Продолжительность светового дня меняется каждый день. Световой день: продолжительность по месяцам
Польза и необходимость солнечного света для человеческого организма не подвергается сомнению. Любому из нас известно, что без него невозможно существование. Зимой все мы испытываем более или менее сильный его дефицит, что отрицательно сказывается на самочувствии и подрывает без того нестойкий иммунитет.
Что происходит со световым днем
С наступлением холодного сезона продолжительность которого стремительно уменьшается, все больше уступает права. Ночи делаются длиннее и длиннее, а дни, наоборот — короче. После периода зимнего равноденствия ситуация начинает меняться в обратную сторону, чего большинство из нас ждет с нетерпением. Множество людей желает точно ориентироваться в продолжительности светового дня в настоящее время и в ближайшей перспективе.
Как известно, количество световых часов в сутках начинает увеличиваться по окончании периода так называемого зимнего солнцестояния.
На его пике ежегодно бывает зафиксирован световой день, продолжительность которого самая низкая. С научной точки зрения объяснение состоит в нахождении солнца именно в это время в наиболее отдаленной точке орбиты нашей планеты. Влияние на это оказывает эллиптическая (то есть вытянутая) форма орбиты.
В северном полушарии бывает в декабре и приходится на 21-22 число. Небольшое смещение данной даты зависит от динамики Луны и сдвигов в В то же самое время южное полушарие переживает обратный период летнего солнцестояния.
Световой день: продолжительность, сроки
За несколько дней до и после даты каждого солнцестояния дневное светило не меняет своего положения. Лишь через два или три дня по завершении самых темных суток светлый промежуток начинает понемногу увеличиваться. Причем вначале этот процесс практически не виден, так как прибавление происходит всего лишь на несколько минут в день. В дальнейшем начинает светлеть быстрее, объясняется это возрастанием скорости солнечного вращения.
Фактически увеличение продолжительности светового дня в северном полушарии Земли начинается не ранее 24-25 декабря, и происходит оно до самой даты летнего солнцестояния. Этот день поочередно приходится на один из трех: с 20 по 22 июня. Увеличение светового дня оказывает заметный положительный эффект на состояние здоровья людей.
По мнению астрономов, зимним солнцестоянием считается момент достижения солнцем самой наименьшей угловой высоты над уровнем горизонта. После него в течение нескольких дней солнце может начинать свой восход даже чуть позже (на несколько минут). Рост продолжительности светового дня наблюдается вечерами и совершается за счет все более позднего заката.
Отчего так бывает
Данный эффект также объясняется увеличением скорости движения Земли. Убедиться в этом можно, взглянув на таблицу, где отражены солнечные восходы и заходы. Как говорят астрономы, день прибавляется вечером, а неравномерно с обеих сторон. График продолжительности светового дня дает наглядное представление о динамике этого процесса.
Ежедневно закат сдвигается на несколько минут. Точные данные легко проследить по соответствующим таблицам и календарям. Как поясняют ученые, эффект этот вызван сочетанием суточного и годового движений солнца по небу, которое зимой чуть скорее, чем летом. В свою очередь, вызвано это тем, что, обращаясь с постоянной скоростью вокруг собственной оси, Земля в зимнее время расположена ближе к Солнцу и двигается по орбите вокруг него чуть-чуть быстрее.
Эллипсообразная орбита, по которой перемещается наша планета, обладает ярко выраженным эксцентриситетом. Данный термин обозначает величину вытянутости эллипса. Максимально приближенная к Солнцу точка данного эксцентриситета именуется перигелием, а самая отдаленная — афелием.
Законы Кеплера утверждают, что для двигающегося по орбите в форме эллипса тела характерна максимальная скорость в тех точках, которые максимально приближены к центру. Именно поэтому движение солнца по небосводу зимой чуть-чуть более быстрое, чем летом.
Как движение Земли по орбите влияет на климат
Как считают астрономы, точку перегелия Земля проходит приблизительно 3 января, а афелия — 3 июля. Возможно изменения этих дат на 1-2 дня, что связано с дополнительным влиянием движения Луны.
Эллипсоподобная форма орбиты Земли оказывает влияние также и на климат. Во время зимы в Северном полушарии наша планета расположена ближе к Солнцу, летом же — дальше. Этот фактор делает чуть менее заметной разницу между климатическими сезонами нашего северного полушария.
В то же время в Южном полушарии эта разница более заметна. Как установлено учеными, один оборот точки перегелия происходит примерно за 200 000 лет. То есть примерно через 100 000 лет ситуация поменяется на прямо противоположную. Что ж, доживем — увидим!
Даешь солнечный свет!
Если вернуться к текущим проблемам, то важнее всего для нас тот факт, что эмоциональное, психическое и физическое состояние жителей Земли улучшается прямо пропорционально возрастанию длительности светового времени суток.
Даже незначительное (на несколько минут) удлинение дня сразу после зимнего солнцестояния оказывает серьезный моральный эффект на уставших от темных зимних вечеров людей.
С медицинской точки зрения, положительное влияние солнечного света на организм объясняется возрастанием выработки гормона серотонина, заведующего эмоциями счастья и радости. К сожалению, в темноте он вырабатывается крайне плохо. Именно поэтому увеличение продолжительности светового промежутка путем воздействия на эмоциональную сферу ведет к общему улучшению самочувствия и укреплению человеческого иммунитета.
Немалую роль в ощущениях каждого из нас играют суточные внутренние биоритмы, которые энергетически привязаны к продолжающемуся с момента сотворения мира чередованию дня и ночи. Ученые уверены, что адекватно работать и справляться с внешними перегрузками наша нервная система может, лишь регулярно получая вполне определенную дозу солнечного света.
Когда света недостаточно
Если же солнечных лучей не хватает, последствия могут быть самыми печальными: от регулярных нервных срывов до серьезных психических расстройств.
При остром недостатке света может развиться самое настоящее депрессивное состояние. А сезонные характера, которые выражаются в подавленности, плохом настроении, общем снижении эмоционального фона наблюдается сплошь и рядом.
Кроме того, современные горожане подвержены еще одной напасти. Световой день, продолжительность которого слишком мала для современной городской жизни, требует корректировки. Речь идет об огромном, зачастую излишнем количестве искусственного освещения, которое получает почти любой житель мегаполиса. Наш организм, неприспособленный к такому количеству искусственного света, способен запутаться во времени и впасть в состояние десинхроноза. Это ведет не только к ослаблению нервной системы, но и к обострению любых имеющихся хронических заболеваний.
Что такое долгота дня
Рассмотрим теперь понятие долготы дня, актуального для каждого из нас в первые дни после зимнего солнцестояния. Этим термином обозначается тот промежуток времени, что длится от восхода до то есть время, на протяжении которого наше светило видно над горизонтом.
