Восход солнца

Алан-э-Дейл       04.11.2022 г.

Внешние характеристики дивного явления природы

Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.

Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.

Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.

Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.

После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура. Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.

Северный полюс и другие части света

Интересное открытие сделали полярники: находясь на Северном полюсе, наблюдая, как садится солнце, заметили, что небесное тело движется с востока на запад, в то время как оно двигается с запада на восток. Говоря о Северном полюсе, только тут бывают день/ночь, которые длятся полгода. В осеннее равноденствие Солнце описывает полный круг по горизонту. Каждый новый день, двигаясь по спирали, поднимается выше (не больше 23-27⁰), вплоть до летнего солнцестояния. Потом процесс повторяется в обратном порядке, до осеннего равноденствия. В этот момент светило обходит весь горизонт, после чего витки происходят все глубже под горизонтом. Заря может длиться неделю, месяц, наблюдается по всей окружности. Белая ночь постепенно насыщается темнотой – это середина полярной ночи. Но Солнце не опускается ниже 23-27⁰ ниже горизонта, поэтому светло, видно утреннюю звезду.

Солнце на Северном полюсе

Если сравнить две географические точки, находящиеся в разных полушариях на одинаковом отдалении от экватора, то видно, что в Северном в полдень солнце находится на юге, в то время как в Южном полушарии диск движется в сторону норда. А на экваторе Солнце в полдень половину года наблюдается на севере, половину – на юге, 2 дня в году проходит строго над головой.

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.

Траектория движения Солнца в течение года

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:

  • на экваторе 20 – 30 минут;
  • в умеренных широтах примерно 2 часа;
  • в субполярных областях – несколько суток;
  • в полярных областях до 3 недель.

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.

Сравнение дневной траектории движения Солнца летом и зимой

График восходов и заходов для определенного сезона года и конкретной широты можно найти в календарях, а можно посмотреть на специальных сервисах в интернете.

Как перемещается Солнце

Если смотреть на Дневное светило (с фильтром, обязательно!), может показаться, что  оно находится на месте. Но стоит наметить любой предмет для ориентира, как через несколько минут будет заметно и движение тени, изменение ее длины, и то, что Солнце относительно предмета переместилось вправо, западнее.

Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости орбиты и не параллельна оси вращения вокруг Солнца. Угол наклона между осями 23⁰. Поэтому при переходе из Южного в Северное полушарие Земля поднимается до 23⁰, при обратном перемещении происходит опускание тоже на 23⁰. Если бы не было этого угла, наша планета не знала бы смены времен года.

После весеннего равноденствия, когда восход и закат происходит точно на востоке и на западе, люди встречают лучи смещенными в сторону к северо-востоку, уже летом, 21 июля смещение на линии горизонта достигает максимума. После этого дня восход замечают южнее, с каждым днем все больше. 22 сентября светило взойдет и сядет точно на востоке и западе.

Передвижение солнца

Освещенность нашей планеты в разное время года напрямую зависит от того, насколько она удалена от Солнца, какой стороной повернута в этот момент к нему. Вот так Солнце двигается в течение дня:

Главный источник тепла приблизительно в 6 часов утра появится на востоке, к 6 вечера переместится на запад. Примерно в 12 часов дня оно будет в зените, что соответствует географическому югу. Но, чтобы точно сориентироваться, учитывают разность между реальными часами и астрономическими.
Определение стороны света по Солнцу, приблизительного времени, нахождения места на карте – вот для чего нужно знать, где всходит и заходит Солнце, как оно движется в течение дня и на протяжении года.

Вот один из самых простых и популярных способов ориентирования по Солнцу:

  • находят прямую палку длиной около 1 м, втыкают в землю там, где хорошо видна тень;
  • ставят отметку в точке конца тени;
  • выжидают минут 15, за это время тень переместится;
  • ставят вторую точку;
  • соединяют прямой линией, продлевают на 30 см;
  • левую ногу ставят на первую отметку, правую на вторую.

В Северном полушарии получают нордическое направление.

Популярный описываемый метод ориентирования по Солнцу и часам имеет нюансы, несоблюдение которых приведет к ошибке, возникновению чрезвычайной ситуации. Почти нигде не указывают, что способ применим только в Северном полушарии, выше зоны тропиков. В высоких широтах солнце по несколько недель не прячется за горизонт, во время полярной ночи не показывается из-за него.

Восход и закат Солнца

Хотя многие считают, что в северном полушарии самый ранний закат Солнца происходит 21 декабря, а самый поздний – 21 июня, в действительности мнение это ошибочно: дни зимнего и летнего солнцестояний являются лишь датами, которые говорят о наличии наиболее короткого или длинного дня в году.

