуха, а об изменениях плотности воздуха (значит, и показателя преломления) с высотой или при нагревании и охлаждении.

Показатель преломления среды n = c / v , где с – скорость света в вакууме, а v – скорость света в данной среде; скорость v всегда меньше скорости с и зависит от плотности среды. Чем плотнее воздух, тем меньше v и, значит, тем больше показатель преломления воздуха. Плотность воздуха понижается при переходе от нижних слоев атмосфера к верхним. Уменьшается она также с нагреванием и зависит от ветра.
Различают астрономическую и земную рефракцию. В первом случае рассматривается искривление световых лучей, приходящих к земному наблюдателю от небесных тел (Солнца, Луны, звезд, искусственных спутников), а во втором – от земных объектов. В обоих случаях вследствие искривления лучей наблюдатель видит объект не в том направлении, которое соответствует действительности; объект может представляться искаженным. Возможно наблюдение объекта даже тогда, когда тот находится за линией горизонта.
Представим на минуту, что атмосфера состоит из оптически однородных горизонтальных слоев; показатель преломления скачком меняется от слоя к слою, постепенно возрастая при переходе от верхних слоев к нижним. Такая ситуация показана на рисунке 7, где атмосфера условно представлена в виде трех слоев с показателями преломления n 1 , n 2 , n 3 , причем n 1
Согласно современным данным, максимальный угол рефракции составляет 35 градусов. Когда мы, любуясь на морском берегу солнечным закатом (восходом), видим, как нижний край светила коснулся линии горизонта (выплыл из-за горизонта), мы обычно не осознаем, что в действительности этот край находится на 35 градусов ниже линии горизонта.

Интересно, что верхний край солнечного диска приподнимается вследствие рефракции света меньше, чем нижний, т. е. не на 35 градусов, а только на 29. Ведь рефракция уменьшается по мере уменьшения зенитного расстояния. Именно по этому заходящее солнце и кажется наблюдателю сплюснутым по вертикали.

Искривление лучей в атмосферном воздухе приводит к тому, что наблюдатель видит солнечный диск слегка сплюснутый в вертикальном направлении.

7. Зелёный луч.

Возникновение зеленого луча можно объяснить, если принять во внимание изменение показателя преломления с частотой света.

Обычно показатель преломления растет с увеличением частоты. Лучи с более высокой частотой преломляются сильнее. Значит, сине-зеленые лучи претерпевают более сильную рефракцию по сравнению с красными лучами.

Допустим, что рефракция в атмосфере есть, а вот рассеяния света нет. В этом случае верхний и нижний край солнечного диска вблизи линии горизонта должны быть окрашенными в цвета радуги. Пусть для простоты в спектре солнечного света имеются всего два цвета _ зеленый и красный; «белый» солнечный диск можно рассматривать в данном случае в виде наложенных друг на друга зеленого и красного дисков. Рефракция света в атмосфере приподнимает над горизонтом зеленый диск в большей степени, чем красный. Поэтому наблюдатель должен был бы видеть заходящее солнце таким, каким оно показано на рисунке. Верхний край солнечного диска был бы зеленым, а нижний красным; в центральной же части диска наблюдалось бы смещение цветов, т. е. наблюдался бы белый цвет.

В действительности же нельзя не учитывать рассеяние света в атмосфере. Как мы уже знаем. Оно приводит к тому, что из светового пучка, идущего от солнца, выбывают более эффективно лучи с более высокой частотой. Так что зеленой каемки сверху диска мы не увидим, а весь диск будет выглядеть не белым, а красноватым. Если, однако, почти весь солнечный диск ушел за горизонт, остался лишь самый верхний его краешек, и при этом стоит ясная и тихая погода, воздух чист (так что рассеяние света минимально), то в этом случае мы можем увидеть ярко-зеленый край солнца вместе с россыпью ярких зеленых лучей.

8.Кажущееся увеличение размеров заходящего Солнца.

Многие обращали внимание на то, что у горизонта солнечный диск кажется заметно более крупным, нежели в зените. Увеличение размеров заходящего солнца – это не более, чем оптическая иллюзия. Измерения показывают, что углы, под какими виден диск солнца в зените и у горизонта, — одни и те же.

Чем же можно объяснить эту оптическую иллюзию? На этот счет высказываются разные соображения. Например, полагают, что иллюзия объясняется психологией нашего восприятия «небесного свода»: он представляется нам не полусферой, а куполом, как бы прижатым (приплюснутым) к земной поверхности. Чтобы убедиться в этом, попробуем «на глазок» разделить пополам воображаемую дугу, соединяющую наивысшую точку «небесного свода» с какой – либо точкой на линии горизонта. Можно не сомневаться, что вы укажете на упомянутой дуге точку, направление на которую составит с земной поверхностью совсем не 45 градусов, а существенно меньший; обычно указывают угол между 20 и 30 градусами. Кажущаяся приплюснутость «небесного свода» приводит к тому, что, когда мы наблюдаем, солнце в зените, то мысленно помещаем его гораздо ближе к себе, чем тогда, когда смотрим на заходящее солнце и помещаем его в нашем сознании за дальней линией горизонта. Известно, что если удаленный объект виден под таким же углом, что и близкий объект, то это означает, что первый объект больше второго. Обычно мы даже не задумываемся над тем, что дальний объект должен быть в данном случае более крупным; мы воспринимаем его таким подсознательно. Вот почему заходящее солнце представляется нам более крупным, чем солнце в зените.

Существует и другое объяснение иллюзии увеличения размеров заходящего солнца. По сравнению с предыдущим это объяснение представляется нам более простым и естественным. Оно связано с психологией нашего восприятия размеров объектов, наблюдаемых в далекой перспективе. Как известно по мере удаления от нас различные объекты на поверхности земли делаются в наших глазах все меньше и меньше. Можно сказать, что по мере приближения к линии горизонта размеры объектов как бы устремляются к нулю; точнее говоря, устремляется к нулю угол, под каким видны эти объекты. В отличие от них приближающееся к линии горизонта светило наблюдается нами под неизменным углом; по этой причине оно и воспринимается нашим сознанием как преувеличенно большое.

Источник