22 декабря 2019 года — день зимнего солнцестояния
Поздние рассветы, короткие дни и долгие, почти бесконечные ночи — все это декабрь, последний и самый темный месяц года. В декабре продолжительность светового дня изменяется незначительно: первую половину месяца он продолжает укорачиваться (буквально на какие-то секунды каждые сутки), но к середине декабря почти останавливается. И вот, наконец, 21 или 22 числа наступает самый короткий день в году. Мы называем его днем зимнего солнцестояния.
На самом деле солнцестояние — это не день, а момент. Так, зимнее солнцестояние — это момент, когда Солнце, двигаясь на фоне созвездий, достигает самой южной точки своего пути относительно небесного полюса. Находится эта точка в созвездии Стрельца. Именно потому, что солнцестояние — это момент, его наступление можно указать с высокой точностью. Например, в 2019 году зимнее солнцестояние наступает 22 декабря в 4 часа 19 минут по всемирному времени или в 7 часов 19 минут по московскому.
В зимнее солнцестояние световой день имеет минимальную продолжительность, а Солнце в полдень находится ниже над горизонтом, чем в другие дни (за Полярным кругом оно вообще не поднимается). Фото: Cameron Nawalaniec
Момент зимнего солнцестояния отмечает наступление астрономической зимы в северном полушарии Земли. (В южном, наоборот, наступает лето!) Парадоксально, но во время зимы световой день увеличивается: солнце в это время поднимается от самой южной точки своей траектории до небесного экватора. Астрономическая зима закончится, когда наше дневное светило достигнет небесного экватора — наступит момент весеннего равноденствия. В момент равноденствия Солнце одинаково освещает оба полушария Земли, находясь напротив ее экватора, и потому продолжительность дня и ночи становятся равны между собой в любой точке нашей планеты.
А вот еще любопытный факт, связанный с временами года: хотя на севере России холодное время по факту может длится очень долго, с астрономической точки зрения зима — самый короткий сезон. В самом деле: зима длится от зимнего солнцестояния до весеннего равноденствия, которое наступает 20 или 21 марта. Всего получается 89 дней, меньше трех полных месяцев!
А какой сезон самый длинный?
Вот продолжительность сезонов в этом году:
- Зима (от декабрьского солнцестояния до равноденствия в марте): 88,99 сут.
- Весна (от весеннего равноденствия в марте до июньского солнцестояния): 92,76 сут.
- Лето (от июньского солнцестояния до сентябрьского равноденствия): 93,65 сут.
- Осень (от сентябрьского равноденствия до декабрьского солнцестояния): 89,84 сут.
Как видим, лето является самым продолжительным сезоном года — оно почти на 5 суток длиннее зимы!
Почему зима столь коротка?
Очевидно, потому что Солнце движется по небу неравномерно — зимой быстрее, а летом медленнее. Почему так? Вспомним, что движение Солнца на фоне звезд — явление кажущееся; это всего-навсего отражение движения Земли по орбите вокруг Солнца.
Орбита Земли похожа на круг. Но все же это не круг, а эллипс. Следовательно, в какие-то моменты времени наша планета находится ближе к звезде, а в другие — дальше. Как ни странно, именно сейчас Земля находится ближе к Солнцу, чем в любое другое время в году! (Точку перигелия мы пройдем 4 января.) А раз планета находится ближе к Солнцу, значит движется по орбите быстрее, чем летом (Солнце притягивает сильнее).
Продолжительность астрономических времен года зависит от моментов пересечения Землей особых точек своей орбиты. Расстояние от осеннего равноденствия до весеннего короче, чем от весеннего до осеннего. Кроме того, в это время планета движется быстрее, так как находится ближе к Солнцу. Рисунок: promenade.imcce.fr / Е. Золотавкин
Но это только один момент. Второй заключается в том, что расстояние, которое нужно пройти Земле от осеннего равноденствия до весеннего само по себе короче! И опять-таки потому, что орбита нашей планеты не круг, а эллипс!
Длительность времен года медленно изменяется с течением времени. На этом рисунке красной линией отмечена длина лета в северном полушарии Земли, зеленой — длина весны, коричневой — продолжительность осени, а синей — зимы. По оси Х отложены столетия, по оси Y — время в сутках. Источник: Университет Торонто
Продолжительность сезонов может немного варьироваться. В настоящее время длительность лета и осени увеличивается, а длительность зимы и весны — уменьшается. Как результат, около 3500 года зима станет короче почти на 7 часов: она продлится 88,71 суток против теперешних 88,99.