Интересно, что чем севернее широта, тем ближе к солнцестоянию наступает самый поздний закат года. Например, в 2014 году на широте, расположенной в шестьдесят два градуса, он произошёл 23 июня. А вот на тридцать пятой широте самый поздний закат года произошёл шесть дней спустя (наиболее ранний восход Солнца был зафиксирован на две недели раньше, за несколько дней до 21 июня).

Не имея под рукой специального календаря, довольно сложно определить точное время восхода и заката Солнца. Это объясняется тем, что равномерно вращаясь вокруг своей оси и Солнца, Земля движется неравномерно по эллиптической орбите. Стоит заметить, что если бы наша планета двигалась вокруг Светила, такого бы эффекта не наблюдалось.

https://youtube.com/watch?v=WOSXHeqtaA0

Такие отклонения по времени человечество заметило давно, а потому на протяжении всей своей истории люди пытались прояснить для себя этот вопрос: возведённые ими древние сооружения, чрезвычайно сильно напоминающие обсерватории, сохранились до наших дней (например, Стоунхендж в Англии или пирамиды майя в Америке).

Последние несколько столетий, чтобы рассчитать время восхода и захода Солнца, астрономы, наблюдая за небом, создавали календари Луны и Солнца. В наши дни, благодаря виртуальной сети, расчет восхода и захода Солнца может сделать любой пользователь интернета, воспользовавшись специальными онлайн-сервисами – для этого достаточно указать город или географические координаты (если на карте нет нужной местности), а также необходимую дату.

Интересно, что с помощью таких календарей нередко можно узнать не только время заката или рассвета, но и период между началом сумерек и перед восходом Солнца, продолжительность дня/ночи время, время, когда Солнце будет пребывать в зените и многое другое.

Зачем людям отслеживать передвижение Солнца

Давно замечено: движение небесных светил всегда соотносится с определенными событиями на земле. Заметки повлияли на появление первых календарей: солнечных, лунных. Современные наблюдения основаны на научных исследованиях развития горячей планеты:

  • с Солнцем связаны биологические ритмы живых существ;
  • зная о вспышках, предугадывают магнитные бури, чтобы метеозависимая группа населения могла перенести их комфортно;
  • движение светила – отличный указатель в ориентировании на местности;
  • астрономические расчеты базируются на базовых показателях солнечной активности.

Солнце влияет на погоду, поэтому для планирования деятельности рассчитывают траекторию прохождения и возможность осадков. Наблюдение первобытных людей было направлено на выживание: вовремя успеть в лагерь, построить зимовку, найти дорогу, если заблудился. Они не знали астрономических терминов, но безошибочно научились определять по Солнцу стороны света, исчислять дни, время, придумав песочные, солнечные, каменные часы и приблизив человечество к цивилизации.

Виды полушарий, различия между ними

Зеленая планета условно поделена на 4 полушария: Северное, Южное разделяют землю по экватору. Западное и Восточное определяются по Гринвичскому и 180⁰ меридианам. Северное и Южное «отвечают» за времена года. Смена времен года происходит из-за вращения нашей планеты вокруг Солнца и неравномерного освещения. В то время, когда на Северном полушарии зима, на Южном продолжается лето. И наоборот – когда Южное полушарие засыпано снегом – в Северном царит жара.

Виды полушарий

В Северном полушарии восход и закат Солнца наблюдают в таких направлениях:

Весна Лето Осень Зима
Восход Северо-восток Северо-восток Юго-восток Юго-восток
Закат Северо-запад Северо-запад Юго-запад Юго-запад

Чтобы засечь восход строго на востоке, а заход на западе, нужно дождаться весеннего или осеннего равноденствия, 20 марта, или 23 сентября.

Еще 2 особые дня в году, которые важно запомнить: «дни солнцестояния». Это те, в которых небесное светило стоит над Землей или максимально высоко, или максимально низко

Соответствуют 21-22 декабря (зимнее) и 20-21 июня (летнее солнцестояние).

Ориентирование – полезный навык не только для туристов,  а для каждого, интересующегося элементарной навигацией. Вот как определить нужное направление, если человек находится в Северном или Южном полушарии:

Становятся спиной к Солнцу, лицом к собственной тени

Северное полушарие Южное полушарие
Спереди Север Юг
За спиной Юг Север
Слева Запад Восток
Справа Восток Запад

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.

Куда заходит Солнце

Если представить нашу планету абсолютно плоской и недвижимой, источник света всегда находился бы в зените, не было бы ни рассветов, ни закатов.  Благодаря тому, что солнце встает на востоке, а садится там где запад, жизнь приобрела цикличность.

