Съзвездието е област от небето в определени граници. Цялото небе е разделено на 88 съзвездия, които могат да бъдат намерени по характерното им подреждане на звездите.
Някои имена на съзвездия са свързани с гръцката митология, например Андромеда, Персей, Пегас, някои - с обекти, които приличат на фигури, образувани от ярките звезди на съзвездията: Стрела, Триъгълник, Везни и др. Има съзвездия, кръстени на животни, за например Лъв, Рак, Скорпион.
Съзвездията в небето се намират, като мислено свържете най-ярките им звезди с прави линии в определена фигура. Във всяко съзвездие отдавна са определени ярки звезди гръцки букви, най-често най-ярката звезда от съзвездието - с буква, после с букви и т.н. по азбучен ред в низходящ ред на яркостта; например, Полярна звездаима съзвездия Малка мечка.
Звездите имат различна яркост и цвят: бели, жълти, червеникави. Колкото по-червена е звездата, толкова по-студена е тя. Нашето слънце е жълта звезда.
Към ярките звездидревните араби са дали собствени имена. Бели звезди: Вегав съзвездието Лира, Алтаирв съзвездието Орла (вижда се през лятото и есента), Сириус - най-ярката звезданебе (видимо през зимата); червени звезди: Бетелгейзев съзвездието Орион и Алдебаранв съзвездието Телец (видимо през зимата), Антаресв съзвездието Скорпион (вижда се през лятото); жълто Параклисв съзвездието Аурига (видимо през зимата).
Точните измервания показват, че звездите имат както частични, така и отрицателни величини, например: за Алдебаран величината м=1,06, за Vega м=0,14, за Сириус м= -1,58, за Слънцето м = - 26,80.
Явленията на дневното движение на звездите се изучават с помощта на математическа конструкция - небесната сфера, тоест въображаема сфера с произволен радиус, чийто център е в точката на наблюдение.
Оста на видимо въртене на небесната сфера, свързваща двата полюса на света (P и P") и минаваща през наблюдателя, се нарича ос на света. Оста на света за всеки наблюдател винаги ще бъде успоредна на оста на въртене на Земята.
За да направите звездна карта, изобразяваща съзвездия в равнина, трябва да знаете координатите на звездите. В екваториалната система една координата е разстоянието на звездата от небесния екватор, т.нар деклинация. Тя варира в рамките на ±90° и се счита за положителна на север от екватора и отрицателна на юг. Деклинацията е подобна на географската ширина. Втората координата е подобна на географската дължина и се нарича ректасцензия.
Правото изкачване на светило се измерва с ъгъла между равнините на големи кръгове, едната минаваща през полюсите на света и даденото светило, а другата през полюсите на света и точката на пролетното равноденствие, разположена на екватора. Тази точка е наречена така, защото Слънцето се появява там (на небесна сфера) през пролетта на 20-21 март, когато денят е равен на нощта.
Определяне на географската ширина
Явленията при преминаване на светила през небесния меридиан се наричат кулминации.При горната кулминация височината на светилото е максимална, при долната кулминация е минимална. Времеви интервал между кулминациите равен на половинатадни.
Географската ширина може да се определи чрез измерване на надморската височина на всяка звезда с известна деклинация в горната й кулминация. Трябва да се има предвид, че ако звездата в момента на кулминацията се намира на юг от екватора, тогава нейната деклинация е отрицателна.
ПРИМЕР ЗА РЕШАВАНЕ НА ЗАДАЧА
Задача. Сириус беше в най-високата си кулминация на 10°. Каква е географската ширина на мястото за наблюдение?
Еклиптика. Видимо движение на Слънцето и Луната
Слънцето и Луната променят надморската височина, на която кулминират. От това можем да заключим, че тяхното положение спрямо звездите (деклинация) се променя. Известно е, че Земята се движи около Слънцето, а Луната около Земята.