Эти вариации связаны с тонкими и сложными моментами движения небесных тел: как с прецессией точки перигелия орбиты Земли вокруг Солнца, так и с поведением самого Солнца, которое покачивается вокруг общего центра масс Солнечной системы.
Возможно, для нас, северных жителей, это слабое утешение — знать, что зима на 5 суток короче лета, ведь на температуре это особо не сказывается. Зато приятно осознавать, что «длинных» дней у нас больше, чем «длинных» ночей и темное время года в целом короче!
Источник
География 5 класс. Тема : «Практическая работа. Освещение Земли Солнцем в разные периоды года»
Цель урока : Вызвать интерес учащихся к изучению темы, сформировать знания о месте Земли во Вселенной и процессах на Земле, связанных с вращением вокруг своей си и вокруг Солнца.
Задачи урока:
Дать представление о месте Земли во Вселенной и Солнечной системе, причинах вызывающих смену времен года и неравномерность распределения солнечного тепла и света. Познакомить с понятиями: тропики, полярные круги, дни равноденствия и солнцестояния.
Уметь анализировать, систематизировать и применять полученные новые знания
Воспитание инициативности и уважения друг к другу.
Содержимое разработки
Тема : «Практическая работа. Освещение Земли Солнцем в разные периоды года»
Цель урока : Вызвать интерес учащихся к изучению темы, сформировать знания о месте Земли во Вселенной и процессах на Земле, связанных с вращением вокруг своей си и вокруг Солнца.
Дать представление о месте Земли во Вселенной и Солнечной системе, причинах вызывающих смену времен года и неравномерность распределения солнечного тепла и света. Познакомить с понятиями: тропики, полярные круги, дни равноденствия и солнцестояния.
Уметь анализировать, систематизировать и применять полученные новые знания
Воспитание инициативности и уважения друг к другу.
Проверка домашнего задания
— Расскажите о следствии вращения Земли вокруг оси
— Когда ближе Земля к Солнцу – зимой или летом? (для северного полушария)
Изучение нового материала
— Чем ниже Солнце над горизонтом, тем ниже температура воздуха.
Самое высокое положение Солнце занимает на небосводе Северного полушария в июне, и в это время там разгар лета.
Самое низкое — в декабре, и в это время там зима, большая часть нашей страны покрыта снегом. Смена времен года происходит потому, что Земля движется вокруг Солнца и земная ось наклонена к плоскости земной орбиты, вследствие чего земной шар обращен в сторону Солнца больше то Северным, то Южным полушарием.
Солнце над горизонтом бывает на разной высоте. В теплое время года оно высоко над горизонтом и Земля получает много тепла. В холодное время года Солнце низко над горизонтом, и тепла Земля получает меньше. Земля за год делает один оборот вокруг Солнца, и при движении вокруг него наклон земной оси остается неизменным.
Некоторые неправильно считают, что смена времен года происходит потому, что Солнце летом бывает ближе, а зимой -дальше от Земли.
Расстояние от Земли до Солнца на смену времен года не влияет.
В тот момент, когда Земля Северным полюсом как бы «повернулась» к Солнцу, а Южным — «отвернулась» от него, в Северном полушарии лето. Солнце стоит высоко над горизонтом на Северном полюсе и вокруг него, оно круглые сутки не заходит за горизонт. Стоит полярный день. Южнее параллели 66,5° с.ш. (полярный круг) слияние дня и ночи происходит каждые сутки. Обратная картина наблюдается в Южном полушарии. При движении глобуса зафиксировать внимание учащихся на четырех положениях Земли: 22 декабря, 21 марта, 22 июня и 21 сентября. При этом показать границы света и тени, угол падения солнечных лучей на отмеченные флажками параллели.
Далее ставим глобус в летнее положение для северного полушария, светим фонариком на Землю.
— Какая часть Земли получает больше тепла? (Северное полушарие)
— Где сейчас лето? (в северном полушарии)
— На какую линию Земли солнечные лучи падают отвесно? (это линия – северный тропик)
«А где Солнце в зените?» (на южном тропике).
— А что такое тропик? (линия, над которой солнце бывает в зените)
— Сколько тропиков? Какие они бывают?
— Что вы заметили особенного в смене дня и ночи на северном и южном полюсе?
