Życie na naszej planecie zależy od ilości światła słonecznego i ciepła. Aż przez chwilę strasznie wyobrazić sobie, co by się stało, gdyby na niebie nie było takiej gwiazdy jak Słońce. Każde źdźbło trawy, każdy liść, każdy kwiat potrzebuje ciepła i światła, jak ludzie w powietrzu.
Kąt padania promieni słonecznych jest równy wysokości słońca nad horyzontem
Ilość światła słonecznego i ciepła, które wnikają w powierzchnię ziemi, jest wprost proporcjonalna do kąta padania promieni. Promienie słoneczne mogą padać na Ziemię pod kątem od 0 do 90 stopni. Kąt, pod jakim promienie uderzają w ziemię, jest inny, ponieważ nasza planeta ma kształt kuli. Im jest większy, tym jest lżejszy i cieplejszy.
Tak więc, jeśli wiązka padnie pod kątem 0 stopni, ślizga się tylko po powierzchni ziemi, nie nagrzewając jej. Ten kąt padania występuje na biegunach północnym i południowym, poza kołem podbiegunowym. Pod kątem prostym promienie słoneczne padają na równik i na powierzchnię między tropikami południowymi i północnymi.
Jeśli kąt padania promieni słonecznych na ziemię jest prosty, oznacza to, że słońce znajduje się w zenicie.
Więc kąt padaniapromienie na powierzchni ziemi i wysokość słońca nad horyzontem są sobie równe. Zależą od szerokości geograficznej. Im bliżej zera szerokości geograficznej, im bliższy kąt padania promieni jest bliższy 90 stopni, im wyżej słońce nad horyzontem, tym cieplej i jaśniej.
Jak słońce zmienia swoją wysokość nad horyzontem
Wysokość słońca nad horyzontem nie jest wartością stałą. Wręcz przeciwnie, zawsze się zmienia. Powodem tego jest ciągły ruch planety Ziemia wokół gwiazdy Słońca, a także obrót planety Ziemia wokół własnej osi. W rezultacie dzień następuje po nocy, a pory roku zmieniają się nawzajem.
Obszar między tropikami otrzymuje najwięcej ciepła i światła, tutaj dzień i noc trwają prawie tak samo, a słońce jest w zenicie 2 razy w roku.
Powierzchnia poza kołem podbiegunowym otrzymuje coraz mniej ciepła i światła, istnieją takie pojęcia jak dzień i noc polarna, które trwają około sześciu miesięcy.
Dni równonocy jesiennej i wiosennej
Podświetlone są 4 główne daty astrologiczne, które określają wysokość słońca nad horyzontem. 23 września i 21 marca to równonoc jesienna i wiosenna. Oznacza to, że wysokość słońca nad horyzontem we wrześniu i marcu w tych dniach wynosi 90 stopni.
Półkula południowa i północna są jednakowo oświetlone przez słońce, a długość nocy jest równa długości dnia. Kiedy na półkuli północnej nadejdzie astrologiczna jesień, na półkuli południowej, przeciwnie, wiosna. To samo można powiedzieć o zimie i lecie. Jeśli na półkuli południowej jest zima, na półkuli północnej jest lato.
Dni przesileń letnich i zimowych
22 czerwca i 22 grudnia to przesilenia letnie i zimowe. 22 grudnia to najkrótszy dzień i najdłuższa noc na półkuli północnej, a zimowe słońce znajduje się na najniższej wysokości przez cały rok.
Powyżej szerokości geograficznej 66,5 stopnia słońce znajduje się poniżej horyzontu i nie wschodzi. Zjawisko to, gdy zimowe słońce nie wschodzi na horyzoncie, nazywa się nocą polarną. Najkrótsza noc jest na szerokości 67 stopni i trwa tylko 2 dni, a najdłuższa noc jest na biegunach i trwa 6 miesięcy!