Каждое утро с восточной стороны появляется солнечный диск, проходит положенную траекторию. Та часть горизонта, где заходит солнце, традиционно называется западом. Земля совершит еще 1 вращение вокруг своей оси, прежде чем обернется к солнцу – снова наступит день. То есть, солнце никуда не заходит: оно остается на месте, а Земля поворачивает к нему, то одну, то другую сторону. В астрономии время захода – то, когда верхняя часть диска станет полностью невидимой за горизонтом.

Что такое закат

Опускаясь к западной линии горизонта, солнечный диск утрачивает яркость: сначала становится желтым, потом оранжевым, постепенно переходящий в красные тона. Вместе с ним изменяется окружающий небосвод: от золотистого до кроваво-красного, на синем, иногда зеленоватом фоне.

Любуясь закатом, стоит обратить внимание на прямо противоположную сторону: там возникает тень Земли в виде полосы голубовато-пепельного цвета, а над  ней яркий сегмент, называется Пояс Венеры. Если небо не затянуто тучами, то явление наблюдают в любой точке земного шара

Закат солнца

Чем ниже опускается Солнце за горизонт, тем насыщеннее цвета. Когда светило исчезает из видимости, появляются Лучи Будды, сначала интенсивные, потом с каждой минутой слабеют, пока не разливаются полосами красного цвета. С обратной стороны Пояс Венеры рассеивается, на то место восходит Луна, наступает ночь.

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.

Первые лучи Солнца

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:

  • в экваториальных широтах день удлиняется примерно на 10 минут;
  • в умеренных широтах – до 30 минут;
  • в полярных областях – до 2 суток.

Где находится Солнце в полдень

Привычно считать, что в 12 часов дня оно показывает южное направление, что помогает в определении сторон света по солнцу. Утверждение лежит в основе ориентирования, однако годятся лишь для приблизительного определения местонахождения.

Солнце в полдень

Ведь существуют факторы, влияющие на местонахождение светила, подтверждающие, что место Солнца в полдень не всегда на юге:

  1. Долгота местности. Астрономический (истинный) полдень не всегда совпадает с официальным, принятым в конкретной точке. Привычно считают 12 часов экватором дня, и упускают из вида, что Солнце еще не прошло через зенит (самую высокую отметку в траектории движения). Наблюдая с земной поверхности, видят восход всегда на востоке, не имеет значения, северное полушарие или южное. Два человека, которые находятся на разной географической долготе, увидят светило в зените в разное время: сначала тот, кто находится восточнее, затем тот, кто наблюдает на западе.
  2. Переход стран на летнее (зимнее) время. Ошибка путешественника, который не учел этого нюанса, приводит к тому, что, находясь в средних широтах, отклонение может быть в районе 30⁰, а в тропических странах больше. Это очень серьезный фактор: сбившись на 1⁰, путник уходит в сторону от нужного маршрута. Это отклонение составляет 20 м на каждый пройденный километр пути.
  3. Как движется Земля вокруг Солнца. Астрономический путь зеленой планеты – не круг, а эллипс. При этом она приближается и отдаляется. Чем ближе, тем длиннее сутки и наоборот. Поэтому солнечные сутки (период от одного солнечного полудня к другому) имеют различную продолжительность. При этом нужно помнить, что Земля наклонена относительно оси вращения. Интересно: в средних широтах северного полушария, отмечая каждый день точкой местонахождения солнца в 12:00, не получают прямой линии. Отметки по часам выстраиваются вытянутую цифру «8», отображая нахождение светила то с южной, то с северной стороны. Если не учитывать этих отклонений, в средних широтах можно получить погрешность в направлении 4⁰, в тропиках 10 и больше.
  4. На местонахождение солнечного диска влияет географическая широта.
  Солнце в зените Дни солнцестояний, солнце в полдень
Средние широты Ю/полушария Юг Лето – на севере
Верхняя граница тропиков С/полушария Юг Лето – строго над головой
Нижняя граница тропиков Ю/полушария Север  Зима – строго над головой
Экватор Юг (с осеннего по весеннее равноденствие)

Север (с весеннего по осеннее равноденствие)

Лето, зима – строго над головой

Выходит, там, где тропические зоны переходят в умеренные, зенит (когда солнце не дает тени) бывает раз в год. Ближе к экватору это явление наблюдают 2 раза.

Пару десятилетий назад ученые методом постоянной работы с данными вычисляли время захода и восхода. Современные технологии рассчитывают эти показания намного проще. При помощи специальных приложений путем внесения данных с географическими координатами местности и даты узнают точное время, когда из-за линии горизонта покажется небесное светило, когда оно будет в зените, когда зайдет за горизонт. Также существуют таблицы, показывающие смещение светила на разных широтах за год. Азимуты отсчитываются от крайней точки севера:

Таблица опровергает ошибочное суждение о восходе и закате.

Восход солнца

Сегодня, 13.10.2021, восход солнца в 06:56, а закат в 17:34. Время, когда солнце будет находится в своем зените, то есть достигнет самой верхней точки, наступит в 12:15. Долгота дня составит 13 часов и 38 минут. Начало гражданского рассвета в 06:19, а конец гражданского заката в 18:11.

Выбор местоположения для расчета солнца

Широта: 55.75, Долгота: 37.62 Часовой пояс: Europe/Moscow (UTC+03:00) Расчет восхода солнца на 13.10.2021 (00:00)

Завтра

Завтра, 14.10.2021, восход солнца в 06:58, а закат в 17:32. Время, когда солнце будет находится в своем зените, то есть достигнет самой верхней точки, наступит в 12:15. Долгота дня 13 часов и 33 минут. Начало гражданского рассвета в 06:21, а конец гражданского заката в 18:09.

На неделю

Восход солнца — это момент появления светила над линией горизонта. Момент исчезновения светила с линии горизонта — заход. Из-за того что наша планета окружена атмосферой, мы можем наблюдать восход немного раньше чем это происходило бы в условиях безатмосферности. Именно из-за наличия атмосферы на нашей планете возникает такое явление как атмосферная рефракция. Рефракция искривляет прямой путь солнечных лучей, что приводит к тому что мы видим восход примерно на 35 угловых минут раньше, а заход соответственно позже, нежели наблюдали бы его в условиях отсутствия атмосферы. На практике явление рефракции заметно если сравнивать суммарное удлинение дня на экваторе, где солнце восходит практически перпендикулярно горизонту, равное 7 минутам, когда как на полюсах, смена полярных дня и ночи длится 2 суток.

Гражданские сумерки

Интервал гражданских суток дарит нам возможность наблюдать Венеру, которая иногда видна даже при солнечном свете. Термин гражданских сумерек используется для обозначения времени, когда человек под открытым небом, без дополнительных источников света может выполнять любую работу. В это время, при благоприятных погодных условиях, хорошо просматривается линия горизонта и наземные объекты. Начиная с географической широты 60°33’и до Полярного круга (66°33′) в году наблюдается так называемый период «белых ночей», это связано с тем что вечерние гражданские сумерки сменяются утренними. Так же это определение используется даже в некоторых законах, один из которых, например, обязует водителей использовать свет фар после заката солнца.

Продолжительность сумерек

Среднегодовая продолжительность гражданских сумерек (утром или вечером) зависит от широты. Солнечный диск перемещается со средней скоростью 0,25° в минуту, или 15° в час (360° за сутки), но перемещение при восходе и закате происходит, не под прямым углом к линии горизонта, именно из-за этого длительность всех интервалов сумерек определяется данным углом, при более острых углах увеличиваясь. Угол траектории перемещения Солнца относительно линии горизонта зависит от географической широты места наблюдения и от времени года (из-за разницы углов наклона оси планеты направленной к светилу). Самые короткие среднегодовые сумерки наблюдаются на экваторе, где Солнце встает практически перпендикулярно линии горизонта. Если исключить широты Полярного круга, наименьшая продолжительность среднегодовых сумерек наблюдается в период равноденствий. Чем острее угол под которым Солнце пересекает горизонт, тем дольше продолжительность сумерек, это происходит при приближении дней летнего и зимнего солнцестояния.

Продолжительность гражданских сумерек в минутах:

  • 20-24 минуты — на экваторе;
  • 29-36 минут — на широте Сочи;
  • 37-61 минута — на широте Москвы.

Навигационные сумерки

Период когда Солнце находится над горизонтом в угловом интервале 6°- 12°, есть возможность наблюдать основные навигационные звезды и горизонт, по которым капитан судна, может ориентироваться с помощью секстанта, для измерения углов между небесным объектом и линией горизонта. Но в это время работать человек без дополнительных источников света не может, освещенность скорее можно отнести к ночной, нежели к вечерней. Когда вечерние навигационные сумерки сменяются утренними возникает красивое явление «голубых ночей».

Астрономические сумерки

Время когда Солнце находится под углом от 12° до 18°называют астрономическими сумерками. Небосвод уже практически не отличается от ночного и наблюдатели уже могут видеть небесные объекты, а в период между астрономическими сумерками, астрономической ночью, могут даже наблюдать галактики и туманности. Нормальная работа человека в этот период без искусственного освещения не возможна, поэтому, в основном в больших городах, из-за светового загрязнения отсутствует возможность наблюдать звезды даже 4-ой величины, и угол нахождения Солнца над горизонтом уже будет не важен.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.