(на северном полюсе – солнце не заходит за горизонт, а южный полюс не освещается в течение суток). Обращаем внимание учащихся на явления: полярный день и полярная ночь.
Полярная ночь – период времени, когда Солнце определенное количество суток не поднимается над горизонтом. Длина полярных ночей возрастает от полярных кругов к полюсам: от одних полярных суток на полярном круге до 178 суток на Северном полюсе.
— А теперь найдите на карте и глобусе полярный круг и с помощью текста учебника дайте определение в тетради.
Полярный круг – параллель, отстоящая от экватора на 66°33´. Есть два полярных круга – северный и южный. В области между полярным кругом и полюсами наблюдается полярная ночь и полярный день.
— Давайте введем понятие что такое «дни равноденствия» и «солнцестояния» с помощью текста учебника.
Далее раздать карточки и учащиеся самостоятельно с помощью учебника заполняют их. После заполнения фронтальная проверка.
Тропики и полярные круги разделяют земную поверхность на пояса освещенности.
Полярные пояса: северный и южный.
Умеренный пояс: северный и южный.
Параллели 66,50 с. ш и 66,50 ю. ш называют полярными кругами.
Они являются границами областей, где бывают полярные дни и полярные ночи. На широте 66,50 люди в дни летнего солнцестояния видят Солнце над горизонтом полные сутки, т. е. все 24 ч. Через полгода- все 24 ч полярная ночь. От полярных кругов по направлению к полюсам продолжительность полярных дней и ночей увеличивается. Так, на широте 66,50 она равна 1 суткам, на широте 700 — 65 суткам, широте 80° — 134 суткам, на широте 90° (на полюсах) — приблизительно шести месяцам. На всем пространстве между полярными кругами происходит смена дня и ночи <покажите Северный и Южный полярные круги на глобусе и карте полушарий и пространства, где бывают полярные дни и ночи). Тропики. Параллели 23,5° с. ш. и 23,5° ю. ш. называются тропическими кругами или просто тропиками. Над каждым из них один раз в год полуденное Солнце бывает в зените, те солнечные лучи падают отвесно.
Практическая работа. Заполнение таблицы
Зенитное положение Солнца в разные периоды года
«Освещение Земли Солнцем в разные времена года»
22 июня – День летнего солнцестояния
В северном полушарии — лето
День длиннее ночи
Солнце в зените над параллелью 23,50с.ш. (с.т.)
На параллели 66,50с.ш. (с.п.к.) – полярный день
В южном полушарии — зима.
День короче ночи.
На параллели 66,50ю.ш.- полярная ночь
23 сентября – день осеннего равноденствия
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
22 декабря – день зимнего солнцестояния
В северном полушарии — зима.
День короче ночи.
На параллели 66,50с.ш.- полярная ночь
В южном полушарии — лето
День длиннее ночи
Солнце в зените над параллелью 23,50ю.ш. (ю.т.)
На параллели 66,50ю. ш. (ю.п.к.) – полярный день
21 марта– день осеннего равноденствия
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
Источник
День зимнего солнцестояния 22 декабря и астрономическая зима
Зимнее солнцестояние в старину называли зимним солнцеворотом — после этого события начинается удлинение дня, солнце «поворачивается» к лету: «Солнце — на лето, зима — на мороз».
День Зимнего Солнцестояния и момент зимнего солнцестояния Земли
22 декабря 2019 07:19 MSK
Рис.1 Положение Солнца в День зимнего солнцестояния где-то севернее экватора
«День зимнего солнцестояния — это долгожданное событие, завершающее череду мрачных Бр-р-рь месяцев ( Октя брь , Ноя брь Дека брь ). Пусть этот день находится в окружении самых длинных ночей года, но после него мы будем видеть все больше и больше дневного света! Именно этим и примечателен День зимнего солнцестояния, что происходит перелом к теплу и солнечному свету.
С точки зрения жителя северного полушария, в этот день подъем Солнца над горизонтом окажется минимальным, а тени в полдень будут самыми длинными из полуденных (рис.1).
С точки зрения астрономии, в этот день (сутки), Солнце в своем видимом движении окажется в точке эклиптики, наиболее удаленной от небесного экватора к югу, а Земля в свою очередь пройдет орбитальную точку зимнего солнцестояния.
В самом деле, зимнее солнцестояние — это всего лишь миг, момент ! И согласно основам современной астрономии, это действительно так 1 .
