galeneastro
LiveEphemeris
Фантастические сумеречные лучи
Когда Солнце закрыто тяжелыми облаками, а воздух наполнен легким туманом, можно видеть солнечные лучи, проходящие сквозь прорывы в облаках и прочерчивающие свой путь сквозь туман благодаря рассеянию на каплях, из которых он состоит. А в сумерки облака, уходящие на западный горизонт, отбрасывают полосы тени на все небо, подобно гигантскому вееру.
Этот оптический феномен создаёт игра света и тени.
На самом деле все лучи идут параллельно, а их видимое расхождение-схождение это всего-навсего оптическая иллюзия.
Сумеречные лучи над Лондоном
Сумеречные лучи — лучи солнечного света, которые проходят через промежутки в облаках, листву деревьев, или через другие объекты и образуют темные и светлые световые полосы на небе, расходящиеся из точки, в которой находится Солнце.
В некоторых случаях прямолинейные сумеречные лучи, исходящие от Солнца на закате, могут повторно сходиться в стороне, противоположной солнцу (то есть, на востоке) и образовывать фантастические лучи, имеющие другое название.
Едва ли кто-нибудь повернется спиной к великолепному зрелищу заходящего солнца. Но именно так можно увидеть такой редкий и очень эффектный оптический феномен, как антисумеречные лучи. В отличие от сумеречных лучей, которые исходят от уходящего за горизонт солнца, они появляются в противоположной точке, на востоке.
Сумеречные и антисумеречные лучи наблюдаются одновременно на западе и на востоке.
Хотя полностью сумеречные лучи оправдывают своё название только тогда, когда они видны до восхода или после захода Солнца, часто это название распространяется на аналогичное явление, наблюдаемое днём.
Красота этого оптического явления никого не оставляла равнодушным, и в разных странах сумеречные лучи получили различные названия: в Германии это явление называется «Солнце пьёт воду», в Голландии «Солнце стоит на ножках», англичане называют это «лестницей Иакова» или «лестницей ангелов».
Древние греки полагали, что солнечные лучи «переносили» воду на небо. Это предположение является ранней попыткой описать процесс испарения. Называют лучи и «Вратами к небесам», «Лестницей к небесам».
Источник
Высота солнца над горизонтом: изменение и измерение. Восход солнца в декабре
Жизнь на нашей планете зависит от количества солнечного света и тепла. Страшно представить даже на миг, что было бы, если бы на небе не было такой звезды, как Солнце. Каждая травинка, каждый листочек, каждый цветочек нуждается в тепле и свете, как люди в воздухе.
Угол падения лучей солнца равен высоте солнца над горизонтом
Количество солнечного света и тепла, которое поступает на земную поверхность, прямо пропорционально углу падения лучей. Солнечные лучи могут падать на Землю под углом от 0 до 90 градусов. Угол попадания лучей на землю разный, потому что наша планета имеет форму шара. Чем он больше, тем светлее и теплее.
Таким образом, если луч идёт под углом 0 градусов, он только скользит вдоль поверхности земли, не нагревая её. Такой угол падения бывает на Северном и Южном полюсах, за полярным кругом. Под прямым углом солнечные лучи падают на экватор и на поверхность между Южным и Северным Тропиком.
Если угол попадания солнечных лучей на землю прямой, это говорит о том, что солнце в зените.
Таким образом, угол падения лучей на поверхность земли и высота солнца над горизонтом равны между собой. Зависят они от географической широты. Чем ближе к нулевой широте, тем угол падения лучей ближе к 90 градусам, тем выше находится солнце над горизонтом, тем теплее и светлее.
Как солнце изменяет свою высоту над горизонтом
Высота солнца над горизонтом не является постоянной величиной. Напротив, она всегда изменяется. Причина этого кроется в непрерывном движении планеты Земля вокруг звезды Солнце, а также вращении планеты Земля вокруг собственной оси. В результате день сменяет ночь, а времена года друг друга.
Территория между тропиками получает больше всех тепла и света, здесь день и ночь практически равны друг другу по продолжительности, а солнце находится в зените 2 раза в год.
Поверхность за полярным кругом получает всех меньше тепла и света, здесь существуют такие понятия, как полярные день и ночь, которые длятся около полугода.
Дни осеннего и весеннего равноденствия
Выделены 4 основные астрологические даты, которые определяет высота солнца над горизонтом. 23 сентября и 21 марта – дни осеннего и весеннего равноденствия. Это означает, что высота солнца над горизонтом в сентябре и марте в эти дни 90 градусов.
Южное и Северное полушария освещаются солнцем одинаково, а долгота ночи равна долготе дня. Когда в Северном полушарии наступает астрологическая осень, то в Южном, наоборот, весна. То же самое можно сказать о зиме и лете. Если в Южном полушарии зима, то в Северном – лето.