Величина эта находится в прямой зависимости от солнечного склонения и географической широты точки, где ее нужно определить. В районе экватора величина долготы дня не меняется и составляет ровно 12 часов. Эта цифра является пограничной. Для северного полушария весной и летом день длится дольше 12 часов, зимой и осенью — меньше.
Осеннее и весеннее равноденствие
Дни, когда продолжительность ночи совпадает с продолжительностью дня, именуются днями весеннего равноденствия, либо осеннего. Это происходит 21 марта и 23 сентября соответственно. Понятно, что самой высокой цифры долгота дня достигает в момент летнего солнцестояния, а наиболее низкой — в день зимнего.
За полярными кругами каждого из полушарий величина долготы дня зашкаливает за 24 часа. Речь идет обо всем известном понятии На полюсах он имеет продолжительность в целых полгода.
Долготу дня в любой точке полушария можно определить достаточно точно по специальным таблицам, содержащим расчет продолжительности светового дня.
Разумеется, эта цифра ежедневно меняется. Иногда для приблизительной оценки использует такое понятие, как средняя продолжительность светового дня по месяцам. Для наглядности рассмотрим эти цифры для той географической точки, где расположена столица нашей страны.
Продолжительность светового дня в Москве
В январе световой день на широте нашей столицы составляет в среднем 7 часов 51 минуту. В феврале — 9 часов 38 минут. В марте его продолжительность достигает 11 часов 51 минуты, в апреле — 14 часов 11 минут, в мае — 16 часов 14 минут.
На протяжении трех летних месяцев: июня, июля и августа — эти цифры составляют 17 часов 19 минут, 16 часов 47 минут и 14 часов 59 минут. Мы видим, что июньские дни самые длинные, что соответствует летнему солнцестоянию.
Осенью световой день продолжает сокращаться. В сентябре и октябре его длительность 12 часов 45 минут и 10 часов 27 минут соответственно. Рекордно короткими светлыми днями славятся последние холодные темные — ноябрь и декабрь, средняя продолжительность дня которых не превышает 8 часов 22 минут и 7 часов 16 минут соответственно.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Все интересное
В космическом пространстве расстояния настолько велики, что если измерять их стандартными системными единицами, числа получатся весьма внушающие. Световой год – как раз та единица длины, которая позволяет измерить огромные расстояния, применяя при…
Земля находится в постоянном движении: вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца по орбите. Происходит смена дня и ночи. Сушествуют лето и зима, весна и осень. Все живые существа на планете живут согласно этому ритму, установленному…
В русском языке словом «день» обозначают два понятия. Первое – это астрономические сутки продолжительностью 24 часа, второе – это время суток, наряду с ночью, утром и вечером. Во втором случае под словом «день» понимают время…
Вращение Земли вокруг Солнца является одним из самых удивительных явлений – оно обеспечивает не только смену времен года, но и само существование жизни на нашей планете.
Знание особенностей годового вращения Земли дает возможность лучше понимать…
Земля – удивительная планета. Ее климатические зоны разнообразны, а многообразие природных явлений — некоторые человек до сих пор не способен не только предотвратить, но хотя бы предсказать – делают ее неповторимой. Среди прочих, порой…
В России зима ассоциируется со снегом, новогодними праздниками и коротким световым днем. Ученые давно выяснили, что именно служит причиной уменьшения солнечной активности, к чему это может привести и как бороться с недостатком ультрафиолета. …
Астрономия является одной из самых древних наук – все цивилизации соразмеряли человеческую жизнь с движением светил на небе. Продолжительность дня и года находятся в прямой зависимости от периодичности, с которой Земля вращается вокруг своей оси и…
День – это отрезок времени между восходом и заходом Солнца, когда его видно над горизонтом. Световой день может иметь разную долготу, в зависимости от географической широты места и от угла склонения светила.
В зависимости от времени года и фазы Луна заходит за горизонт на западе, юго-западе или северо-западе. Это связано с тем, что Солнце заходит строго на западе лишь в дни весеннего и осеннего равноденствия. Чем ближе к солнцестоянию, тем заходящее…
В русском языке словом «день» обозначают два понятия. Первое – это астрономические сутки продолжительностью 24 часа, второе – это время суток, наряду с ночью, утром и вечером. Во втором случае под словом «день» понимают время от 12:00 до 16:00. Но существует также отдельное понятие «
День», его используют чаще всего, когда речь идет о биологических ритмах, которым подчиняется все живое на Земле.
Продолжительность светового дня
Световой день – это время от восхода и до захода Солнца. В зависимости от того, в какой точке своей орбиты находится Земля, вращающаяся вокруг Солнца, меняется и продолжительность светового дня. Самый длинный световой день – 21 июня, в этот день его продолжительность составляет 16 часов.
Самый короткий день, который длится всего 8 часов, выпадает на 21 или 22 декабря, в зависимости от того, является ли год високосным. Осенью 21 сентября и весною 21 марта природа отмечает дни осеннего и весеннего равноденствия, когда продолжительность светового дня равна продолжительности ночи – времени от захода до восхода Солнца.
От продолжительности светового дня зависит годовой цикл, которому подчиняется все живое на планете Земля. Вместе с тем, как изменяется длина светового дня, одно время года меняет другое: за весною следует лето, осень, зима и снова весна. Особенно наглядно эта зависимость прослеживается на примере растений. Весною, по мере того, как продолжительность светового дня увеличивается, в них начинается сокодвижение, летом вы можете наблюдать их расцвет, осенью – увядание, а зимой – анабиоз, сон, похожий на смерть. Но, быть может, не в такой явной форме, но продолжительность светового дня влияет и на человека.
Влияние продолжительности светового дня на человека
Человек как часть биосферы планеты также чувствителен к тому, как долго длится световой день, несмотря на то, что режим его жизни подчинен ежедневному рабочему ритму.
Тем не менее проведенные медицинские исследования подтвердили, что зимой интенсивность обмена веществ в организме человека снижается, следствием чего является повышенная сонливость и появление лишнего веса.
Отсутствие достаточного количества естественного света сказывается и на психоэмоциональном состоянии. В зимнее время, а также в начале весны многие жалуются на депрессии, плохое настроение, головные боли, бессонницы и раздражительность. Нарушение функций нервной системы провоцирует сбои в функционировании и других органов и систем. В организме снижается синтез естественного витамина Д, что влечет за собой снижение защитных свойств иммунной системы, поэтому общее количество заболеваний и обострений хронических патологических процессов в это время года самое высокое. Медики советуют в конце зимы — начале весны хотя бы в выходные дни выбираться на природу, проводить больше времени днем на свежем воздухе, это поможет справиться с плохим настроением и улучшить общее самочувствие.
Сразу ответим на вопрос о том, сколько часов и минут длится светлое время суток 22 июня 2017.
