الحركة السنوية الواضحة للشمس

تتطلب مهام الأولمبياد في الجغرافيا أن يكون الطالب مستعدًا جيدًا للموضوع. يرتبط ارتفاع الشمس وانحدارها وخط عرضها بنسب بسيطة. لحل مشاكل تحديد خط العرض الجغرافي يتطلب معرفة اعتماد زاوية سقوط أشعة الشمس على خط عرض المنطقة. يحدد خط العرض الذي تقع عنده المنطقة التغير في ارتفاع الشمس فوق الأفق خلال العام.

أي من المتوازيات: 50 N؛ 40 شمالًا ؛ على المدار الجنوبي عند خط الاستواء 10 ج تكون الشمس عند الظهيرة منخفضة في الأفق خلال النهار الانقلاب الصيفي. برر جوابك.

1) في 22 يونيو ، تكون الشمس في ذروتها فوق 23.5 N.L. وستكون الشمس منخفضة على خط الموازي الأبعد عن المدار الشمالي.

2) سيكون المدار الجنوبي لأنه ستكون المسافة 47.

على أي من المتوازيات: 30 N ؛ 10 شمالاً ؛ خط الاستواء؛ 10 ج ، 30 ج تكون الشمس عند الظهيرة في الاعلىفوق الأفق عند الانقلاب الشتوي. برر جوابك.

2) ارتفاع الشمس في منتصف النهار عند أي موازٍ يعتمد على المسافة من خط الموازي حيث تكون الشمس في أوجها في ذلك اليوم ، أي 23.5 ثانية

أ) 30 ثانية - 23.5 ثانية = 6.5 ثانية

ب) 10 - 23.5 = 13.5

أي من المتوازيات: 68 N؛ 72 شمالًا ؛ 71 ق ؛ 83 S - هل الليل القطبي أقصر؟ برر جوابك.

تزداد مدة الليل القطبي من يوم واحد (عند خط عرض 66.5 شمالًا) إلى 182 يومًا عند القطب. تكون الليل القطبي أقصر عند موازاة 68 شمالاً ،

في أي مدينة: دلهي أو ريو دي جانيرو تكون الشمس فوق الأفق عند الظهر الاعتدال الربيعي?

2) أقرب إلى خط الاستواء ريو دي جانيرو لأن خط عرضه 23 جنوبا ، ودلهي 28.

لذا فإن الشمس أعلى في ريو دي جانيرو.

حدد خط العرض الجغرافي للنقطة ، إذا كان معروفًا أنه في أيام الاعتدال الاعتدال ، تقف شمس منتصف النهار فوق الأفق على ارتفاع 63 (يسقط الظل من الأشياء إلى الجنوب). اكتب الحل.

صيغة تحديد ارتفاع الشمس H.

حيث Y هو الفرق في خط العرض بين خط الموازي حيث تكون الشمس في ذروتها في يوم معين و

المطلوب الموازي.

90 - (63-0) = 27 ثانية

حدد ارتفاع الشمس فوق الأفق في يوم الانقلاب الصيفي ظهرًا في سانت بطرسبرغ. في أي مكان آخر في ذلك اليوم ستكون الشمس على نفس الارتفاع فوق الأفق؟

1) 90 - (60 - 23,5) = 53,5

2) ارتفاع منتصف النهار للشمس فوق الأفق هو نفسه في المتوازيات الموجودة على نفس المسافة من خط الموازي حيث تكون الشمس في أوجها. تبعد سانت بطرسبرغ 60 - 23.5 = 36.5 عن المدار الشمالي

على هذه المسافة من المدار الشمالي يوجد متوازي 23.5 - 36.5 \ u003d -13

أو 13 ق

يحدد الإحداثيات الجغرافيةنقاط العالم، حيث ستكون الشمس في أوجها عندما تحتفل لندن بالعام الجديد. اكتب مسار أفكارك.

من 22 ديسمبر إلى 21 مارس ، يمر 3 أشهر أو 90 يومًا. خلال هذا الوقت ، تتحرك الشمس بمقدار 23.5. الشمس تتحرك 7.8 في شهر. ليوم واحد 0.26.

23.5 - 2.6 = 21 ثانية

تقع لندن على خط الطول الرئيسي. في هذه اللحظة ، عندما تحتفل لندن السنة الجديدة(0 ساعة) تكون الشمس في ذروتها فوق خط الزوال المعاكس ، أي 180. لذا ، فإن الإحداثيات الجغرافية للنقطة المرغوبة هي

28 جًا 180 هـ ه.أو ح. د.

كيف سيتغير طول اليوم في 22 ديسمبر في سانت بطرسبرغ إذا زادت زاوية ميل محور الدوران بالنسبة لمستوى المدار إلى 80. اكتب مسار أفكارك.

1) لذلك ، سيكون للدائرة القطبية 80 ، وستنحسر الدائرة الشمالية عن الدائرة الحالية بمقدار 80 - 66.5 = 13.5

حدد خط العرض الجغرافي لنقطة ما في أستراليا إذا كان معروفًا أنه في يوم 21 سبتمبر ظهرًا بالتوقيت الشمسي المحلي ، يكون ارتفاع الشمس فوق الأفق 70. اكتب المنطق.

90-70 = 20 ثانية

إذا توقفت الأرض عن الدوران حول محورها ، فلن يتغير الكوكب ليلًا ونهارًا. قم بتسمية ثلاثة تغييرات أخرى في طبيعة الأرض في حالة عدم وجود دوران محوري.

أ) سيتغير شكل الأرض ، حيث لن يكون هناك ضغط قطبي

ب) لن تكون هناك قوة كوريوليس - الفعل المنحرف لدوران الأرض. الرياح التجارية سيكون لها اتجاه الزوال.

ج) لن يكون هناك مد وجذر

حدد الموازيات في يوم الانقلاب الشمسي الصيفي عندما تكون الشمس فوق الأفق على ارتفاع 70.

1) 90 - (70 + (- 23.5) = 43.5 ثانية.

23,5+- (90 - 70)

2) 43,5 - 23,5 = 20

23.5 - 20 = 3.5 نيوتن

لتحميل المواد أو!

الشريحة 2

1. تحديد ارتفاع الشمس فوق الأفق في نقاط تقع على نفس خط العرض

خط الزوال الظهيرة (12 ساعة - توقيت غرينتش الزوال) * 15 درجة - إذا كان خط الزوال في نصف الكرة الشرقي ؛ (توقيت غرينتش الزوال - 12 ظهراً) * 15 درجة - إذا كان خط الزوال في نصف الكرة الغربي. كلما اقتربت خطوط الطول المقترحة في المهمة من خط الزوال في فترة الظهيرة ، كلما ارتفعت الشمس فيها ، كلما زادت المسافة - كلما كانت أقل.

الشريحة 3

حدد أيًا من المواقع المكتوبة بحروف على خريطة أستراليا سيكون لها أعلى شمس فوق الأفق عند الساعة 5 صباحًا غرينتش ميريديان في 21 مارس. اكتب الأساس المنطقي لإجابتك.

الشريحة 4

حدد أيًا من الأحرف المميزة على الخريطة شمال امريكاستكون الشمس في أدنى مستوى لها فوق الأفق الساعة 1800 بتوقيت جرينتش. اكتب أسبابك.

الشريحة 5

2. تحديد ارتفاع الشمس فوق الأفق في نقاط مختلفة ليست على نفس التوازي ، وعندما يكون هناك ما يشير إلى يوم الشتاء (22 ديسمبر) أو الصيف (22 يونيو).

عليك أن تتذكر أن الأرض تتحرك عكس اتجاه عقارب الساعة وكلما زادت النقطة شرقاً ، كلما ارتفعت الشمس في وقت مبكر فوق الأفق. لتحليل موضع النقاط المشار إليها في المهمة بالنسبة للدوائر القطبية والمناطق الاستوائية. على سبيل المثال ، إذا كان السؤال يحتوي على إشارة إلى اليوم - 20 ديسمبر ، فهذا يعني يومًا قريبًا من يوم الانقلاب الشتوي ، عندما يتم ملاحظة الليل القطبي في المنطقة الواقعة شمال الدائرة القطبية الشمالية. هذا يعني أنه كلما اتجهت النقطة إلى الشمال أبعد ، كلما ارتفعت الشمس في وقت لاحق فوق الأفق ، وكلما زاد الجنوب ، كلما كان ذلك مبكرًا.

الشريحة 6

حدد أي من النقاط المشار إليها بالحروف على خريطة أمريكا الشمالية ، في 20 كانون الأول (ديسمبر) ، ستشرق الشمس فوق الأفق في وقت أقرب وقت لخط غرينتش. اكتب أسبابك.

شريحة 7

3 - مهام تحديد طول النهار (الليل) فيما يتعلق بتغيير زاوية ميل محور الأرض إلى مستوى المدار

عليك أن تتذكر - يحدد قياس درجة زاوية ميل محور الأرض إلى مستوى مدار الأرض الموازي الذي ستقع عليه الدائرة القطبية الشمالية. ثم يتم تنفيذ تحليل الموقف المقترح في المهمة. على سبيل المثال ، إذا كانت المنطقة في ظروف ضوء النهار الطويل (في يونيو في نصف الكرة الشمالي) ، فكلما اقتربت المنطقة من الدائرة القطبية الشمالية ، كلما طال اليوم ، كلما كان أقصر.

شريحة 8

حدد أيًا من المتوازيات: 20 درجة شمالاً ، أو 10 درجات شمالاً ، عند خط الاستواء ، أو 10 درجات جنوباً ، أو 20 درجة جنوباً. - سيتم الالتزام بأقصى طول لليوم في 20 مايو

شريحة 9

على أي من المتوازيات المشار إليها في الشكل بالحروف ، في 22 ديسمبر ، المدة ساعات النهارالأقل؟

شريحة 10

4. تحديد خط العرض الجغرافي للمنطقة

تحديد الإحداثيات الجغرافية للنقطة ، إذا كان معروفًا أنه في أيام الاعتدال ، تقف شمس الظهيرة فوق الأفق على ارتفاع 40 درجة (يسقط ظل الجسم في اتجاه الشمال) ، و بالتوقيت المحليقبل وقت خط غرينتش بزوال 3 ساعات. اكتب حساباتك واستنتاجك

الشريحة 11

أيام الاعتدال

(21 مارس و 23 سبتمبر) ، عندما تسقط أشعة الشمس عموديًا على خط الاستواء 90 درجة - زاوية سقوط أشعة الشمس = خط عرض المنطقة (يتم تحديد الشمال أو الجنوب بواسطة الظلال التي تلقيها الأشياء).

الشريحة 12

أيام الانقلاب

(22 يونيو و 22 ديسمبر) تسقط أشعة الشمس رأسياً (بزاوية 90 درجة) على مدار (23.5 درجة شمالاً و 23.5 درجة جنوباً). لذلك ، لتحديد خط عرض المنطقة في نصف الكرة المضيء (على سبيل المثال ، 22 يونيو في نصف الكرة الشمالي) ، يتم استخدام الصيغة: 90 درجة - (زاوية سقوط أشعة الشمس - 23.5 درجة) = خط عرض المنطقة

الشريحة 13

لتحديد خط عرض المنطقة في نصف الكرة غير المضاء (على سبيل المثال ، 22 ديسمبر في نصف الكرة الشمالي) ، يتم استخدام الصيغة: 90 درجة - (زاوية سقوط أشعة الشمس + 23.5 درجة) = خط عرض المنطقة

شريحة 14

تحديد الإحداثيات الجغرافية للنقطة ، إذا كان معروفًا أنه في أيام الاعتدال ، تقف شمس الظهيرة فوق الأفق على ارتفاع 40 درجة (يسقط الظل من الجسم إلى الشمال) ، والتوقيت المحلي متقدم من خط الطول غرينتش بمقدار 3 ساعات. اكتب حساباتك واستنتاجك الإجابة. 50 درجة شمالا ، 60 درجة شرقًا 90º - 40º \ u003d 50º (N ، لأن الظل من الأشياء يسقط إلى الشمال في نصف الكرة الشمالي) (12-9) × 15 \ u003d 60º (E ، لأن التوقيت المحلي يسبق غرينتش ، ثم النقطة الواقعة في الشرق )

الشمس المصدر الرئيسيالحرارة والنجم الوحيد لدينا النظام الشمسي، والتي ، مثل المغناطيس ، تجذب جميع الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات والمذنبات و "سكان" الفضاء الآخرين.

المسافة من الشمس إلى الأرض تزيد عن 149 مليون كيلومتر. هذه المسافة بين كوكبنا والشمس هي التي تسمى عادة الوحدة الفلكية.