Дни летнего и зимнего солнцестояния
22 июня и 22 декабря – дни летнего и зимнего солнцестояния. 22 декабря наблюдается самый короткий день и самая длинная ночь в Северном полушарии, а зимнее солнце находится на самой низкой высоте над горизонтом за весь год.
Выше широты 66,5 градуса солнце находится под горизонтом и не восходит. Это явление, когда зимнее солнце не восходит на горизонт, называется полярной ночью. Самая короткая ночь бывает на широте 67 градусов и длится всего 2 суток, а самая длинная бывает на полюсах и длится 6 месяцев!
Декабрь является из всего года тем месяцем, когда в Северном полушарии самые длинные ночи. Люди в Центральной России просыпаются на работу в темноте и возвращаются тоже в темное время суток. Это тяжелый месяц для многих, так как нехватка солнечного света сказывается на физическом и моральном состоянии людей. По этой причине может даже развиться депрессия.
В Москве в 2016 г. восход солнца в декабре 1 числа будет в 08.33. При этом долгота дня составит 7 часов 29 минут. Заход солнца за горизонт будет очень рано, в 16.03. Ночь составит 16 часов 31 минуту. Таким образом, получается, что долгота ночи в 2 раза больше, чем долгота дня!
В этом году день зимнего солнцестояния – 21 декабря. Самый короткий день будет длиться ровно 7 часов. Затем 2 дня продержится такая же ситуация. И уже с 24 декабря день пойдёт на прибыль медленно, но верно.
В среднем в сутки будет прибавляться по одной минуте светлого времени. В конце месяца восход солнца в декабре будет ровно в 9 часов, что на 27 минут позже, чем 1-го декабря
22 июня – день летнего солнцестояния. Всё происходит с точностью до наоборот. За весь год именно в эту дату самый длинный день по продолжительности и самая короткая ночь. Это касаемо Северного полушария.
В Южном всё наоборот. С этим днём связаны интересные природные явления. За Полярным кругом наступает полярный день, солнце не заходит за горизонт на Северном полюсе 6 месяцев. В Санкт-Петербурге в июне начинаются загадочные белые ночи. Длятся они примерно с середины июня в течение двух-трёх недель.
Все эти 4 астрологические даты могут меняться на 1-2 дня, так как солнечный год не всегда совпадает с календарным годом. Также смещения происходят в високосные года.
Высота солнца над горизонтом и климатические условия
Солнце является одним из самых важных климатообразующих факторов. В зависимости от того, как изменялась высота солнца над горизонтом над конкретным участком земной поверхности, меняются климатические условия и времена года.
Например, на Крайнем Севере лучи солнца падают под очень маленьким углом и только лишь скользят вдоль поверхности земли, совсем не нагревая её. Под условием этого фактора климат здесь крайне суровый, присутствует вечная мерзлота, холодные зимы с леденящими ветрами и снегами.
Чем больше высота солнца над горизонтом, тем теплее климат. Например, на экваторе он необычайно жаркий, тропический. Сезонные колебания также в районе экватора практически не чувствуются, в этих районах вечное лето.
Измерение высоты солнца над горизонтом
Как говорится, всё гениальное – просто. Так и здесь. Прибор для измерения высоты солнца над горизонтом элементарно прост. Он представляет собой горизонтальную поверхность с шестом посередине длиной 1 метр. В солнечный день в полдень шест отбрасывает самую короткую тень. С помощью этой кратчайшей тени и проводятся расчёт и измерения. Нужно замерить угол между концом тени и отрезком, соединяющим конец шеста с концом тени. Эта величина угла и будет являться углом нахождения солнца над горизонтом. Этот прибор называется гномоном.
Гномон – это древний астрологический инструмент. Существуют и другие приборы для измерения высоты солнца над горизонтом, такие как секстант, квадрант, астролябия.
Источник
АЗИМУТ И ВЫСОТА СОЛНЦА НАД ГОРИЗОНТОМ
Высота Солнца над горизонтом – величина непостоянная. В течение дня из-за вращения Земли она проходит путь от 0 до 90 градусов и обратно через фазы восхода, зенита и заката. Но это если наблюдать за нашим светилом из своего города. В масштабах планеты угол, под которым его лучи падают на поверхность Земли в разных регионах, влияют как на климатические условия, так и на продолжительность времени суток.
На ледяных полюсах лучи солнечного света едва касаются нашей планеты. Там очень холодно, а день и ночь длятся по полгода и называются полярными. А вот жаркому экватору достается больше всего солнечного света, который падает туда под прямым углом. В тех краях и климат намного приятнее, и день с ночью имеют практически одинаковую продолжительность. Эти наблюдения подтверждают простой факт: чем выше Солнце, тем больше тепла и света оно дает, а его высота над горизонтом равна углу падения его лучей.
