чем отличается восход солнца зимой и летом
Садится ли Солнце на западе?
И встает ли оно на востоке? С детства мы привыкли к тому, что утром Солнце встает на востоке, а вечером садится на западе. Но так ли это на самом деле?
Наверное, вы знаете, что комнаты, окна которых смотрят на юг, обычно очень солнечные. Почему же? Потому что Солнце поднимается выше всего над горизонтом (кульминирует, если говорить более научным языком), оказываясь именно над южной частью горизонта. То есть в любой день, если Солнце появилось над горизонтом, оно обязательно пройдет над точкой юга, и в этот момент оно будет кульминировать. (Здесь и дальше мы будем говорить лишь о широтах севернее 23,5 градусов, в тропиках все происходит немного сложнее). Также вы, конечно, замечали, что длина светового дня сильно меняется в течение года: зимой день короче, а летом длиннее, за полярным кругом зимой Солнце не появляется из-за горизонта в течение некоторого времени, а летом оно не заходит в течение нескольких дней, а то и недель. Неужели Солнце летом движется по небу медленнее, чем зимой? Конечно же, нет!
После летнего солнцестояния точки восхода и захода перемещаются обратно, к точкам востока и запада, долгота дня постепенно уменьшается. После осеннего равноденствия (в этот день Солнце восходит на востоке и заходит на западе) точки восхода и захода опять начинают сближаться, но уже в южной части горизонта, долгота дня при этом уменьшается. На тех широтах, где летом в течение какого-то времени был полярный день, наступит полярная ночь – примерно столько же времени, сколько Солнце не заходило летом, оно не будет появляться над горизонтом. Это произойдет, когда точки восхода и захода сольются в одну в точке юга. После зимнего солнцестояния день начинает удлиняться, точки восхода и захода постепенно перемещаются обратно, к точкам востока и запада, и все повторяется заново.
А что же происходит в южном полушарии? В южном полушарии все наоборот: когда у нас долгота дня наибольшая, там она наименьшая, когда у нас весеннее равноденствие, в южном полушарии – осеннее равноденствие. В южном полушарии Солнце кульминирует над точкой севера, но восходит и заходит как и у нас – в восточной и западной части неба соответственно.
Так что если вам говорят, что Солнце встает на востоке, а садится на западе, можете смело отвечать, что это неправда.
Солнце в разное время года
Солнце — это главный источник тепла и единственная звезда нашей Солнечной системы, которая, подобно магниту, притягивает все планеты, спутники, астероиды, кометы и прочих «обитателей» космоса.
Расстояние от Солнца до Земли более 149 миллионов километров. Именно эту удаленность нашей планеты от Солнца принято называть астрономической единицей.
Несмотря на значительное удаление, эта звезда оказывает огромное влияние на нашу планету. В зависимости от положения Солнца на Земле день сменяет ночь, лето приходит на смену зиме, возникают магнитные бури и образуются удивительнейшие полярные сияния. А самое главное — без участия Солнца на Земле невозможен был бы процесс фотосинтеза — основного источника кислорода.
Положение Солнца в разные времена года
Наша планета движется вокруг небесного источника света и тепла по замкнутой орбите. Этот путь схематично можно представить себе в виде вытянутого эллипса. Само Солнце располагается не в центре эллипса, а несколько в стороне.
Земля то приближается, то удаляется от Солнца, завершая полный оборот по орбите за 365 дней. Ближе всего к светилу наша планета находится в январе. В это время расстояние сокращается до 147 млн.км. Точка земной орбиты, ближе всего расположенная к Солнцу, называется «перигелий».
Чем ближе располагается Земля к Солнцу, тем больше освещается Южный полюс, а в странах южного полушария начинается лето.
Ближе к июлю наша планета максимально удаляется от главной звезды Солнечной системы. В этот период удаленность больше 152 млн.км. Самая далекая от Солнца точка земной орбиты получила название «афелий». Чем дальше земной шар находится от Солнца, тем больше света и тепла получают страны северного полушария. Тогда здесь наступает лето, а, например, в Австралии и Юной Америке господствует зима.