При определяне на височината на Слънцето по обяд забелязахме, че два пъти в годината то се среща на небесния екватор, в т.нар. равноденствени точки. Това става за дни пролетИ есенно равноденствие(около 21 март и около 23 септември). Равнината на хоризонта разделя небесния екватор наполовина. Следователно в дните на равноденствията пътеките на Слънцето над и под хоризонта са равни, следователно продължителността на деня и нощта е равна. Движейки се по еклиптиката, Слънцето на 22 юни се отдалечава най-далеч от небесния екватор към северния полюс на света (на 23°27"). По обяд за северното полукълбо на Земята то е най-високо над хоризонта (тази стойност над небесният екватор) денят е най-дълъг, нарича се ден лятно слънцестоене.
Пътят на Слънцето минава през 12 съзвездия, наречени зодиакални (от гръцката дума zoon - животно), а тяхната съвкупност се нарича зодиакален пояс. Той включва следните съзвездия: Риби, Овен, Телец, Близнаци, Рак, Лъв, Дева, Везни, Скорпион, Стрелец, Козирог, Водолей. Слънцето пътува през всяко зодиакално съзвездие за около месец. Точката на пролетното равноденствие (една от двете пресечни точки на еклиптиката с небесния екватор) се намира в съзвездието Риби.
ПРИМЕР ЗА РЕШАВАНЕ НА ЗАДАЧА
Задача. Определете обедната височина на Слънцето в Архангелск и Ашхабад в дните на лятното и зимното слънцестоене
| дадени 1=65° |
РЕШЕНИЕ Приблизителните стойности на географската ширина на Архангелск (1) и Ашхабад (2) се намират от географска карта. Известни са отклоненията на Слънцето в дните на лятното и зимното слънцестоене. намираме: |
| 1л -? 2л -? 1z -? 2z -? |
Движение на Луната. Слънчеви и лунни затъмнения
Тъй като не е самосветеща, Луната се вижда само в частта, където падат слънчевите лъчи или лъчите, отразени от Земята. Това обяснява фазите на луната. Всеки месец Луната, движейки се по орбита, минава между Земята и Слънцето и се обръща към нас с тъмната си страна, по това време настъпва новолунието. 1-2 дни след това на западното небе се появява тесен ярък сърп на младата Луна. Останалата част от лунния диск по това време е слабо осветена от Земята, която е обърната към Луната с дневното си полукълбо. След 7 дни Луната се отдалечава от Слънцето на 90°, започва първата четвърт, когато е осветена точно половината от диска на Луната и „терминаторът“, т.е. разделителната линия между светлината и тъмна страна, става прав - диаметърът на лунния диск. През следващите дни „терминаторът“ става изпъкнал, появата на Луната се доближава до светъл кръг и след 14 - 15 дни настъпва пълнолуние. На 22-ия ден се наблюдава последната четвърт. Ъгловото разстояние на Луната от Слънцето намалява, тя отново става полумесец и след 29,5 дни отново настъпва новолуние. Интервалът между две последователни новолуния се нарича синодичен месец, който има средна продължителност от 29,5 дни. Синодичният месец е по-дълъг от звездния месец. Ако новолунието се случи близо до един от възлите на лунната орбита, слънчево затъмнение, а пълнолунието близо до възела е придружено от лунно затъмнение.
Лунни и слънчеви затъмнения
Поради малка промяна в разстоянията на Земята от Луната и Слънцето, видимият ъглов диаметър на Луната понякога е малко по-голям, понякога малко по-малък от слънчевия, понякога равен на него. В първия случай пълното слънчево затъмнение продължава до 7 минути. 40 s, в третия - само един момент, а във втория случай Луната не закрива напълно Слънцето, наблюдава се пръстеновидно затъмнение. Тогава около тъмния диск на Луната се вижда блестящият ръб на слънчевия диск.
Въз основа на прецизно познаване на законите за движение на Земята и Луната, моментите на затъмненията и къде и как ще бъдат видими те се изчисляват стотици години напред. Съставени са карти, които показват ивицата на пълното затъмнение, линиите (изофази), където затъмнението ще се вижда в същата фаза, и линиите, спрямо които могат да се преброят моментите на началото, края и средата на затъмнението за всяка област .