Что касается длительности времени суток, то она, конечно же, не является постоянной. Свою лепту сюда вносят основные астрономические законы. Космическое время от земного времени отличается, но оно не настолько сильно подвержено изменениям. То есть, оно относительно. Получается, что, сколько времени длится время в сутках в течение светового дня, у нас на планете принято делить на два интервала. Это с 7 утра до 23 вечера. Это период активности наибольшей части населения планеты. А также с 18 вечера до 23 вечера – это время, которое используется активно уже после окончания рабочего дня.
Полезная статья о по имени и дате рождения.
О светлом времени суток
Итак, 17 часов и 34 минуты – это ответ на вопрос о том, сколько часов и минут длится светлое время суток 22 июня 2017.
Но что это вообще за показатель такое светлое время суток, от чего он зависит и как формируется? Предлагаем разобраться подробнее.
Светлое время суток – это период вращения нашей планеты вокруг своей оси. Когда одной частью планета повернута к солнышку, то в этот период в странах будет светло. В среднем длительность светлого времени суток всего составляет 4507 часов в течение года. Но в каждой стране в разное время года эта длительность будет различной. Часто в зимнее время суток в нашей стране, в частности, световой день составляет только 5 часов, а вот летом может доходить до 17 часов. Самым долгим днем считается 22 июня.
Интересно! В Токио, где к мировому времени прибавляется девять часов, годичная длительность светлого времени суток ровняется 4175 часам, а вот в Пекине – это уже 4377 часа, в Минске – уже 4578 часов, как и в Москве (в связи с последней отменой перевода времени).
Помните о том, что вокруг солнышка наша планета вращается по эллиптической, а не круглой орбите.
То есть, планета то приближается к солнцу, то отдаляется от него. К этому нужно прибавить еще изменяющееся постоянно ускорение. Максимальной близости к солнцу планета наша достигает где-то 2-3 января, в этот период у нее максимальное ускорение. По этой же причине, из-за быстрого движения, на землю попадает меньше света, чем обычно в течение года.
В этот период наша планета не успевает прогреваться. Когда же Земля вращается медленно и находится далеко от Солнца, то она получает больше солнечного света и, соответственно, световой день также длится дольше.
Четыре сектора, выделяемых в эклиптике:
О градусов при Весеннем солнцестоянии.
90 градусов во время Летнего солнцестояния.
180 градусов при Осеннем солнцестоянии.
270 градусов при Зимнем солнцестоянии.
Интересно! В Москве, как и в других городах по всему миру, продолжительность светового дня зависит от времени года. Если рассматривать средний показатель за год, то он составляет 12 часов и 15 минут.
Средняя продолжительность светового дня в столице, если рассматривать ее по месяцам с начала года:
1. Восемь часов и столько же минут.
2. Световой день увеличивается до 9 часов и 37 минут.
3. Происходит далее увеличение светового дня до 12 часов и 15 минут.
4. В апреле световой день увеличивается еще на два часа и составляет уже 14 часов и 32 минуты.
5. В мае это показатель 16 часов и 34 минуты.
6. В июне, когда наблюдается самый долгий день в течение года, это 22 июня, в среднем можно отметить 17 часов и 54 минуты. То есть, практически 18 часов, что крайне много.
7. В июле постепенно, но верно количество часов в световом дне идет на спад. Пока речь ведется о минутах – это 17 часов и 8 минут.
9. В сентябре длительность светового дня сокращается до 12 часов.
10. Далее идет 10 часов и 26 минут.
11. В ноябре происходит сокращение еще на два часа, 8 часов и 45 минут будет средний показатель.
12. В декабре средний показатель ровняется 7 часов и 49 минут.
Географическая широта и световой день. Когда, с какого числа зимой в декабре, начнет прибывать и увеличиваться световой день? Когда наступает самый длинный день и самая длинная ночь в году? Когда, с какого числа летом, начнет уменьшаться световой день? С
Изменения продолжительности светового дня в разные сезоны объясняются вращением Земли вокруг ее оси. Если бы Земля не вращалась, дневной и ночной циклы были бы совсем иными. Хотя, вполне вероятно, что они и вовсе бы отсутствовали. Сокращение или увеличение продолжительности светового дня зависит от времени года и того, где вы находитесь на Земле. Кроме того, на дневное время влияет угол наклона земной оси и ее путь вокруг Солнца.
Продолжительность вращения
Сутки, продолжающиеся 24 часа, — это время, которое требуется для того, чтобы Земля совершила целый оборот вокруг собственной оси: именно поэтому на следующий день Солнце появляется в одном и том же месте на небе.
Однако не стоит забывать, что Земля продолжает двигаться вокруг Солнца, и это явление оказывает огромное влияние на продолжительность светового дня.
Фактическое время одного вращения Земли несколько короче, чем мы привыкли думать: около 23 часов и 56 минут. Астрономы обнаружили это, регистрируя время, когда звезда появилась на одном и том же месте на небе на следующий день — это явление было названо звездным днем.
Более длинные и короткие дни
Хотя солнечный день составляет 24 часа, не в каждом дне содержится 12 часов светового дня и 12 часов темного времени суток. Зимой ночи длиннее, чем летом. Это явление объясняется тем, что воображаемая ось Земли расположена не под прямым углом: она наклоняется под углом в 23,5 градуса. Собственно, поскольку наша планета вращается вокруг Солнца на протяжении года, северная половина Земли наклоняется к Солнцу летом, вызывая продолжительный световой день и короткую ночь. Зимой это меняется: наша планета отдаляется от Солнца, и ночное время становится длиннее.
Весной и осенью Земля ни наклонена к Солнцу, ни от него, а где-то между, поэтому день и ночь в эти времена года одинаковы. Вот как можно объяснить, почему весной продолжительность светового дня возрастает: наша планета поворачивается к солнышку!
Наше количество дневных часов зависит от нашей широты и того факта, каково положение Земли по отношению к Солнцу. Ось вращения нашей планеты наклонена от орбитальной плоскости и всегда расположена в одном направлении — к полярной звезде. В результате положение земной оси по отношению к Солнцу постоянно меняется в течение года.
Собственно, именно этот фактор влияет на распространение солнечного света по поверхности Земли на любой заданной широте.
Изменение угла приводит к изменению количества солнечной энергии, которая достигает определенных областей планеты. Это вызывает сезонное изменение интенсивности солнечного света, достигающего поверхности, и влияет на продолжительность светового дня.
Изменение интенсивности происходит потому, что угол, под которым лучи от Солнца двигаются и попадают на Землю, изменяется по мере смены сезонов.
Докажем на практике
Если вы посветите фонарем на потолок, площадь освещенной области будет изменяться в зависимости от того, будете ли вы направлять свет под прямым углом или нет. Точно также энергия Солнца распространяется по разным географическим районам, когда она достигает поверхности Земли. Он более сконцентрирован в наши летние месяцы, когда солнце выше в небе.
Между летним и зимним солнцестоянием количество дневных часов уменьшается, а темпы их уменьшения больше, чем выше широта. Чем меньше солнечных часов, тем холоднее ночи. Вот почему продолжительность светового дня весной возрастает: планета постепенно поворачивается к Солнцу, поглощая одной из своих сторон все больше солнечной энергии.
