Изгрев и залез са ежедневни събития, на които можете да се наслаждавате завинаги. Приемайки го за даденост, рядко се интересувате от какъв алгоритъм се движи небесното тяло, какво влияе на траекторията, защо се случват необичайни неща: полярни дни и нощи, северно сияние или затъмнение.
Възникването на залеза и изгрева на небесното тяло
Земята е в постоянно движение както около слънцето, така и около собствената си ос. Веднъж на ден, с изключение на полярните ширини, може да се наблюдава как огненото кълбо изчезва отвъд хоризонта и се появява отново там ден по-късно, но от другата страна. Изгрев и залез е времето, когато "горящият" диск на небесното тяло изчезва от погледа, а най-високата точка е напълно скрита или се появява (в момента на зазоряване).
Има концепция за "граници на деня и нощта". Този параметър значително влияе на зенита. Последното означава линия, насочена от точка към земната повърхност, перпендикулярна на нея. Зенитният ъгъл е разстоянието между посоката на лъча към центъра на земята и вертикалата. Зависи отразмерът на ъгъла може да каже дали слънцето е изгряло напълно. Същото определя края на здрача и началото на нощта.
В астрономията има концепция за здрач:
- За високи географски ширини през зимата и лятото слънцето може да не залязва или изгрява. Здрачът се счита за нула.
- Продължителността на деня в такива географски ширини ще бъде посочена или 24 часа, или 00 часа.
- Здрач продължава от 15-25 минути в различни части на света.
Изводът следва: здрачът има начало и край. Продължителността им зависи от позицията на слънцето при залез. Ако Земята нямаше атмосфера и слънцето беше точка, зенитният ъгъл щеше да бъде 90 градуса. Тъй като слънцето няма ъглов диаметър, светлината се отразява от твърди частици. Следователно горният ръб на диска зависи от движението на центъра на звездата. В нормална атмосфера 90-градусов ъгъл се превръща в права за 50 минути. Съответно, ако залезът започне с намаляване на правилния ъгъл, здрачът ще продължи по-дълго.
Веднага след като слънцето се скрие зад хоризонта, започва вторият етап на здрача - цивилната гледка. Зенитният ъгъл е по-малък от 96 градуса спрямо противоположната страна на полукълбото. Освен това ъгълът се увеличава до 102 градуса. Това е навигационен здрач. Все още е светло, линията на хоризонта се вижда на водата. След това идва астрономически здрач: ъгълът е 108 градуса и видимостта на обектите става слаба.
Важно! Такива алгоритми за изчисление не са подходящи за онези градове, където времето не се променя между лятото и зимата. Също така резултатът няма да е правилен, например за Нова Зеландия. Лятното часово време е валидно от май до септември. Следователно времето на изгрев и залез е различно навсякъде.
Защо слънцето става червено?
Изгрев и залез създават оптичен ефект. Слънчевите лъчи осветяват земната повърхност, оцветявайки небето в различни цветове. На разсъмване виждаме по-деликатни нюанси на червено, жълто. При залез слънце преобладават червените и бургундските цветове.
Факт е, че вечер повърхността на земята се затопля, влажността намалява и скоростта на въздушните потоци се увеличава. Разликата в цветовете варира според местоположението:
- Залезът ще бъде по-малко интензивен на равнинен терен.
- По крайбрежния хоризонт - по-ярко.
- И в северните ширини - по-цветни, но не толкова ярки.
Дискът на слънцето е далеч от хоризонта. Лъчите се отразяват от повърхността. В западната част на хоризонта цветовете не са толкова ярки. Те са оранжеви, червени или жълти.
Колкото по-близо до хоризонта, толкова повече червено виждаме. От двете му страни минава златен ръб. Над зората има сияние. От другата страна на земята на небето се появява синкав оттенък. Това е сянката на земята. Над него в пепеляв цвят е боядисан сегмент от небето - Поясът на Венера. Среща се над хоризонта при 10 до 20°.
Интересно! Червените лъчи на слънцето са най-дълги, те се забелязват дори при залез. Жълтите и белите лъчи са най-късите, така че не се виждат, когато слънцето залязва под хоризонта.
Как влияе фазата на луната?
Луната не винаги се появявакато пълен диск. Отначало изглежда като полумесец, след това започва да се увеличава. Когато се напълни отново, намалява. Този процес засяга няколко фази, образувайки цикъл от 29,5 дни:
- Първа фаза - площта на осветения диск е по-малка от половината от целия диск на луната.
- Втора фаза - краят на новолунието и преходът към пълнолуние.
- Третата фаза се характеризира с появата на пълен диск.