Grudzień to miesiąc w roku z najdłuższymi nocami na półkuli północnej. Mieszkańcy Rosji Centralnej budzą się do pracy w ciemności i wracają także w nocy. Dla wielu jest to trudny miesiąc, ponieważ brak światła słonecznego odbija się na kondycji fizycznej i moralnej ludzi. Z tego powodu depresja może się nawet rozwinąć.
W Moskwie w 2016 roku wschód słońca 1 grudnia będzie o 08.33. W tym przypadku długość dnia wyniesie 7 godzin 29 minut. Zachód słońca nad horyzontem nastąpi bardzo wcześnie, o 16.03. Noc będzie trwała 16 godzin 31 minut. Okazuje się więc, że długość geograficzna nocy jest 2 razy dłuższa niż długość dnia!
Tegoroczne przesilenie zimowe przypada na 21 grudnia. Najkrótszy dzień będzie trwał dokładnie 7 godzin. Wtedy ta sama sytuacja potrwa 2 dni. A już od 24 grudnia dzień powoli, ale pewnie zamieni się w zysk.
Średnio dziennie będziedodaj jedną minutę światła dziennego. Pod koniec miesiąca wschód słońca w grudniu będzie dokładnie o 9 rano, czyli 27 minut później niż 1 grudnia
22 czerwca to przesilenie letnie. Wszystko dzieje się dokładnie odwrotnie. Przez cały rok właśnie w tym dniu trwa najdłuższy dzień i najkrótsza noc. Chodzi o półkulę północną.
Na południu jest odwrotnie. Z tym dniem wiążą się ciekawe zjawiska przyrodnicze. Za kołem podbiegunowym nadchodzi dzień polarny, słońce nie zachodzi poniżej horyzontu na biegunie północnym przez 6 miesięcy. Tajemnicze białe noce zaczynają się w Petersburgu w czerwcu. Trwają od około połowy czerwca przez dwa do trzech tygodni.
Wszystkie te 4 daty astrologiczne mogą się różnić o 1-2 dni, ponieważ rok słoneczny nie zawsze pokrywa się z rokiem kalendarzowym. Również przesunięcia występują w latach przestępnych.
Wysokość słońca nad horyzontem i warunki klimatyczne
Słońce jest jednym z najważniejszych czynników kształtujących klimat. W zależności od tego, jak zmieniła się wysokość słońca nad horyzontem nad określonym obszarem powierzchni ziemi, zmieniają się warunki klimatyczne i pory roku.
Na przykład na Dalekiej Północy promienie słoneczne padają pod bardzo małym kątem i ślizgają się tylko po powierzchni Ziemi, nie nagrzewając jej wcale. Pod wpływem tego czynnika klimat jest tu wyjątkowo surowy, występuje wieczna zmarzlina, mroźne zimy z mroźnymi wiatrami i śniegami.
Im wyżej słońce nad horyzontem, tym cieplejszy klimat. Na przykład na równikuekstremalnie gorąco, tropikalny. Wahania sezonowe również praktycznie nie są odczuwalne w rejonie równika, na tych obszarach panuje wieczne lato.
Pomiar wysokości słońca nad horyzontem
Jak mówią, wszystko genialne jest proste. Więc tu. Urządzenie do pomiaru wysokości słońca nad horyzontem jest elementarnie proste. Jest to pozioma powierzchnia z masztem pośrodku o długości 1 metra. W słoneczny dzień w południe słup rzuca najkrótszy cień. Za pomocą tego najkrótszego cienia przeprowadzane są obliczenia i pomiary. Konieczne jest zmierzenie kąta między końcem cienia a odcinkiem łączącym koniec słupa z końcem cienia. Ta wartość kąta będzie kątem słońca nad horyzontem. To urządzenie nazywa się gnomonem.
Gnomon to starożytny instrument astrologiczny. Istnieją inne urządzenia do pomiaru wysokości słońca nad horyzontem, takie jak sekstant, kwadrant, astrolabium.