Поскольку параллельно вращению вокруг Солнца Земля также продолжает вращаться вокруг собственной оси, то за 24 часа она делает один полный оборот. Интересно, что продолжительность суток меняется со временем. Так, около 650 миллионов лет назад сутки длились около 22 часов вместо привычных нам 24!
Солнцестояние
Солнцестояние представляют собой явление, когда при определенном положении орбиты Земли отмечают самые длинные и кратчайшие дни года.
Зимнее солнцестояние, происходящее в Северном полушарии, знаменует собой самый короткий день, после которого световой день начинает медленно расти. Летнее солнцестояние в этом же полушарии приходится на самый продолжительный световой день, после чего он начинает становиться короче. Солнцестояние также называют в честь месяца, в котором оно происходит.
Также важно понимать, что то, какая продолжительность светового дня в день солнцестояния, зависит от полушария, в котором вы находитесь. Так, в Северном полушарии июньское солнцестояние отмечает самый продолжительный световой день в году. В то время, как в Южном полушарии июньское солнцестояние обозначает самую длинную ночь.
Польза и необходимость солнечного света для человеческого организма не подвергается сомнению. Любому из нас известно, что без него невозможно существование. Зимой все мы испытываем более или менее сильный его дефицит, что отрицательно сказывается на самочувствии и подрывает без того нестойкий иммунитет.
Что происходит со световым днем
С наступлением холодного сезона световой день, продолжительность которого стремительно уменьшается, все больше уступает права. Ночи делаются длиннее и длиннее, а дни, наоборот — короче. После периода зимнего равноденствия ситуация начинает меняться в обратную сторону, чего большинство из нас ждет с нетерпением. Множество людей желает точно ориентироваться в продолжительности светового дня в настоящее время и в ближайшей перспективе.
Как известно, количество световых часов в сутках начинает увеличиваться по окончании периода так называемого зимнего солнцестояния. На его пике ежегодно бывает зафиксирован световой день, продолжительность которого самая низкая. С научной точки зрения объяснение состоит в нахождении солнца именно в это время в наиболее отдаленной точке орбиты нашей планеты. Влияние на это оказывает эллиптическая (то есть вытянутая) форма орбиты.
В северном полушарии бывает в декабре и приходится на 21-22 число. Небольшое смещение данной даты зависит от динамики Луны и сдвигов в високосные годы.
В то же самое время южное полушарие переживает обратный период летнего солнцестояния.
Световой день: продолжительность, сроки
За несколько дней до и после даты каждого солнцестояния дневное светило не меняет своего положения. Лишь через два или три дня по завершении самых темных суток светлый промежуток начинает понемногу увеличиваться. Причем вначале этот процесс практически не виден, так как прибавление происходит всего лишь на несколько минут в день. В дальнейшем начинает светлеть быстрее, объясняется это возрастанием скорости солнечного вращения.
Фактически увеличение продолжительности светового дня в северном полушарии Земли начинается не ранее 24-25 декабря, и происходит оно до самой даты летнего солнцестояния. Этот день поочередно приходится на один из трех: с 20 по 22 июня. Увеличение светового дня оказывает заметный положительный эффект на состояние здоровья людей.
По мнению астрономов, зимним солнцестоянием считается момент достижения солнцем самой наименьшей угловой высоты над уровнем горизонта.
После него в течение нескольких может начинать свой восход даже чуть позже (на несколько минут). Рост продолжительности светового дня наблюдается вечерами и совершается за счет все более позднего заката.
Отчего так бывает
Данный эффект также объясняется увеличением скорости движения Земли. Убедиться в этом можно, взглянув на таблицу, где отражены солнечные восходы и заходы. Как говорят астрономы, день прибавляется вечером, а неравномерно с обеих сторон. График продолжительности светового дня дает наглядное представление о динамике этого процесса.
Ежедневно закат сдвигается на несколько минут. Точные данные легко проследить по соответствующим таблицам и календарям. Как поясняют ученые, эффект этот вызван сочетанием суточного и годового движений солнца по небу, которое зимой чуть скорее, чем летом. В свою очередь, вызвано это тем, что, обращаясь с постоянной скоростью вокруг собственной оси, Земля в зимнее время расположена ближе к Солнцу и двигается по орбите вокруг него чуть-чуть быстрее.
Эллипсообразная орбита, по которой перемещается наша планета, обладает ярко выраженным эксцентриситетом. Данный термин обозначает величину вытянутости эллипса. Максимально приближенная к Солнцу точка данного эксцентриситета именуется перигелием, а самая отдаленная — афелием.
Утверждают, что для двигающегося по орбите в форме эллипса тела характерна максимальная скорость в тех точках, которые максимально приближены к центру. Именно поэтому движение солнца по небосводу зимой чуть-чуть более быстрое, чем летом.
Как движение Земли по орбите влияет на климат
Как считают астрономы, точку перегелия Земля проходит приблизительно 3 января, а афелия — 3 июля. Возможно изменения этих дат на 1-2 дня, что связано с дополнительным влиянием движения Луны.
Эллипсоподобная форма орбиты Земли оказывает влияние также и на климат. Во время зимы в Северном полушарии наша планета расположена ближе к Солнцу, летом же — дальше. Этот фактор делает чуть менее заметной разницу между климатическими сезонами нашего северного полушария.
В то же время в Южном полушарии эта разница более заметна. Как установлено учеными, один оборот точки перегелия происходит примерно за 200 000 лет. То есть примерно через 100 000 лет ситуация поменяется на прямо противоположную. Что ж, доживем — увидим!
Даешь солнечный свет!
Если вернуться к текущим проблемам, то важнее всего для нас тот факт, что эмоциональное, психическое и физическое состояние жителей Земли улучшается прямо пропорционально возрастанию длительности светового времени суток. Даже незначительное (на несколько минут) удлинение дня сразу после зимнего солнцестояния оказывает серьезный моральный эффект на уставших от темных зимних вечеров людей.
С медицинской точки зрения, положительное влияние солнечного света на организм объясняется возрастанием выработки гормона серотонина, заведующего эмоциями счастья и радости. К сожалению, в темноте он вырабатывается крайне плохо. Именно поэтому увеличение продолжительности светового промежутка путем воздействия на эмоциональную сферу ведет к общему улучшению самочувствия и укреплению человеческого иммунитета.
Немалую роль в ощущениях каждого из нас играют суточные внутренние биоритмы, которые энергетически привязаны к продолжающемуся с момента сотворения мира чередованию дня и ночи. Ученые уверены, что адекватно работать и справляться с внешними перегрузками наша нервная система может, лишь регулярно получая вполне определенную дозу солнечного света.