Орбитальная точка зимнего солнцестояния — это точка на орбите Земли, в которой угол между направлением на центр Солнца и на север земной оси становится максимальным , а плоскость, проходящая через центр Солнца и ось Земли, перпендикулярна плоскости эклиптики (схема 1 — кроме того, этой теме посвящен отдельный раздел, для тех кто интересуется астрономическими аспектами этого события).
Схема 1. Планета Земля в точке зимнего солнцестояния, плоскость эклиптики и наклон земной оси
Чтобы увеличить изображение и увидеть пояснения кликните по нему.
События, связанные с зимним солнцестоянием
Согласно Закону РФ «Об Исчислении Времени» и основам небесной механики наиболее частой датой дня зимнего солнцестояния в Центральной России является 21 декабря, несколько реже ближе к високосным годам солнцестояние происходит 22 декабря.
В 2019 году Земля окажется в точке зимнего солнцестояния 22 декабря 2019 07:19 MSK (22.12.2019 04:19 UTC — Солнце: вхождения в знаки зодиака, солнцестояния, равноденствия — точные даты ).
В этот момент произойдут следующие события:
1. Наступит астрономическая зима;
2. Солнце окажется в зените на широте тропика Козерога;
3. Согласно зодиакальному календарю Солнце перейдет в знак зодиака Козерог;
4. Начинает увеличиваться продолжительность дня;
5. Солнце взойдет и зайдет за горизонт в самых южных точках восхода и захода;
6. Текущий день окажется самым коротким днем года;
7. Соответственно, наступающая с 21 на 22 декабря ночь окажется самой длинной ночью 2019 года.
Утром этого дня, в случае ясной погоды, во всех древних сооружениях Земли, предназначенных для обеспечения календарного исчисления времени, луч солнца коснется заветной метки зимнего солнцестояния.
Обычаи и традиции, сложившиеся в дни зимнего солнцестояния
День зимнего солнцестояния практически во всех древних религиях связан с праздником возрождения Солнца или Божества связанного с ним. Не был исключением и Древний Рим. Во времена Юлия Цезаря праздновали возрождение божества именуемого как Sol Invictus («Непобедимое Солнце»). В календаре, утвержденном Юлием Цезарем 1 января 45 года до нашей эры, зимнее солнцестояние и праздник Рождения Солнца приходились на 25 декабря. Ранние христиане, гонимые Римскими властями, стали праздновать Рождество Христово именно в этот день, поскольку, празднуя вместе со всеми, они рисковали быть разоблаченными в наименьшей степени.
К сожалению, во времена Юлия Цезаря люди еще не умели измерять время достаточно точно, чтобы обнаружить, что юлианский год на 11 минут и 15 секунд длиннее реального. Благодаря этому, начиная со второго столетия нашей эры, Рождество Христово перестало совпадать с днем зимнего солнцестояния. Юлианский календарь каждые 128 лет отстает от принятого сейчас Григорианского календаря на одни сутки.
В наше время разница между Юлианским и Григорианским календарями составляет почти 14 дней, так что теперь православные празднуют Рождество 7 января по современному Григорианскому календарю.
Итак, как мы теперь узнали, празднование Рождества Христова изначально приходилось на день зимнего солнцестояния .
У древних славян было принято «колядовать» с началом самой длинной в году ночи. После крещения Руси «колядование» совпало с ночью накануне Рождества и стало неотъемлимой частью Святок.
К сожалению, хотя в раннехристианский период церковь и не препятствовали справлению древнеславянских обрядов, но стремилась подвести под них православную основу. В итоге от древнеславянской языческой мифологии практически ничего до наших дней не дошло. Кроме того, письменно упоминаемый в древних источниках пантеон восточно-славянских богов так малочисленен, что предоставляет возможность для неограниченного полета фантазии в сочинении «праславянской мифологии» и «воссоздании» как бы забытых «славянских богов».
Самый древний из сохранившихся до наших времен праздников, связанных с зимним солнцестоянием — это иранский (персидский) «Шабе-Ялда». История этого праздника насчитывает более четырех тысячелетий, а схожесть этого ночного празднества с современным Рождеством говорит нам о том, что многие Рождественские традиции, наиболее вероятно, были унаследовано именно от него.
Пословицы и поговорки про зимнее солнцестояние
«Солнце — на лето, зима — на мороз».
«Солнцеворот — почин зимы».
«Декабрь солнцеворотом славен»
«За солнцеворотом хоть на воробьиный скок да прибывает денек»
Источник