За Земята може да има от две до пет слънчеви затъмнения годишно, като във втория случай те със сигурност са частични. Средно пълно слънчево затъмнение се наблюдава изключително рядко на едно и също място - само веднъж на 200-300 години.
Ако Луната застане между Слънцето и Земята при новолуние, тогава настъпват слънчеви затъмнения. По време на пълно затъмнение Луната напълно покрива слънчевия диск. Посред бял ден внезапно настъпва здрач за няколко минути и слабо светещата корона на Слънцето и най-ярките звезди стават видими с просто око.
Пълно слънчево затъмнение
Точно време и определяне на географска дължина
За измерване на кратки периоди от време в астрономията основната единица е средна продължителност на слънчевия ден, т.е. средният интервал от време между двете горни (или долни) кулминации на центъра на Слънцето. Това се дължи на факта, че Земята се върти около Слънцето не в кръг, а в елипса и скоростта на нейното движение се променя леко.
Моментът на най-високата кулминация на центъра на Слънцето се нарича истински пладне. Но за да проверите часовника, за да определите точното време, няма нужда да отбелязвате върху него точно момента на кулминацията на Слънцето. По-удобно и точно е да се маркират моментите на кулминация на звездите, тъй като разликата между моментите на кулминация на всяка звезда и Слънцето е точно известна за всяко време.
Задачата е определянето на точното време, съхраняването му и предаването му по радиото на цялото население времеви услуги, който съществува в много страни.
За да преброят големи периоди от време, хората от древни времена са използвали продължителността на лунен месец или слънчева година, т.е. продължителността на въртенето на Слънцето по еклиптиката. Годината определя честотата на сезонните промени. Една слънчева година продължава 365 слънчеви дни 5 часа 48 минути 46 секунди.
При изготвянето на календар е необходимо да се има предвид, че продължителността на календарната година трябва да бъде възможно най-близка до продължителността на въртенето на Слънцето по еклиптиката и че календарната година трябва да съдържа цяло число на слънчеви дни, тъй като е неудобно да започне годината различни временадни.
90° - 58° 34" = 31° 26"
2. Самолетът излита от Москва (n=2) в 23:45 и пристига в Новосибирск (n=5) в 6:08. Колко дълго беше в полет?
24-00 – 23-45 + 6-08 = 6-23 време, прекарано в полета, с изключение на стандартното време
Разлика във времето между Москва и Новосибирск = 3 часа. 6-23 – 3 часа = 3-23
3-23 часа полетно време
3. Каква е деклинацията на зенитната точка? Каква е обедната надморска височина на Слънцето в Краснозерск (φ=53° 58"N) на 21 март?
4. От Владивосток (n=9) в 14:20 е изпратена телеграма до Санкт Петербург (n=2), където е доставена на адресата в 11:25. Колко време е минало от момента на изпращане на телеграмата до предаването й на адресата?
Разлика във времето между Владивосток и Санкт Петербург = 7 часа. Когато във Владивосток е 14-20, в Санкт Петербург е 7-20. 11-25 – 7-20 = 4-05.
Следователно доставката отне 4 часа 05 минути.
5. В 18:32 часа местно време навигаторът на кораба получи сигнал за московско време, предаден в 11 часа сутринта. Определете дължината на кораба, ако е известна дължината на Москва (2h30 m).
2 часа = 30°; 60 времеви минути съответстват на 15°, следователно 30 времеви минути съответстват на 7,5°. Съответно географската дължина на Москва е 37,5 ° E.
Разликата във времето между кораба и Москва е 7 часа и 32 минути.
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 7 часа съответства на 105° географска дължина; 30 времеви минути съответстват на 7,5°; 4 времеви минути съответстват на 1°; 2 времеви минути съответстват на 0,5°. Така 7h 32m съответства на 113°.
Корабът се намира източно от Москва на 113°.
Следователно географската дължина на кораба е 113 + 37,5 = 150,5°E.