- Четвъртата фаза е последният етап на пълнолунието, което се превръща в новолуние.
Изгревът и изгревът на луната са свързани. Повърхността на спътника отразява слънчевата светлина, показвайки амплитудата на движение около Земята.
Изчисляване на изгрев и залез
За да изчислят кога слънцето изгрява и залязва, астрономите използват формула, която взема предвид наклона на небесното тяло. Стойността на географската ширина може да се намери на картата на света, а височината на полюса - според географската ширина (една стойност).
Например:
cos(t)=-(0,0148 + sin(f)sin(d)) / (cos(f)cos(d)),
- където t е часовият ъгъл,
- f - географска ширина,
- d - деклинация.
0,0148 (това е синусът на 51') е приносът от пречупването и размера на диска. Ако го нямаше, формулата щеше да е много по-хубава, от дясната страна щеше да е: tg(f)tg(d).
И така, в граничния случай, когато денят е равен на нощта при слънцестоене, очевидно: t е 6 часа (90°), cos(t)=0. Получаваме просто уравнение: sin(f)sin(-23,5 °)=-0,0148, откъдето f=2,1 ° (приблизително). На тази географска ширина 21 декемвриден е равен на нощ, т.е. 12 часа.
Сега можете да разберете графика на изгрева и залеза, като изтеглите специално приложение, като се позовавате на източници на календара. В интернет са налични и различни варианти за изчисление, опростени и разширени, като се вземат предвид корекциите, движението на слънцето и местоположението на човека. Изгревът и залезът са интересни явления, но освен това в света има много мистерии, чиято научна същност е нарушена от реалността на възприемането на информацията.
Защо продължителността на деня е различна?
Когато информацията за времето на залеза и изгрева се появи на първите страници на The Quiet Don, читателите имаха въпроси. Например, защо продължителността на деня е различна от това, което е посочено в календарите?
Продължителност на деня - периодът между изгрева и залеза. Но не винаги е възможно да се изчисли дори приблизителното време на този процес. Факт е, че ъгълът на отклонение на осветителното тяло има определена стойност. Влияе на сезонните промени във времето, продължителността на деня. Изгревът и залезът определят колко часа ще бъде ден, колко - нощ. Нощите са по-дълги през зимата, дните са по-дълги през лятото.
Но географската ширина влияе върху продължителността на дневните часове. Колкото по-далеч от екватора, толкова по-кратък е денят през зимата и по-дълъг през лятото.
Ето един прост пример:
Москва е приблизително 55o s. ш. (северна ширина), с. Вешенская - 49o s. ш., и Ростов на Дон - 47o s. ш. Географската дължина на деня, в зависимост от географската ширина, се променя, както следва: на същия ден, 22 януари, в Москва е 8ч. 01 мин., в с. Вешенская - 8 ч. 54 мин., и в Ростов на Дон - 9 ч. 10 мин.
През лятото е точно обратното: докато в южната част на Русия в края на юни продължителността на деня е 15 часа, в Санкт Петербург достига 18 часа, т.е. колкото по-на север, толкова по-дълъг е летният ден.
Най-дългият ден е на лятното слънцестоене (около 22 юни), а най-краткият е на зимното слънцестоене (около 22 декември).
Може да се каже едно нещо за календарите: те основно отпечатват дължината на деня за географска ширина от приблизително 55-56o. Това е географската ширина на Москва. А във вестник "Тих Дон" продължителността на деня е посочена специално за Вешенская. Следователно числата се различават.
Интересни факти: полярни дни, равноденствия, северно сияние
Освен графика на изгрева и залеза, непоследователността на движението на светлинните лъчи, има много интересни факти за небесните тела. Наскоро астрономите решиха да покажат как изглежда Земята от Луната. И ето какво се случи:
Изходът на Земята е нещо обичайно за гостите на спътника на Луната. Знаете ли, че:
- Рувърът Spirit улови залеза на Марс. Той е невероятно красив в синьо-сиви нюанси.
- Северното сияние не е само на Земята. На Юпитер ще бъде лилаво.
- Полярните нощи са неизбежни в Мурманск. В Аляска по време на полярните дни растат около един тон големи тикви.
- Най-кратката полярна нощ продължава 2 дни (на географската ширина на северното полукълбо). Най-дългият е на Южния полюс. Издържа почти половин година.
Всички научни изследвания, коитопознат на човечеството, не обхваща дори 1% от знанията за космоса, планетите и тяхното поведение във Вселената. Какви други тайни пази Земята, колко дълго ще грее Слънцето и колко енергия има нашата галактика?