Как Солнце освещает Землю в разное время года
Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким «боком» повернута Земля в этот момент к Солнцу.
Важнейший фактор, влияющий на смену времен года — земная ось. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду. Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи.
Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями.
Под прямыми лучами Солнца в дни равноденствия оказывается земной экватор, в то время, как в дни солнцестояния солнце в зените будет на широтах 23,5 град., плавно приближаясь в остальное время года к нулевой широте, т.е. к экватору. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода.
Полюса земного шара попеременно оказываются в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода — ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс, то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом.
В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.
Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее —23 сентября.
Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко.
В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году — это день зимнего солнцестояния. А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой — это день летнего солнцестояния. В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни, а в июне — длинные ночи.
Восход и закат Солнца
Временные отрезки, когда верхний край солнечного диска находится на линии горизонта, называются восходами и закатами. Причиной восхода и захода Солнца является вращение планеты вокруг звезды и собственной оси. Если бы Земля не имела шарообразную форму, не двигалась по орбите, то дневное светило постоянно стояло бы в зените. В таких условиях существование жизни на планете было бы исключено.
Что такое восход
Восход – временной отрезок, когда верхний край Солнца появляется над горизонтом. В астрономии под термином подразумевается полное прохождение солнечного диска через линию горизонта.
Под влиянием атмосферы земной наблюдатель видит восход немного раньше, чем при условии, если бы на планете отсутствовал атмосферный слой. Причем явление начинается раньше, когда наблюдатель перемещается на большую высоту.
С земной поверхности величина солнечного углового диаметра составляет 30 минут дуги (или 0,5°). Этот факт подразумевает, что длительность дня должна немного превышать половину солнечных суток. Но на длительность дня оказывает существенное влияние атмосферная рефракция.
Рефракция (или преломление) – искривление солнечных лучей, проходящих сквозь земную атмосферу. Восходящее солнце визуализируется примерно на 35 минут дуги выше, чем могло бы быть на планете без атмосферы. Поэтому для земного наблюдателя восход наступает раньше реального времени.
В результате рефракционного изменения:
Что такое закат
Закат – физическое явление, подразумевающее уход верхнего края солнечного диска под горизонт. В астрономии под термином подразумевается полный процесс прохождения Солнца вниз через линию горизонта.
Время заката, как и восхода, сдвигается под влиянием атмосферной рефракции. Видимый с Земли закат наблюдается позже, чем происходит в действительности. Также время захода Солнца отодвигается, когда наблюдатель перемещается на высотное место.
Откуда восходит и куда заходит Солнце
Для большинства людей ответ очевиден: Солнце восходит на востоке, уходит за горизонт на западе. Но это обобщенное представление. В действительности восход строго на востоке и закат строго на западе бывает только 2 раза в год – при весеннем и осеннем равноденствии.
В остальное время года светило движется с севера на юг. Каждый день точки соприкосновения Солнца с горизонтом при восходе и закате немного смещаются. Во время июньского солнцестояния восход отмечается в максимальной северо-восточной точке. Далее изо дня в день светило восходит чуть южнее. Во время сентябрьского равноденствия садится Солнце точно на западе, поднимается точно на востоке.
В экваториальных широтах движение Солнца вне зависимости от сезона года происходит перпендикулярно горизонту.
Восход и закат – короткие этапы начала и завершения дня. Более длительны по времени сумерки – промежуточный этап становления дня ночью, и наоборот. Утренние сумерки – временной промежуток между рассветом и восходом, вечерние – между заходом и закатом. Длительность сумеречного периода определяется точкой наблюдения на планете, календарной датой.
При сумерках солнечный диск подходит снизу почти к самой линии горизонта, в результате чего световые лучи, частично попадающие в верхние атмосферные слои, достигают планетарной поверхности. В разных широтах длительность сумеречного периода неодинакова:
Из-за вращения планеты в разных частях света время солнечных восходов и заходов неодинаково. Относительно Гринвича раньше всех восходы встречают не японцы, как многие думают, а острова Кирибати, находящиеся на крайнем восточном меридиане, позже всех – ближние к Аляске острова Алеутского архипелага, расположенные на крайнем западном меридиане.
Длительность светового времени суток непостоянна, следовательно, в течение года сдвигается время закатов и восходов. В северном полушарии летние дни длиннее зимних, в южном наоборот. Также длительность дня неодинакова в разных широтных зонах: с повышением широты дни укорачиваются.
График восходов и заходов для определенного сезона года и конкретной широты можно найти в календарях, а можно посмотреть на специальных сервисах в интернете.
Как отличить закат от рассвета
Когда восходит и заходит Солнце, наблюдается красивое оптическое явление – окрашивание неба и земной поверхности лучами в различные цвета. Причем визуально определить, где закатное небо, а где рассветное, можно по преобладающей гамме. Рассветные тона более нежные и холодные, с преобладанием розовых, лиловых, голубых оттенков. А на закате небо имеет насыщенные оттенки красного и желтого цвета, реже наблюдаются зеленоватые участки неба и освещенной земной поверхности.
Более глубокие и яркие цвета заката объясняются тем, что в течение дня земная поверхность нагревается, теряет влагу, воздушные потоки движутся быстрее, захватывая пылевые частицы. Проходя сквозь пылевую взвесь в атмосфере, закатный солнечный свет рассеивается, тускнеет, обретает красные оттенки. Обусловлено это тем, что красный цвет солнечного спектра, имеющий самую длинную волну, более устойчив к рассеиванию в запыленной и уплотненной атмосфере, чем коротковолновые холодные цвета. А за ночь воздушные слои очищаются, пыль оседает, и рассветное небо отличается большей чистотой и разнообразием оттенков.
Закаты и восходы – невероятное по красоте зрелище даже в городских условиях. Каждый день сотни фотографов в разных уголках планеты запечатлевают великолепие восходящего и заходящего Солнца, создают кадры, от которых сложно оторвать взгляд.
Восход и закат Солнца
Ежедневно наблюдая за рассветом и закатом Солнца, люди не задумываются, что благодаря этому физическому явлению, жизнь на Земле продолжается.
Что такое восход Солнца
Момент появления края Солнца над линией горизонта называется восходом. Солнечные лучи, проходя через атмосферу Земли, преломляются. Поэтому реальный восход светила в умеренных широтах происходит минут на 35 позже визуального. На экваторе это значение равно 4 минутам 40 сек, на полюсах преломление (рефракция) удлиняет день почти на 48 часов.
Красивый рассвет
Редко происходит удивительное явление – восход ложного солнца. Светила еще не видно, а над горизонтом появляется его двойник. Кажется, что перед ним расположена огромная линза. Это миллионы ледяных кристаллов, опускаясь вниз, преломляют световые лучи.
Что такое закат Солнца
Момент, когда над кромкой небосвода исчезает верхний край Солнца, называется закатом. Как и восход, фактический закат происходит позже визуального, благодаря рефракции. Если подняться на высокое место, заход светила отодвинется еще на несколько минут.
По мере спуска солнечного диска к линии горизонта, он меняет окраску. Вначале преобладают желтые тона, потом оранжевые, и, наконец, красные.
В таком же порядке меняется окраска небосвода. Наиболее насыщенно-красным небо становится, когда светило уходит за горизонт на 4-5°. Солнечные лучи постепенно угасают и остается тускло освещенная полоска.
Вид на закат с берега моря
После того как волна красного цвета уже не видна, происходит зеленое свечение. Оно длится мгновение. Но при благоприятных погодных условиях человеческий глаз способен уловить эту красоту.
Где восходит и где заходит Солнце
Земной шар вращается вокруг своей оси. Людям кажется, что Солнце движется по направлению с севера на юг. На самом деле, все планеты вращаются вокруг солнца. Ежедневно точки заката и восхода смещаются. Длительность суток тоже меняется со временем года и напрямую зависит от траектории звезды.
Строго на западе Солнце заходит, а встает строго на востоке в дни осеннего и весеннего равноденствия. После мартовского равноденствия восход начинается севернее востока, а закат – севернее запада. После сентябрьского равноденствия дни становятся короче, а солнечный диск перемещается в пределы северного полушария.