Когда света недостаточно
Если же солнечных лучей не хватает, последствия могут быть самыми печальными: от регулярных нервных срывов до серьезных психических расстройств. При остром недостатке света может развиться самое настоящее депрессивное состояние. А сезонные расстройства аффективного характера, которые выражаются в подавленности, плохом настроении, общем снижении эмоционального фона наблюдается сплошь и рядом.
Кроме того, современные горожане подвержены еще одной напасти. Световой день, продолжительность которого слишком мала для современной городской жизни, требует корректировки. Речь идет об огромном, зачастую излишнем количестве искусственного освещения, которое получает почти любой житель мегаполиса.
Наш организм, неприспособленный к такому количеству искусственного света, способен запутаться во времени и впасть в состояние десинхроноза. Это ведет не только к ослаблению нервной системы, но и к обострению любых имеющихся хронических заболеваний.
Что такое долгота дня
Рассмотрим теперь понятие долготы дня, актуального для каждого из нас в первые дни после зимнего солнцестояния. Этим термином обозначается тот промежуток времени, что длится от восхода до захода солнца, то есть время, на протяжении которого наше светило видно над горизонтом.
Величина эта находится в прямой зависимости от солнечного склонения и географической широты точки, где ее нужно определить. В районе экватора величина долготы дня не меняется и составляет ровно 12 часов. Эта цифра является пограничной. Для северного полушария весной и летом день длится дольше 12 часов, зимой и осенью — меньше.
Осеннее и весеннее равноденствие
Дни, когда продолжительность ночи совпадает с продолжительностью дня, именуются днями весеннего равноденствия, либо осеннего.
Это происходит и 23 сентября соответственно. Понятно, что самой высокой цифры долгота дня достигает в момент летнего солнцестояния, а наиболее низкой — в день зимнего.
За полярными кругами каждого из полушарий величина долготы дня зашкаливает за 24 часа. Речь идет обо всем известном понятии полярного дня. На полюсах он имеет продолжительность в целых полгода.
Долготу дня в любой точке полушария можно определить достаточно точно по специальным таблицам, содержащим расчет продолжительности светового дня. Разумеется, эта цифра ежедневно меняется. Иногда для приблизительной оценки использует такое понятие, как средняя продолжительность светового дня по месяцам. Для наглядности рассмотрим эти цифры для той географической точки, где расположена столица нашей страны.
Продолжительность светового дня в Москве
В январе световой день на широте нашей столицы составляет в среднем 7 часов 51 минуту. В феврале — 9 часов 38 минут. В марте его продолжительность достигает 11 часов 51 минуты, в апреле — 14 часов 11 минут, в мае — 16 часов 14 минут.
На протяжении трех летних месяцев: июня, июля и августа — эти цифры составляют 17 часов 19 минут, 16 часов 47 минут и 14 часов 59 минут. Мы видим, что июньские что соответствует летнему солнцестоянию.
Осенью световой день продолжает сокращаться. В сентябре и октябре его длительность 12 часов 45 минут и 10 часов 27 минут соответственно. Рекордно короткими светлыми днями славятся последние холодные темные месяцы года — ноябрь и декабрь, средняя продолжительность дня которых не превышает 8 часов 22 минут и 7 часов 16 минут соответственно.
Длительность светлого времени суток не постоянна, но подчинена определенным астрономическим законам. Космическое время, в отличие от земного времени, куда менее подвержено изменению, но даже оно относительно. Сколько времени длится среднее время суток, принято выделять 2 интервала «полезного» времени: с 7.00 до 23.00 – период наибольшей активности населения, с 18.00 до 23.00 – эффективное использование времени после окончания рабочего дня.
Что такое светлое временя суток?
Это период вращения земли вокруг своей оси, когда та или иная ее часть повернута в сторону солнца. В среднем, длительность светлого времени суток, составляет 4507 часов в год. В разное время года длительность светлого времени суток различна, так, в зимнее время суток 7. 5 часов, а в летнее время суток – 17 часов. На разной широте и долготе длительность светового дня различна. В Токио (UTC+9) средняя годичная длительность светлого времени суток составляет 4175 часов, в Пекине (UTC+8) – 4377 часов, в Астане (UTC+6) – 4607, в Минске (UTC+3) – 4578 в Москве (UTC+2) — 4545 часов.
Земля, вращаясь по эллиптической орбите вокруг Солнца, то приближается к светилу, то отдаляется от него. Меняется и ускорение планеты, достигнув максимально близкой к Солнцу точки (2 -3 января) Земля имеет максимальное ускорение. Из – за высокой скорости движения, на один и тот же участок планеты попадает меньше света, чем обычно, Земля не успевает прогреться.
Это время является зимним временем года. В летнее время все в точности наоборот. Земля замедляется и удаляется от Солнца на максимальное расстояние.
Всего в эклиптике выделяют 4 одинаковых промежутка или сектора
- 0 градусов — Весеннее солнцестояние
- 90 градусов — Летнее солнцестояние
- 180 градусов – Осеннее солнцестояние
- 270 градусов – Зимнее солнцестояние
Продолжительность светового дня в Москве зависит от времен года, средняя продолжительность светлого дня составляет 12 часов 15 минут и 36 секунд.
Средняя продолжительность светового дня в Москве по месяцам
- в январе составляет — 8 часов 8 минут,
- в феврале – 9 часов 37 минут,
- в марте – 12 часов 15 минут,
- в апреле – 14 часов 32 минуты,
- в мае – 16 часов 34 минуты,
- в июне – 17 часов 54 минуты,
- в июле – 17 часов 8 минут,
- в августе – 15 часов 33 минуты,
- в сентябре – 14 часов 45 минут,
- в октябре – 10 часов 26 минут,
- в ноябре – 8 часов 45 минут,
- в декабре – 7 часов 49 минут.
Как рассчитать световой день в своём регионе? Инструкция
Для того, чтобы вычислить точную продолжительность светового времени суток в любом населенном пункте можно воспользоваться следующей формулой:
ТД = ТМ + Δh; ТМ = Тв + 3h; Тв = m – λh; m = tu + η., где ТМ – время Московское, Δh – разность между временем Московским и временем того или иного региона (-1, +1, +2 и т.д.), Тв – время всемирное, λh – точная долгота местоположения, m и tu – среднее и истинное солнечное время, η – уравнение времени.
Окончательное уравнение рачета длительности светлого времени суток выглядит следующим образом: ТД= tu + Δh + 3h – λh + η
Световой день – это время от восхода и до захода Солнца. В зависимости от того, в какой точке своей орбиты находится Земля, вращающаяся вокруг Солнца, меняется и продолжительность светового дня. Самый длинный световой день – 21 июня, в этот день его продолжительность составляет 16 часов.
Самый короткий день, который длится всего 8 часов, выпадает на 21 или 22 декабря, в зависимости от того, является ли год високосным. Осенью 21 сентября и 21 марта природа отмечает дни осеннего и весеннего равноденствия, когда продолжительность светового дня равна продолжительности ночи – времени от захода до восхода Солнца.
От продолжительности светового дня зависит годовой цикл, которому подчиняется все живое на планете Земля. Вместе с тем, как изменяется длина светового дня, одно время года меняет другое: за весною следует лето, осень, зима и снова . Особенно наглядно эта зависимость прослеживается на примере растений. Весною, по мере того, как продолжительность светового дня увеличивается, в них начинается сокодвижение, летом вы можете наблюдать их расцвет, – увядание, а зимой – анабиоз, сон, похожий на смерть. Но, быть может, не в такой явной форме, но продолжительность светового дня влияет и на человека.
Влияние продолжительности светового дня на человека
Человек как часть биосферы планеты также чувствителен к тому, как долго длится световой день, несмотря на то, что режим его жизни подчинен ежедневному рабочему ритму.
Тем не менее проведенные медицинские исследования подтвердили, что зимой интенсивность обмена веществ в организме человека снижается, следствием чего является повышенная сонливость и появление лишнего веса.
Отсутствие достаточного количества естественного света сказывается и на психоэмоциональном состоянии. В зимнее время, а также в начале весны многие жалуются на депрессии, плохое настроение, головные боли, бессонницы и раздражительность. Нарушение функций провоцирует сбои в функционировании и других органов и систем. В организме снижается синтез естественного витамина Д, что влечет за собой снижение защитных свойств иммунной системы, поэтому общее количество заболеваний и обострений хронических патологических процессов в это время года самое высокое. Медики советуют в конце зимы — начале весны хотя бы в выходные дни выбираться на природу, проводить больше времени днем на свежем воздухе, это поможет справиться с плохим настроением и улучшить общее самочувствие.
Каждый день в году является особенным и уникальным, ведь природные и временные рамки постоянно меняются.
Астрономическая продолжительность дня напрямую зависит от скорости вращения Земли и такого понятия, как солнцестояние.
Инструкция
Ученые различают два вида солнцестояния, которые соответствуют двум временам года: зиме и лету. Стоит отметить, что временные полюса отличаются, поэтому в датах может составлять целые сутки. День зимнего солнцестояния приходится на 21 или 22 декабря и является самым коротким по продолжительности днем, а вот ночь, которая наступает после этого дня, напротив, самая длинная.
Самым долгим днем в году является, соответственно, день летнего солнцестояния, который приходится на 20 или 21 июня. Такой разброс дат связан с текущим годом: если год будет , то летнее солнцестояние придется 20 июня.
Раньше данный день назывался днем летнего и считался одним из главных славянских праздников, посвященных богу, олицетворяющему солнце, — Яриле. В этот день к празднику готовились особенно тщательно, надевали свои лучшие наряды и плели венки из цветов и трав.
Травы у славян имели особое значение: они играли роль оберегов, которые защищали от злых сил. Такие обереги крепились на поясе и состояли чаще всего из полыни или зверобоя. У молодых людей в этот день была своя миссия, они находили подходящее дерево для праздника. Чаще всего такими деревьями были береза,
Солнцестояние
Солнцестояние — это событие, при котором полюса планеты наиболее сильно наклонены к звезде, вокруг которой она вращается, или от нее.
На нашей планете солнцестояния определяются солнечным склонением — широтой Земли, где солнце находится прямо над головой в полдень. На Земле солнцестояния — это два раза в год явления, при которых солнечное склонение достигает тропика Рака на севере и тропика Козерога на юге. Во время июньского солнцестояния (отмечаемого между 20 и 22 июня) солнечное склонение составляет около 23,5 ° северной широты (тропик Рака). Во время декабрьского солнцестояния (отмечаемого с 20 по 23 декабря) солнечное склонение составляет около 23,5 ° южной широты (тропик Козерога).
Солнцестояния и смещение солнечных склонений являются результатом наклона оси Земли на 23,5°, когда она вращается вокруг Солнца. В течение года это означает, что либо северное, либо южное полушарие наклонено к солнцу и получает максимальную интенсивность солнечных лучей. (Единственное время года, когда интенсивность солнечных лучей неодинакова, — это дни равноденствий, названные соответствующим образом. Во время равноденствий склонение Солнца составляет 0° — экватор, — и Северное, и Южное полушария получают одинаковое количество солнечного света.)
Иногда солнцестояния называют «летним солнцестоянием» и «зимним солнцестоянием», хотя они имеют разные даты в Северном и Южном полушариях. Летнее солнцестояние — самый длинный день в году, а это означает, что в этот день наблюдается максимальная интенсивность солнечных лучей и наибольшее количество солнечных часов. Зимнее солнцестояние — самый короткий день в году и самый короткий световой день.
Июньское солнцестояние — это летнее солнцестояние в Северном полушарии и зимнее солнцестояние в Южном полушарии.
Декабрьское солнцестояние — это зимнее солнцестояние в Северном полушарии и летнее солнцестояние в Южном.
Наука из Солнцестояния
Земные широты переживают солнцестояния по-разному. На полюсах солнцестояние является пиком радикального воздействия дневного света, в то время как на экваторе солнцестояния вообще почти не отмечаются.
Экваториальные районы
Экватор на 0° широты получает максимальную интенсивность солнечных лучей в течение всего года.
В результате в районах вблизи земного экватора наблюдается относительно постоянный солнечный свет и небольшие колебания в периоды солнцестояния.
Средние широты
Земные солнцестояния в основном отмечены переходом подсолнечной точки через тропики.
Подсолнечная точка описывает широту, на которой солнечные лучи падают на Землю точно перпендикулярно земной поверхности. Это место, где солнце появляется прямо над головой в полдень.
Подсолнечная точка появляется на экваторе два раза в год (во время равноденствий), а в остальное время года мигрирует на север и юг через тропики. Солнцестояния отмечаются, когда подсолнечная точка достигает своих самых северных и самых южных широт.
Вертикальные солнечные лучи падают на Тропик Рака, 23,5° к северу от экватора, во время июньского солнцестояния. Затем подсолнечная точка начинает свое перемещение на юг, и вертикальные лучи достигают тропика Козерога, 23,5° к югу от экватора, во время декабрьского солнцестояния. Подсолнечная точка дважды в год пересекает каждую широту между этими крайними точками.
Полярные регионы
Подсолнечная точка никогда не достигает Арктики и Антарктики. На Северном полюсе и Южном полюсе солнцестояния отмечают время, когда солнце находится в самой высокой или низкой точке неба. Таким образом, солнцестояния являются крайними примерами «полуночного солнца» и «полярной ночи».
«Полуночное солнце» описывает явление, связанное с летним солнцестоянием, когда солнце остается видимым в полночь в течение нескольких недель до и после этого события.
«Полярная ночь» окружает зимнее солнцестояние, когда солнце остается за горизонтом в течение недель, предшествующих и следующих за этим событием.