Еще один способ следить за перемещением нашей звезды на небе – это вычисление ее азимута. Сделать это можно с помощью онлайн-калькуляторов для любой точки Земли, например, для Москвы. Понадобятся лишь дата и время. Скажем, в полдень 15-го июня 2018-го года азимут и высота Солнца над горизонтом в Москве составляли 167,29 и 57,08 градуса соответственно.
Вычисление времени восхода и захода в цифровую эру тоже стало делом нескольких кликов. В той же Москве 22-го декабря 2018-го года Солнце встало только в 8:57, а зашло за горизонт уже в 15:58, подарив москвичам лишь семь часов светового дня.
Декабрь — это вообще месяц самых длинных ночей в Северном полушарии, а 22-ое декабря — это дата зимнего солнцестояния, самого короткого дня и самой долгой ночи в году для этой части света. Всему виной опять же высота Солнца над горизонтом. Зимой и особенно в декабре ее значения самые низкие за весь год.
Источник
Почему лучи Солнца не параллельны?
На моем телеграм канале мне задали следующий вопрос:
Если Солнце находится в 150 миллионах километров от нас, почему его лучи выглядят будто они разлетаются в разные стороны, как будто их источник гораздо ближе? Особенно это заметно в облачную погоду. Ведь учитывая огромное расстояние фотоны от Солнца должны были лететь практически параллельно, чтобы достичь нашей Земли, не так ли?
Мне понравился этот вопрос, так как он затрагивает повседневный феномен, который наверное каждый из моих читателей хоть раз в жизни наблюдал, поэтому я решил написать небольшую статью на эту тему.
Солнечные лучи далеко не всегда видны невооруженному глазу. В обычный безоблачный солнечный день вы не увидите никаких отдельных лучей, однако если бы вы все-таки могли их различить, то убедились бы, что когда ничто не препятствует солнечному свету, его лучи строго параллельны.
При прохождении солнечного света сквозь атмосферу Земли возможны два сценария: солнечный свет либо проходит сквозь атмосферу без существенного изменения направления, либо рассеивается и направляется во всех направлениях одновременно. Последнему эффекту мы обязаны тем, что в дни, когда небо затянуто облаками мы все-таки можем видеть все-вокруг нас несмотря на то, что Солнце скрыто облаками.
Другое проявление этого эффекта состоит в том, что даже в солнечный, безоблачный день, если вы посмотрите на свою тень, вы заметите, что тень освещена, т.е. вы все равно можете видеть предметы, на которые упала ваша тень. Это происходит потому, что только примерно половина солнечного света, который мы видим приходит от прямых солнечных лучей. Остальная часть — это свет отраженный от всего вокруг — предметов, поверхности земли, микроскопических частиц пыли в воздухе, даже от молекул самого воздуха.
Те, кто имел возможность наблюдать полное солнечное затмение наверняка заметили, что несмотря на то, что Солнце было практически полностью закрыто Луной это все-таки не выглядело как ночь. Мы все равно могли видеть все вокруг несмотря на затемнение. Этот эффект также является следствием рассеивания света. Рассеянный свет распространяется во всех направлениях одновременно.
Держа это в уме давайте вернемся к феномену разлетающихся в разные стороны солнечных лучей.
Лучи солнечного света пробивающиеся сквозь облака берут свое начало в просветах в облаках. Они выглядят ярче, чем солнечный свет вокруг них, благодаря тому, что это лучи прямого солнечного света, а вокруг них находится преимущественно рассеянный солнечный свет.
Можно подумать, что облака действуют как призма или линза преломляя и/или фокусируя солнечные лучи, однако это не вполне так. Облака поглощают и рассеивают солнечный свет, видимый нам солнечный луч появляется только там где в облаках образуется просвет.
Нам кажется, что солнечные лучи, исходящие из разных просветов в облаках направлены в разные стороны, однако так ли это на самом деле? Если мы посадим в местах, где солнечные лучи из просветов в облаках падают на землю людей вооруженных измерительными приборами с целью установить точное направление солнечных лучей, внезапно окажется, что эти солнечные лучи строго параллельны.
Почему же нам кажется, что они не параллельны, причем визуально кажется, что они очень сильно не параллельны? Причина здесь в перспективе. Допустим мы наблюдаем два луча из просветов в облаке падающих на землю на расстоянии в 2 километра друг от друга. Нам кажется, что лучи не параллельны, потому что с нашей точки зрения просветы в облаке находятся рядом с друг другом, но на самом деле облака находятся на большой высоте и в реальности расстояние между просветами также равно 2 километрам. Просто оно кажется нам маленьким из-за эффекта перспективы — большое кажется маленьким на расстоянии.
Ровно по той же причине нам может казаться, что железнодорожные рельсы кажутся не параллельными и кажется, что они сходятся в какой-то далекой точке. Хотя на самом деле сколько бы вы не шли по железнодорожной колее вы не достигнете того места, где рельсы начинают сближаться и сходятся. Сколько бы вы не прошли вдоль рельс расстояние между ними будет всегда одинаково.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник