W upalny letni dzień, kiedy pogoda jest bezchmurna, a my jesteśmy wykończeni wysokimi temperaturami, często słyszymy zwrot „słońce jest w zenicie”. W naszym rozumieniu mówimy o tym, że ciało niebieskie znajduje się w najwyższym punkcie i nagrzewa się tak bardzo, jak to możliwe, można nawet powiedzieć, przypala ziemię. Spróbujmy zanurzyć się trochę w astronomię i zrozumieć bardziej szczegółowo to wyrażenie i jak prawdziwe jest nasze rozumienie tego stwierdzenia.
Równolegle do Ziemi
Od czasu szkolnego programu nauczania wiemy, że na naszej planecie istnieją tak zwane paralele, które są niewidzialnymi (wyobrażonymi) liniami. Ich istnienie wynika z elementarnych praw geometrii i fizyki, a wiedza o tym, skąd pochodzą te paralele, jest niezbędna do zrozumienia całego przebiegu geografii. Zwyczajowo wyróżnia się trzy najważniejsze linie - równik, koło podbiegunowe i tropiki.
Równik
RównikZwyczajowo nazywa się niewidzialną (warunkową) linię dzielącą naszą Ziemię na dwie identyczne półkule - południową i północną. Od dawna wiadomo, że Ziemia nie stoi na trzech wielorybach, jak wierzono w starożytności, ale ma kulisty kształt i oprócz poruszania się wokół Słońca obraca się wokół własnej osi. Okazuje się więc, że najdłuższym równoleżnikiem na Ziemi, o długości około 40 tys. km, jest równik. W zasadzie z matematycznego punktu widzenia wszystko jest tu jasne, ale czy ma to znaczenie dla geografii? I tutaj, po bliższym przyjrzeniu się, okazuje się, że część planety, która znajduje się między tropikami, otrzymuje najwięcej ciepła i światła słonecznego. Wynika to z faktu, że ten obszar Ziemi jest zawsze zwrócony w kierunku Słońca, więc promienie tutaj padają prawie pionowo. Wynika z tego, że najwyższą temperaturę powietrza obserwuje się w rejonach równikowych planety, a nasycone wilgocią masy powietrza powodują silne parowanie. Słońce w zenicie na równiku zdarza się dwa razy w roku, to znaczy świeci absolutnie pionowo w dół. Na przykład w Rosji takie zjawisko nigdy nie występuje.
Tropikalne
Na kuli ziemskiej znajdują się tropiki południowe i północne. Warto zauważyć, że słońce w zenicie pojawia się tu tylko raz w roku – w dniu przesilenia. Kiedy następuje tak zwane przesilenie zimowe - 22 grudnia półkula południowa zwraca się w jak największym stopniu ku Słońcu, a 22 czerwca - odwrotnie.
Czasami tropiki południowe i północne noszą nazwy od konstelacji zodiaku, która znajduje się na ścieżce Słońca w tychdni. Na przykład Południe jest umownie nazywane Zwrotnikiem Koziorożca, a Północ - Rakiem (odpowiednio w grudniu i czerwcu).
Koła podbiegunowe
Koło podbiegunowe uważane jest za równoleżnik, powyżej którego obserwuje się takie zjawisko jak noc lub dzień polarny. Położenie szerokości geograficznej, na której znajdują się koła podbiegunowe, ma również całkowicie matematyczne wytłumaczenie, to jest 90 ° minus nachylenie osi planety. Dla Ziemi ta wartość kręgów polarnych wynosi 66,5°. Niestety mieszkańcy umiarkowanych szerokości geograficznych nie mogą zaobserwować tych zjawisk. Ale słońce w zenicie na równoleżniku odpowiadającym kołu podbiegunowemu, zdarzenie jest całkowicie naturalne.
Wspólne fakty
Ziemia nie stoi w miejscu i oprócz poruszania się wokół Słońca, codziennie obraca się wokół własnej osi. Przez cały rok obserwujemy, jak zmienia się długość dnia, temperatura powietrza za oknem, a najuważniejsi mogą zauważyć zmianę położenia gwiazd na niebie. W ciągu 364 dni Ziemia przemierza pełną ścieżkę wokół Słońca.
Dzień i noc
Gdy jest ciemno, czyli noc, oznacza to, że Słońce w określonym czasie oświetla drugą półkulę. Powstaje logiczne pytanie, dlaczego dzień nie jest równy długości nocy. Faktem jest, że płaszczyzna trajektorii nie jest pod kątem prostym do osi Ziemi. Rzeczywiście, w tym przypadku nie mielibyśmy pór roku, w których zmienia się stosunek długości dnia i nocy.
20 marca biegun północny pochyla się w kierunku Słońca. Wtedy około południa na linii równika możesz absolutnie dokładniepowiedz, że słońce jest w zenicie. Po tym następują dni, w których podobne zjawisko obserwuje się w bardziej północnych punktach. Już 22 czerwca słońce w zenicie znajduje się na Zwrotniku Raka, na półkuli północnej dzień ten uważany jest za środek lata i ma maksymalną długość geograficzną. Dla nas najbardziej znaną definicją jest zjawisko przesilenia.
Ciekawe, że po tym dniu wszystko dzieje się od nowa, tylko w odwrotnej kolejności i trwa do momentu, gdy słońce znów znajdzie się w zenicie na linii równika w południe - dzieje się to 23 września. W tym czasie na półkuli południowej nadchodzi środek lata.
Z tego wszystkiego wynika, że gdy słońce znajduje się w zenicie na równiku, noc na całym globie trwa 12 godzin, tyle samo co dzień. Zjawisko to nazywaliśmy dniem równonocy jesiennej lub wiosennej.
Pomimo tego, że ustaliliśmy prawidłowe wyjaśnienie pojęcia „słońce w zenicie”, sformułowanie, które oznacza po prostu, że słońce znajduje się tak wysoko, jak to możliwe w tym konkretnym dniu, będzie nadal bardziej znajome do nas.