Внеземные солнцестояния
Каждая планета в нашей Солнечной системе испытывает солнцестояния. Время и протяженность солнцестояний во многом определяются осевым наклоном планеты, эксцентриситетом орбиты и расстоянием от Солнца.
Венера, ближайшая к Земле планета, имеет очень небольшой наклон оси, всего 3°. Венера испытывает очень небольшие сезонные колебания, и ее солнцестояния разделены примерно тремя месяцами.
Марс, другой наш близкий сосед, имеет осевой наклон, подобный земному (24°). Однако Марс имеет значительно больший эксцентриситет орбиты, а это означает, что он вращается вокруг Солнца по более эллиптической форме, чем Земля. В результате большего эксцентриситета орбиты Марса и наклона оси Красная планета испытывает экстремальные сезонные колебания, а ее солнцестояния проходят с разницей примерно в 11 месяцев.
Культура солнцестояний
Солнцестояния теперь отмечают начало зимы и лета, но поскольку некоторые древние культуры признавали только эти два времени года (не было ни осени, ни весны), солнцестояния происходили в середине сезона. По этой причине солнцестояния известны как середина зимы и середина лета.
С древних времен во многих культурах солнцестояние отмечалось праздниками и фестивалями.
Середина зимы
Последователи многих древних традиций чтили зимнее солнцестояние, которое предвещало холодный зимний сезон. Зимняя погода делает древние культуры наиболее уязвимыми; и пища, и кров были ограничены. Многие праздники подчеркивают важность света, признавая зимнее солнцестояние самым коротким и самым темным днем в году.
Во многих культурах праздники, приуроченные к середине зимы, больше связаны с молитвой, чем с празднованием — они включают в себя культуры, молящиеся о выживании в темноте и холоде, а также прославляющие дух сотрудничества, который помогает сообществам пережить трудные времена.
В других местах празднование середины зимы — это последние праздники перед долгими «голодными месяцами» зимы.
Памятники праздникам середины зимы можно увидеть в Стоунхендже, в Великобритании, и так называемый камень Интихуатана (так называемый «коновязь солнца») в инкских руинах Мачу-Пикчу в Перу. В этих местах люди собирались, чтобы праздновать и молиться за свое выживание до конца зимы.
В Японии середина зимы (тодзи) отмечена традиционными юдзую горячими цитрусовыми ваннами. Yuzuyu практичны и символичны. Горячие ванны, наполненные десятками цитрусовых, предназначены для того, чтобы сосредоточить молитвы на Новый год, а также согреть тело и успокоить обветренную зимними ветрами кожу.
Зимний танец шаалако — это обычай народа зуни, проживающего на территории нынешних юго-западных Соединенных Штатов. Во время Ша’лако танцоры, представляющие бога огня и дождя зуни, помогают общинам прощаться со старым годом и искать благословения в новом.
Пожалуй, самым известным праздником середины зимы являются Сатурналии Древнего Рима. Сатурналии отмечались за несколько недель до фактического солнцестояния. Сатурналии были диким карнавалом, а также временем, чтобы отметить смену времен года. Во время празднеств Сатурналий римляне наслаждались банкетами, азартными играми, шутками, подарками и традицией узурпации строгих социальных структур. На пирах сатурналий хозяева могли прислуживать своим рабам, а «король сатурналий» мог быть назначен для управления весельем — например, постановлял, что гости должны прыгать в реку или носить возмутительные костюмы.
Ранние христиане использовали время Сатурналий для двух самых важных сезонов, Адвента и Рождества. Язычники и неоязычники, последователи раннеевропейских религиозных традиций, до сих пор отмечают зимнее солнцестояние как праздник, именуемый Йолем.
Середина лета
Середина лета ознаменовала пик плодородия в сельском хозяйстве и медленное начало сезона сбора урожая.
Выращивание и сбор урожая, содержание домашних животных и способность охотиться на диких животных имели решающее значение для выживания древних культур. Фестивали середины лета часто являются празднованием щедрости природы.
Древние европейские племена праздновали Иванов день пиршествами и кострами, призванными отогнать злых духов. В альпийских и германских регионах костры летнего солнцестояния настолько укоренились в культурах, что у них есть собственное название: Sonnwendfeuer. Многие из этих традиций до сих пор сохранились в Европе и странах с большим населением с европейским (особенно скандинавским) наследием, таких как Канада и США.
В Финляндии праздник середины лета (Юханнус) включает костры, сауны и барбекю. Из-за близости Финляндии к Арктике во время летнего солнцестояния темноты может быть очень мало. Это делает середину лета в Скандинавии идеальным временем для недельных музыкальных фестивалей под открытым небом и семейного отдыха.
В Древнем Египте летнее солнцестояние знаменовало начало нового года.
Сириус, самая яркая звезда на ночном небе, появилась вскоре после летнего солнцестояния. Египетские астрономы связывали ежегодное появление Сириуса с сезонным разливом реки Нил, от которой цивилизация зависела в сельском хозяйстве.
Благодаря связи с плодородием и изобилием, середина лета часто ассоциируется с романтикой и свадьбой. Одним из самых известных выражений этого романтического настроения является комическая пьеса «Сон в летнюю ночь» английского писателя Уильяма Шекспира. В пьесе феи очаровывают две пары в волшебном лесу и сами случайно очаровываются. Многие смены ролей в пьесе и изменения внешности тематически связаны с солнцестоянием.
Fast Fact
Analemma
Fast Fact
Midwinter in Antarctica
Fast Fact
Shifting Solstices
Fast Fact
St. John’s Day
Articles & Profiles
National Географические науки: все, что вам нужно знать о летнем солнцестоянииCool Antarctica: Midwinter in Antarctica
Учебное содержание
NOAA: SciJinks—Что такое солнцестояние?
Ссылка
NASA Science: Interplanetary SeasonsIn-The-Sky.
org: Июньское солнцестояниеNASA: Времена года
Изображения
NASA: Видимая Земля — наблюдение равноденствий и солнцестояний из космоса
Как изменяется продолжительность дня за год – объяснение науки
Примечание 25 марта 2021
Эта тема также доступна на YouTube
Большинство людей, вероятно, не знают об этом, но длина0013 солнечный день, , который является естественным днем, измеряемым восходом и заходом Солнца, не всегда составляет 24 часа. Она незначительно меняется в течение года, а дни в середине сентября — самые короткие солнечные дни в году. Этот пост обсуждает это любопытство, которое не является широко известным.
Фон — изменение продолжительности дня.
Хотя день для практических целей хронометража всегда составляет 24 часа, фактическая продолжительность солнечного дня, которая представляет собой разницу во времени между двумя последовательными периодами, когда Солнце находится на самом высоком уровне в небе, меняется в течение года. Как показано на графике ниже, самое продолжительное время — 24 часа 30 секунд — приходится на Рождество, а самое короткое — 23 часа 59минут 38 секунд, в середине сентября.
Чем продолжительность солнечных суток отличается от среднего значения 24 часов.
По оси Y показана разница в секунд между длиной солнечных суток и 24 часов в заданную дату, измеренная в секундах. Так, например:
- 10 означает 24 часа 10 секунд .
- 20 означает 24 часа 20 секунд
- -10 означает 23 часа 59минут 50 секунд.
Если мы подробно рассмотрим середину сентября, то получим следующее
18 сентября — самый короткий день в году, хотя разница в длине дня между 18 сентября и днями в обе стороны крайне мала!
Почему длина солнечного дня меняется?
Изменение продолжительности солнечного дня , а не из-за изменения скорости вращения Земли вокруг своей оси.
Хотя скорость вращения Земли действительно меняется и постепенно замедляется, как описано в моем предыдущем посте о високосных секундах, эффекты очень малы и непредсказуемы. На самом деле время, за которое Земля сделает один оборот вокруг своей оси, изменится всего на 0,005 секунды в течение года. Принимая во внимание, что изменение продолжительности солнечного дня предсказуемо и намного больше.
На самом деле есть две разные причины этой вариации. Во-первых, Земля движется по эллиптической (овальной) орбите вокруг Солнца, а во-вторых, Земля наклонена вокруг своей оси. Теперь я расскажу о каждом из этих эффектов по очереди.
Эффекты из-за эллиптической орбиты
Земле требуется примерно 23 часа 56 минут, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. Однако в сутках явно не 23 часа и 56 минут! Это связано с тем, что за время, за которое она совершила один оборот, Земля немного сдвинулась вокруг Солнца. Таким образом, если мы возьмем момент времени, когда Солнце находится в самой высокой точке неба, Земле необходимо сделать чуть больше одного полного оборота, чтобы Солнце было в самой высокой точке неба на следующий день (0,00274 оборота).
точнее). Чтобы сделать эту очень маленькую часть оборота, требуется дополнительно 4 минуты, поэтому сутки длятся в среднем 24 часа. Это показано на диаграмме ниже.
Если мы возьмем точку на Земле, когда Солнце находится в самой высокой точке неба, то после 1 оборота Солнце больше не будет в самой высокой точке неба. Чтобы это произошло, Земля должна сделать чуть больше одного оборота.
На самом деле все немного сложнее, потому что орбита Земли имеет овальную форму и расстояние от Солнца меняется в течение года. Он ближе всего в начале января и дальше всего в начале июля. Когда Земля находится ближе всего к Солнцу, она движется по своей орбите быстрее, а когда дальше всего, она движется медленнее. Это показано на диаграмме ниже.
- В январе, когда Земля движется быстрее по своей орбите, если мы возьмем момент времени, когда Солнце находится на самом высоком уровне в небе, Земля должна сделать чуть больше 1,00274 оборота вокруг Солнца. на следующий день оказаться в самой высокой точке неба. Таким образом, солнечный день немного длиннее 24 часов.
- В июле, когда Земля движется медленнее по своей орбите, Земле необходимо совершить менее 1,00274 оборота, чтобы Солнце на следующий день оказалось в самой высокой точке неба. Это сделало бы сутки короче 24 часов.
на следующий день оказаться в самой высокой точке неба. Таким образом, солнечный день немного длиннее 24 часов.Если бы овальность орбиты Земли была только эффектом, то продолжительность солнечного дня была бы самой длинной 2 января в 24 часа 10 секунд и самой короткой в 23 часа 50 секунд 4 июля. Однако , это не единственный эффект, наклон земной оси вызывает большее изменение длины солнечного дня, чем овальность орбиты Земли, и я сейчас расскажу об этом.
Почему наклон земной оси должен вызывать изменение продолжительности дня?
Большинство людей помнят из средней школы , что наклон земной оси вызывает смену времен года. На первый взгляд непонятно , почему наклон земной оси также должен вызывать изменение продолжительности солнечного дня, и эту причину труднее понять, чем изменение из-за овальности орбиты Земли.
Я объясню это ниже. Надеюсь, мое объяснение понятно.
Если смотреть с Земли, Солнце появляется , обращаясь вокруг Земли один раз в год, и Земля вращается вокруг своей оси каждые 23 часа 56 минут. Это показано на диаграмме ниже. Это совершенно правильное решение, хотя, конечно, в действительности Земля вращается вокруг Солнца. Интересно, что астрономы используют систему координат, чтобы определить положение Солнца и планет, предполагая, что они находятся на орбите вокруг Земли.
Как упоминалось выше, Земле требуется примерно 23 часа 56 минут, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. За это время Солнце, кажется, немного переместилось вокруг Земли. Если мы возьмем момент времени, когда Солнце находится в самой высокой точке неба, Земля снова должна сделать дополнительные 0,00274 оборота, чтобы Солнце оказалось в самой высокой точке неба на следующий день.
Однако из-за наклона земной оси, когда мы смотрим на изображение в трех измерениях, кажется, что Солнце движется по пути, показанному ниже.
Этот путь называется эклиптикой и наклонен по сравнению с экватором Земли.
Кажется, что Солнце движется с одной и той же скоростью по эклиптике в течение года, и полный оборот занимает 1 год. Однако, как видно из диаграммы:
- В дни равноденствий, в марте и сентябре, Солнце движется круто по широте и, таким образом, меняется больше медленно по долготе . См. примечания . 90 184 Во время солнцестояния, в июне и декабре, широта Солнца меняется не очень сильно, и Солнце перемещается по долготе на 90 013 быстрее.
Поэтому, когда мы смотрим на картинку в двух измерениях, кажется, что Солнце движется с неравномерной скоростью по долготе по своей воображаемой орбите вокруг Земли.
Именно эта неравномерная скорость, с которой Солнце движется по долготе, вызывает изменение продолжительности солнечного дня.
Если бы это был единственный эффект, то продолжительность солнечного дня была бы самой длинной в дни июньского и декабрьского солнцестояния, около 24 часов 20 секунд, и самой короткой в 23 часа 59 минут 40 секунд в дни равноденствий.
Объединение двух эффектов
Комбинация двух эффектов показана на графике ниже.
На графике:
- По горизонтальной оси отложены месяцы года, а по вертикальной оси отложена разница продолжительности солнечных суток от 24 часов в секундах. Так, например, значение 10 означает 24 часа 10 секунд, 20 означает 24 часа 20 секунд, -10 означает 23 часа 59.минут 50 секунд.
- Синяя линия дает разницу из-за наклона земной оси.
- Красная линия дает разницу из-за овальности орбиты Земли.
- Черная линия дает общий эффект, который представляет собой сочетание синей и красной линий.
Какие последствия это имеет?
Поскольку продолжительность солнечного дня меняется в течение года, естественное время, измеряемое солнечными часами , отстает или опережает время, измеряемое точными часами, на 15 минут. Астрономы называют эту разницу «уравнением времени».
Leave A Comment