Зміст
Незалежно від того, де ви живете, ви майже напевно користуєтеся перевагами більшої тривалості денного світла в літні місяці. Якщо ви живете в Північній півкулі, літо триває з кінця червня до кінця вересня; У Південній півкулі літо займає той самий період, зима - на північ від екватора, наприкінці грудня до кінця березня. Це збільшення літнього сонячного світла є результатом поєднання все більш ранніх сходів і все пізніших заходів.
Чому планета відчуває більше сонячного світла влітку і відповідно менше взимку? Відповідь поєднує основну геометрію з базовою астрономією, хоча не так, як ви можете подумати.
Астрономічні фактори, що визначають тривалість денного світла
Земля, в середньому, знаходиться близько 93 мільйонів миль (150 мільйонів кілометрів) від сонця. Форма орбіти - це не коло, а еліпс, тому Земля в січні наближається до приблизно 91 мільйона миль до Сонця і в липні пролітає приблизно до 95 мільйонів миль.
Зрозуміло, однак, не ця зміна робить літні місяці теплішими та краще освітленими, ніж зимові місяці. Натомість сезони в цілому є результатом нахилу Землі на 23,5 градусів від лінії, перпендикулярної до її орбітальної стежки навколо Сонця. Цей нахил завжди "вказує" в одному напрямку відносно сонця, тоді як Земля завершує ланцюг навколо нього протягом року. Це означає, що замість того, щоб кожна частина планети отримувала 12 годин сонця і 12 годин темряви щороку, як це сталося, якби обертання Землі було перпендикулярно до його орбітальної площини, кожне місце (крім самого екватора) переживає більше літнього дня, ніж темряви влітку. Крім того, цей дисбаланс стає більш вираженим із збільшенням відстані від екватора (а отже, і близькості до полюсів). У Північній півкулі червень - найсонічніший місяць, а грудень - найтемніший.
Можливо, ви чули про Полярне коло, лінію широти, яка обводить Землю в 66,5 градусів на північ від екватора (або 23,5 градусів на південь від Північного полюса) та Антарктичне коло, Арктичні кола, аналогічно розташовані аналогічно в Південній півкулі. Значення цих уявних кордонів полягає в тому, що регіони, наближені до полюсів, ніж ці цілодобові сонячні промені протягом місяця або більше, починаючи з настання літа, називають літнім сонцестоянням. Це тому, що нахилена вісь обертання Землі в цю дату вказує прямо до Сонця, і невеликі ділянки планети повністю не обертаються від сонячних променів, поки не пройде певний час. Кількість годин літнього сонцестояння денного світла в цей день у всі дні на Землі досягає свого піку.
Наприкінці літа на осінньому (осінньому) рівнодення, яке відбудеться 21 або 22 вересня у Північній півкулі, вісь чи обертання не спрямовані ні до сонця, ні від нього. Це призводить до того, що один день Землі взагалі не нахиляється до своєї осі, і всюди на Землі надходить 12 годин сонячного світла і 12 годин темряви. Це також відбувається на весняному (весняному) рівнодення через півроку, коли кількість щоденного сонячного світла протягом трьох місяців збільшується від його річного мінімуму, а не зменшується.
Географічні приклади
Ряд веб-сайтів, включаючи сторінку, якою керує військово-морський флот США (див. Ресурси), інтегрують ці принципи і дозволяють швидко визначити, скільки сонячного світла отримує дане місце розташування щодня в році. Наприклад, якщо ви заходите в Портленд, штат Орегон, США, який має широту трохи більше 45 градусів і, отже, трохи більше на півдорозі до Північного полюса від екватора, ви виявите, що місто горить 15 годин і 41 хвилини на час літнього сонцестояння і протягом 8 годин 42 хвилини в момент зимового сонцестояння через півроку, тобто час заходу сонця в Орегоні може змінюватися приблизно на три з половиною години. Більш північні міста демонструють ту саму схему, але більша амплітуда між максимальною та мінімальною кількістю сонячного світла протягом сезонів.