В день летнего солнцестояния утренняя заря встает в максимальной точке северо-востока. Это самый длинный день в году.
Как отличить восход от заката
Один раз в сутки Солнце появляется на небосклоне и исчезает за горизонтом. Время перед восходом и после заката называются сумерками. В умеренных широтах они длятся примерно 2 часа, на полюсах – 2,5 недели, на экваторе – 20 мин. Между сумерками на Земле господствует ночь.
Закат и восход Солнца – два тождественных явления, происходящих в обратном порядке. Определить, что происходит сейчас можно:
На заходе небо становится насыщенно-оранжевым или красным. Ведь нагретая за день земная поверхность покрывается пылью, которую поднимают вверх воздушные потоки. Через пылевую завесу пробивается красный цвет. Благодаря длинной волне, он плохо рассеивается в атмосфере.
На рассвете оптический эффект окрашивает небосвод в нежные оттенки желтого, розового, голубого цвета. Сквозь них проступает чистейшая голубизна. Первые лучи, скользящие по поверхности нашей планеты, проходят через плотные и влажные слои воздуха, за ночь очистившиеся от пыли.
Визуальное отличие заката и рассвета
Вечером глаза, привыкшие к дневному освещению, устают. Острота зрения притупляется. Утром, отдохнувшие или приспособленные к темноте глаза, способны увидеть малозаметные изменения в природе и рассмотреть более широкий спектр цветов.
По снимку определить восходит Солнце или садиться очень трудно. Нельзя со 100% точностью зафиксировать смену цвета. А местность вносит свои коррективы. Пустыня добавляет коричневых оттенков, лесополоса – зеленых. Особенно красив морской закат.
Перед рассветом наблюдается снижение температуры воздуха.
Интересные факты
Восход и закат Солнца являются мгновениями, определяющими границы светового дня. Ежедневное наблюдение за природой в начале и конце дня улучшает психологическое здоровье, значительно снижает уровень стресса. Это подтверждено научными фактами.
Почему долгота дня разная?
Всем известно, что долгота дня – это промежуток времени между восходом Солнца и его заходом, в течении которого Солнце видно над горизонтом. Но не все знают, что долгота дня зависит и от склонения Солнца, и от географической широты места.
Угол склонения влияет на сезонные изменения долготы дня в течение года: например, в Северном полушарии зимой день короче, а летом длиннее. На земном экваторе долгота дня приблизительно постоянна и составляет обычно чуть больше 12 часов.
А вот от того, где находится (на какой географической широте) населённый пункт, зависит продолжительность светового дня в конкретном месте: чем дальше от экватора точка на карте (возьмём Северное полушарие, т.к. наша страна находится в этой части земного шара), тем меньше будет долгота дня зимой и больше летом.
Вот простой пример: Москва находится приблизительно на 55 о с.ш. (северной широты), станица Вёшенская – 49 о с.ш., а Ростов-на-Дону – 47 о с.ш. Долгота дня, в зависимости от широты, меняется так: в один и тот же день, 22 января, в Москве она – 8 ч. 01 мин., в ст.Вёшенской – 8 ч. 54 мин., а в Ростове-на-Дону – 9 ч. 10 мин.
Летом всё наоборот: в то время, когда на юге России в конце июня долгота дня – 15 часов, в Санкт-Петербурге доходит до 18 часов, т.е. чем дальше на север, тем длиннее летний день.
Наибольшая долгота дня бывает в день летнего солнцестояния (около 22 июня), а наименьшая – в день зимнего солнцестояния (около 22 декабря).
По поводу календарей можно сказать одно – в них в основном печатают долготу дня для широты приблизительно 55-56 о – это широта Москвы. А в газете «Тихий Дон» указывается долгота дня именно для Вёшенской. Поэтому-то цифры и разнятся. Кстати, от того, где расположен населённый пункт, ещё и время восхода-захода Солнца меняется. Например, в Москве Солнце 23 января взошло 9 ч. 40 мин., а в Вёшенской – раньше почти на час – в 8 ч. 57 мин. Простая география и ничего больше.
Подготовила
Наталья ГРЕБЕННИКОВА.