6. На кое място на Земята Слънцето е в зенита си два пъти годишно? Обяснете отговора си.
2 пъти в годината Слънцето е в зенита си над територията, разположена между тропиците.
22.06 Слънцето се движи от северния тропик на юг, 22.12 Слънцето се движи от южния тропик.
7. В кой ден от годината е извършено наблюдението в Новосибирск (φ=55°), ако обедната надморска височина на Слънцето се е оказала 32° 15"?
90 – φ – слънчева деклинация = 32° 15"
90 – 55 – слънчева деклинация = 32° 15"
90 – 55 – 32° 15" = деклинация на Слънцето
2° 45" = деклинация на Слънцето.
Минималната стойност на обедната височина на Слънцето в Новосибирск е 90° – 55° – 23,5° = 11,5°
Обедната надморска височина на Слънцето в Новосибирск в деня на равноденствието е 90° – 55° = 35°
Следователно при обедна височина на Слънцето, равна на 32° 15", деклинацията ще бъде отрицателна. Тоест в този ден Слънцето се намира в южното полукълбо
23,5° съответства на 1410 дъгови минути
Слънцето се движи 1410 дъгови минути за 93 дни
Слънцето се движи 15 дъгови минути за 1 ден. 2° 45" съответства на 165". На Слънцето са необходими 11 дни, за да се премести на 2° 45". Следователно Слънцето е на 11 дни от есенното равноденствие. 23/09 – 11 дни = 12/09.
Следователно наблюденията в Новосибирск бяха извършени на 12 септември
8. Определете местното време в Новосибирск (λ=5h32 m), ако часовникът показва средното Московско време(n = 2) 18h38min.
Новосибирск се намира източно от Москва.
= 5h32m означава, че Новосибирск е отдалечен от Гринуич в този момент.
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 5 часа съответства на 75° географска дължина; 30 времеви минути съответстват на 7,5°; 4 времеви минути съответстват на 1°; 2 времеви минути съответстват на 0,5°. Така 5h 32m съответства на 83° географска дължина.
Следователно географската дължина на Новосибирск е 83°E.
Московското средно време съответства на 30°E, т.к Московска зона 2-ра, средният меридиан е кратен на 15 °.
Така разликата в географската дължина между времето на Новосибирск и средното московско време е 53°.
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 3 часа съответства на 45° географска дължина;
53° - 45° = 8°
7,5° съответства на 30 времеви минути; 0,5° съответства на 2 времеви минути
Така 53° географска дължина съответства на 3h 32m
18h38m + 3h 32m = 22h10m – местно време в Новосибирск.
9. През есента ловецът отиде в гората по посока на Полярната звезда. Как трябва да се върне обратно, ръководен от позицията на Слънцето?
Посоката към Полярната звезда е посоката на север. Есента астрономически попада в период, близък до есенното равноденствие. Следователно денят и нощта са приблизително равни. Следователно, по пътя към гората (а това е сутрин), Слънцето трябва да е отдясно, докато се движите. На връщане ловецът отива на юг вечерта, следователно Слънцето е на запад. Слънцето трябва да е отдясно.
10. Къде е по-високо Слънцето в същия ден: в Новосибирск (φ =55°), или в Москва (φ =55° 45"). Каква е разликата във височините на Слънцето?
В същия ден Слънцето има същата деклинация за точки, разположени в едно и също полукълбо между съответния тропик и полюса. Следователно височината зависи от географската ширина на мястото. Колкото по-ниска е географската ширина, толкова по-висока е, при равни други условия, обедната височина на Слънцето. Разликата в слънчевите височини за 2 точки при измерване в един и същи ден се различава от разликата в географските ширини
В същия ден обедната надморска височина на Слънцето е по-висока в Новосибирск
В същия ден обедната надморска височина на Слънцето е 45" по-висока в Новосибирск, отколкото в Москва.
11. Определете местното време в точка, чиято географска дължина е 7h46 m, ако часовникът в Москва (λ = 2h30 m) показва времето 18h38m.
Точката се намира източно от Москва.
λ= 2h30m означава, че Москва е отдалечена от Гринуич в този момент.
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 2 часа съответства на 30° географска дължина; 30 времеви минути съответстват на 7,5
λ= 7h46m означава, че точката е отдалечена от Гринуич в този момент
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 7 часа съответства на 105° географска дължина;
4 времеви минути съответстват на 1°, следователно 44 времеви минути съответстват на 11°.
0,5° съответства на 2 времеви минути
географска дължина на точката 105° + 11°+ 0.5° = 116.5° E.
Така разликата в географската дължина между московското време и тази точка е 116,5° - 37,5° = 79°
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 75° географска дължина съответства на 5 часа;
4 времеви минути съответстват на 1°; следователно 4° съответства на 16 времеви минути.
Следователно часовата разлика между Москва и точката е 5h16m.
18h38m + 5h 16m = 23h54m – местно време в тази точка.
12. Между кои точки изгрява и залязва Слънцето на зимното слънцестоене?
22.12 Слънцето изгрява в точка югоизтоки навлиза в точка югозапад
13. В Москва (λ =2h30 m, n=2) часовникът показва времето 18h50min. Какво е местното и стандартно време в Омск в този момент (λ =4h54 m, n=5)?
Разликата между Москва и Омск според стандартното време е 3 часа.
Омск е източно от Москва. Следователно 18h50min + 3h = 21h50min
Стандартно време в Омск 21h50min
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 2 часа съответстват на 30° географска дължина; 30 времеви минути съответстват на 7,5
Така 2h 30m съответства на 37,5°E.
60 времеви минути съответстват на 15°; следователно 4 часа съответстват на 60° географска дължина;
4 времеви минути съответстват на 1°, следователно 52 минути съответстват на 13° географска дължина
2 времеви минути съответстват на 0,5° географска дължина
Така 4h54 m съответства на 73,5°E.
Разликата в географската дължина между Москва и Омск е 73,5 ° E. - 37,5°и.д =36° географска дължина.
15° географска дължина съответства на 1 час; 1° географска дължина съответства на 4 времеви минути.
Така 36° географска дължина съответства на 2 часа 24 минути.
18h50min + 2h24min = 21h14min
Местно време в Омск 21h14min
14. Между кои точки изгрява и залязва Слънцето на лятното слънцестоене?
22.06 Слънцето изгрява в точка от - дои влиза в т.с-ш
15. Каква е географската дължина на мястото на наблюдение, ако наблюдателят е забелязал, че слънчевото затъмнение е започнало в 13:52 и е трябвало да бъде в 7:15 GMT?
13h52m – 7h15m = 6h37m – разстояние на наблюдателната площадка от Гринуич.
15° географска дължина съответства на 1 час; 6 часа съответстват на 90° географска дължина
1° географска дължина съответства на 4 времеви минути; 36 минути съответстват на 9° географска дължина
60 дъгови минути съответстват на 4 времеви минути
15 дъгови минути съответстват на 1 времева минута
Следователно географската дължина на мястото за наблюдение е 99°15"E.
16. На каква географска ширина обедната височина на Слънцето не надвишава 23° 26"?
Максималната надморска височина на обяд се случва в северното полукълбо на лятното слънцестоене и в южното полукълбо на зимното слънцестоене. В този ден слънчевата деклинация е + 23°26".
h = 90° – φ + 23°26"; следователно при h = 23°26" φ = 90° - 23°26" + 23°26" = 90°
Обедната надморска височина на Слънцето не надвишава 23°26" на ширина на северния полюс 22.06 и на южния полюс 22.12.
В дадена област всяка звезда винаги кулминира на една и съща височина над хоризонта, тъй като нейното ъглово разстояние от небесния полюс и от небесния екватор остава непроменено. Слънцето и Луната променят височината, на която кулминират. От това можем да заключим, че тяхното положение спрямо звездите (деклинация) се променя. Знаем, че Земята се движи около Слънцето, а Луната около Земята. Нека видим как в резултат се променя позицията на двете светила в небето.
Ако използвате точен часовник, за да забележите интервалите от време между горните кулминации на звездите и Слънцето, можете да сте убедени, че интервалите между кулминациите на звездите са четири минутипо-кратки от интервалите между слънчевите климакси. Това се обяснява с факта, че за едно завъртане около оста си (ден) Земята изминава приблизително 1/365 от пътя си около Слънцето. Струва ни се, че Слънцето се движи на фона на звездите на изток - в посока, обратна на дневното въртене на небето. Това изместване е около 1°. За да се завърти под такъв ъгъл, небесната сфера се нуждае от още 4 минути, с които се „забавя” кулминацията на Слънцето. Така в резултат на движението на Земята по нейната орбита Слънцето описва на небето голям кръг спрямо звездите за година, т.нар. еклиптика(фиг. 17).
Тъй като Луната прави един оборот в съответствие с въртенето на небето за един месец и следователно преминава не 1°, а приблизително 13° на ден, нейните кулминации се забавят всеки ден не с 4 минути, а с 50 минути.
Когато определяхме височината на Слънцето по обяд, забелязахме, че два пъти в годината то се среща на небесния екватор, в така наречените точки на равноденствие. Това става за дни пролетИ есенно равноденствие(около 21 март и около 23 септември). Равнината на хоризонта разделя небесния екватор наполовина (фиг. 18). Следователно в дните на равноденствията пътеките на Слънцето над и под хоризонта са равни, следователно продължителността на деня и нощта е равна.
Каква е деклинацията на Слънцето в равноденствията?
Движейки се по еклиптиката, Слънцето на 22 юни се отдалечава най-далеч от небесния екватор към северния полюс на света (на 23°27"). По обяд за северното полукълбо на Земята то е най-високо над хоризонта (тази стойност е по-високо от небесния екватор, вижте фиг. 17 и 18). лятно слънцестоене.
Големият кръг на еклиптиката пресича големия кръг на небесния кватор под ъгъл 23°27". Слънцето е на същото разстояние под кватора в ден на зимното слънцестоене, 22 декември (виж Фиг. 17 и 18). Така в този ден височината на Слънцето в горната кулминация намалява с 46°54" спрямо 22 юни и денят е най-къс. (От курса физическа географиязнаете, че разликите в условията на осветеност и нагряването на Земята от Слънцето определят неговата климатични зонии смяната на сезоните.)
Обожествяването на Слънцето в древни времена породи митове, описващи периодично повтарящи се събития на „раждането“, „възкресението“ на „Бога Слънце“ през цялата година: смъртта на природата през зимата, нейното прераждане през пролетта и т.н. празниците носят следи от култа към Слънцето.
Пътят на Слънцето минава през 12 съзвездия, т.нар зодия(от гръцката дума zoon - животно), а съвкупността им се нарича зодиакален пояс. Той включва следните съзвездия: Риба, Овен,Телец, Близнаци, Рак, лъв, Дева, Везни, скорпион, Стрелец, Козирог,Водолей. Слънцето пътува през всяко зодиакално съзвездие за около месец. Точката на пролетното равноденствие (една от двете пресечни точки на еклиптиката с небесния екватор) се намира в съзвездието Риби.
Ясно е, че в полунощ зодиакалното съзвездие, противоположно на това, в което се намира Слънцето, преминава през горната кулминация. Например през март Слънцето преминава през съзвездието Риби, а в полунощ кулминира в съзвездието Дева.
И така, ние сме убедени, че видимото движение на Луната, която се върти около Земята, и Слънцето, около което се върти Земята, се открива и описва по един и същи начин. И само въз основа на тези наблюдения е невъзможно да се реши дали Слънцето се движи около Земята или Земята се движи около него.
Планетите се движат на фона на звездното небе по по-сложен начин. Те се движат в едната или другата посока, понякога бавно образувайки примки (фиг. 19). Това се дължи на комбинацията от истинското им движение с движението на Земята. В звездното небе планетите (преведени от древногръцки като „скитащи“) не заемат постоянно място, точно като Луната и Слънцето. Следователно на звездната карта позицията на Слънцето, Луната и планетите може да бъде посочена само за определен момент.
Пример за решение на проблем
Задача. Определете обедната височина на Слънцето в Архангелск и Ашхабад в дните на лятното и зимното слънцестоене.
Обърнете внимание как разликата в обедните височини на Слънцето в дните на слънцестоенето (за всеки град) е свързана с разликата в неговата деклинация на тези дати.
Сравнете разликата във височината на Слънцето в един и същи ден в тези два града с разликата в техните географски ширини. Направете заключение.
Как, знаейки в деня на лятното слънцестоене височината на Слънцето по обяд в един от градовете, може да се изчисли височината му в друг град?
Упражнение 4
1. На каква географска ширина Слънцето кулминира в своя зенит в деня на лятното слънцестоене?
2. В кои дни от годината Слънцето достига своя зенит за наблюдател, разположен на екватора на Земята?
3. Определете географската ширина на точката, в която в деня на зимното слънцестоене настъпва кулминацията на Слънцето в точката на юг.
Задача 3
1. Намерете 12-те зодиакални съзвездия на звездна карта. С помощта на движеща се звездна карта определете кой от тях ще се вижда над хоризонта във вечерта на наблюдение.
2. Използвайки „Училищния астрономически календар“, намерете координатите на планетите в даден момент и определете от картата в кое съзвездие се намират. Намерете ги във вечерното небе.
Животът на нашата планета зависи от количеството слънчева светлина и топлина. Страшно е дори за миг да си представим какво би се случило, ако на небето не беше такава звезда като Слънцето. Всяко стръкче трева, всяко листо, всяко цвете се нуждае от топлина и светлина, като хората във въздуха.
Ъгълът на падане на слънчевите лъчи е равен на височината на слънцето над хоризонта
Количеството слънчева светлина и топлина, които достигат до земната повърхност, са правопропорционални на ъгъла на падане на лъчите. Слънчевите лъчи могат да ударят Земята под ъгъл от 0 до 90 градуса. Ъгълът на падане на лъчите върху земята е различен, тъй като нашата планета е сферична. Колкото е по-голямо, толкова е по-леко и топло.
Така, ако лъчът идва под ъгъл от 0 градуса, той само се плъзга по повърхността на земята, без да я нагрява. Този ъгъл на падане се среща на Северния и Южния полюс, отвъд Арктическия кръг. Под прав ъгъл слънчевите лъчи падат върху екватора и върху повърхността между Южна и
Ако ъгълът на слънчевите лъчи, падащи върху земята, е прав, това показва, че
Така лъчите на повърхността на земята и височината на слънцето над хоризонта са равни. Те зависят от географската ширина. Колкото по-близо до нулевата ширина, толкова по-близо е ъгълът на падане на лъчите до 90 градуса, колкото по-високо е слънцето над хоризонта, толкова по-топло и по-ярко е.
Как слънцето променя височината си над хоризонта
Височината на слънцето над хоризонта не е постоянна стойност. Напротив, винаги се променя. Причината за това се крие в непрекъснато движениепланетата Земя около звездата Слънце, както и въртенето на планетата Земя около собствената си ос. В резултат денят следва нощта и сезоните се редуват един след друг.
Територията между тропиците получава най-много топлина и светлина; тук денят и нощта са почти еднакви по продължителност, а слънцето е в зенита си 2 пъти в годината.
Повърхността над Арктическия кръг получава по-малко топлина и светлина; тук има такива понятия като нощ, които продължават около шест месеца.
Дни на есенното и пролетното равноденствие
Има 4 основни астрологични дати, които се определят от височината на слънцето над хоризонта. 23 септември и 21 март са дните на есенното и пролетното равноденствие. Това означава, че височината на слънцето над хоризонта през септември и март в тези дни е 90 градуса.
Южни и са еднакво осветени от слънцето, а продължителността на нощта е равна на продължителността на деня. Когато астрологичната есен започва в Северното полукълбо, напротив, в Южното полукълбо е пролет. Същото може да се каже за зимата и лятото. Ако в Южното полукълбозима, а след това в Северна - лято.
Дни на лятно и зимно слънцестоене
22 юни и 22 декември са летни дни и 22 декември има най-късия ден и най-дългата нощ в Северното полукълбо, а зимното слънце е на най-ниската надморска височина над хоризонта за цялата година.
Над ширина 66,5 градуса слънцето е под хоризонта и не изгрява. Това явление, когато зимното слънце не се издига до хоризонта, се нарича полярна нощ. Най-късата нощ настъпва на ширина 67 градуса и продължава само 2 дни, а най-дългата нощ настъпва на полюсите и продължава 6 месеца!
Декември е месецът от цялата година, когато нощите са най-дълги в Северното полукълбо. Хората в Централна Русия се събуждат за работа по тъмно и се връщат по тъмно. Това е труден месец за мнозина, тъй като липсата на слънчева светлина се отразява на физическото и психическото благосъстояние на хората. Поради тази причина дори може да се развие депресия.
В Москва през 2016 г. изгревът на 1 декември ще бъде в 08.33 часа. В този случай продължителността на деня ще бъде 7 часа 29 минути. Ще бъде много рано, в 16.03. Нощта ще е 16 часа и 31 минути. Така се оказва, че продължителността на нощта е 2 пъти по-голяма от продължителността на деня!
Тази година зимното слънцестоене е на 21 декември. Най-късият ден ще продължи точно 7 часа. След това същата ситуация ще продължи 2 дни. И започвайки от 24 декември, денят ще започне да носи печалба, бавно, но сигурно.
Средно ще се добавя една минута дневна светлина на ден. В края на месеца изгревът на слънцето през декември ще бъде точно в 9 часа, което е с 27 минути по-късно от 1 декември
22 юни е лятното слънцестоене. Всичко се случва точно обратното. За цялата година тази дата е най-дългият по продължителност ден и най-късата нощ. Това се отнася за Северното полукълбо.
В Южни е обратното. Има интересни неща, свързани с този ден природни феномени. Полярен ден започва над Арктическия кръг; слънцето не залязва под хоризонта на Северния полюс в продължение на 6 месеца. Мистериозни бели нощи започват в Санкт Петербург през юни. Те продължават от около средата на юни две до три седмици.
Всички тези 4 астрологични дати могат да се променят с 1-2 дни, тъй като слънчева годинане винаги съвпада с календарната година. Измествания се случват и през високосни години.
Височината на слънцето над хоризонта и климатичните условия
Слънцето е един от най-важните климатообразуващи фактори. В зависимост от това как се променя височината на слънцето над хоризонта над определен участък от земната повърхност, климатични условияи сезони.
Например в Далечния север слънчевите лъчи падат под много малък ъгъл и само се плъзгат по повърхността на земята, без изобщо да я нагряват. Поради този фактор климатът тук е изключително суров, има вечна замръзналост, студени зими със смразяващи ветрове и сняг.
Колкото по-висока е височината на слънцето над хоризонта, толкова по-топъл е климатът. Например на екватора е необичайно горещо и тропическо. Сезонните колебания също практически не се усещат в района на екватора; в тези райони има вечно лято.
Измерване на височината на слънцето над хоризонта
Както се казва, всичко гениално е просто. Така е и тук. Устройството за измерване на височината на слънцето над хоризонта е просто. Представлява хоризонтална повърхност с прът в средата с дължина 1 метър. В слънчев ден по обяд стълбът хвърля най-късата си сянка. С помощта на тази най-къса сянка се извършват изчисления и измервания. Трябва да измерите ъгъла между края на сянката и сегмента, свързващ края на стълба с края на сянката. Тази стойност на ъгъла ще бъде ъгълът на слънцето над хоризонта. Това устройство се нарича гномон.
Гномонът е древен астрологичен инструмент. Има и други инструменти за измерване на височината на слънцето над хоризонта, като секстант, квадрант и астролабия.