على الرغم من بعده الكبير ، فإن هذا النجم له تأثير كبير على كوكبنا. اعتمادًا على موقع الشمس على الأرض ، يتبع النهار الليل ، والصيف يحل محل الشتاء ، و العواصف المغناطيسيةوتتشكل الشفق القطبي المذهل. والأهم من ذلك ، بدون مشاركة الشمس على الأرض ، ستكون عملية التمثيل الضوئي ، المصدر الرئيسي للأكسجين ، مستحيلة.

موقع الشمس في أوقات مختلفة من العام

يتحرك كوكبنا حول المصدر السماوي للضوء والحرارة في مدار مغلق. يمكن تمثيل هذا المسار بشكل تخطيطي على شكل قطع ناقص ممدود. الشمس نفسها لا تقع في وسط القطع الناقص ، ولكنها تقع إلى حد ما في الجانب.

تتحرك الأرض داخل وخارج الشمس ، لتكمل مدارًا كاملاً في 365 يومًا. كوكبنا هو الأقرب إلى الشمس في يناير. في هذا الوقت ، تم تقليل المسافة إلى 147 مليون كيلومتر. النقطة في مدار الأرض الأقرب إلى الشمس تسمى الحضيض.

كلما اقتربت الأرض من الشمس ، زاد إضاءة القطب الجنوبي ، ويبدأ الصيف في بلدان نصف الكرة الجنوبي.

أقرب إلى شهر يوليو ، كوكبنا بعيد جدًا النجم الرئيسيالنظام الشمسي. خلال هذه الفترة ، كانت المسافة أكثر من 152 مليون كيلومتر. أبعد نقطة في مدار الأرض عن الشمس تسمى الأوج. كلما ابتعدت الكرة الأرضية عن الشمس ، زاد الضوء والحرارة على بلدان نصف الكرة الشمالي. ثم يأتي الصيف هنا ، وعلى سبيل المثال ، في أستراليا وأمريكا الجنوبية ، يسيطر الشتاء.

كيف تضيء الشمس الأرض في أوقات مختلفة من السنة

تعتمد إضاءة الشمس للأرض في أوقات مختلفة من السنة بشكل مباشر على بُعد كوكبنا في فترة زمنية معينة وعلى "جانب" الأرض الذي يتم تحويله في تلك اللحظة إلى الشمس.

إن العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على تغير الفصول هو محور الأرض. كوكبنا ، الذي يدور حول الشمس ، لديه الوقت للالتفاف حول محوره التخيلي في نفس الوقت. يقع هذا المحور بزاوية 23.5 درجة من الجسم السماوي ويتضح دائمًا أنه موجه إلى نجم الشمال. يستغرق الدوران الكامل حول محور الأرض 24 ساعة. يوفر الدوران المحوري أيضًا تغييرًا في النهار والليل.

بالمناسبة ، إذا لم يكن هذا الانحراف موجودًا ، فلن تحل المواسم محل بعضها البعض ، لكنها ستبقى ثابتة. أي أنه في مكان ما يسود صيف ثابت ، وفي مناطق أخرى سيكون هناك نبع ثابت ، وثلث الأرض ستُروى إلى الأبد بأمطار الخريف.

تحت أشعة الشمس المباشرة في أيام الاعتدال ، يوجد خط استواء الأرض ، بينما في أيام الانقلاب الشمسي ، ستكون الشمس عند ذروتها عند خطوط عرض تبلغ 23.5 درجة ، وتقترب تدريجياً من خط عرض الصفر في بقية العام ، أي إلى خط الاستواء. أشعة الشمس المتساقطة رأسياً تجلب المزيد من الضوء والحرارة ، ولا تتبدد في الغلاف الجوي. لذلك ، فإن سكان البلدان الواقعة على خط الاستواء لا يعرفون البرد أبدًا.

أقطاب الكرة الأرضية بالتناوب في أشعة الشمس. لذلك ، في القطبين ، يستمر اليوم نصف عام ، والليل - نصف عام. عندما تكون مضيئة القطب الشمالي، ثم يأتي الربيع في نصف الكرة الشمالي ، ليحل محل الصيف.

في الأشهر الستة المقبلة ، تتغير الصورة. القطب الجنوبي يواجه الشمس. الآن يبدأ الصيف في نصف الكرة الجنوبي ، ويبدأ الشتاء في بلدان نصف الكرة الشمالي.

مرتين في السنة كوكبنا في وضع حيث أشعة الشمستضيء سطحه بالتساوي من أقصى الشمالإلى القطب الجنوبي. هذه الأيام تسمى الاعتدالات. يتم الاحتفال بالربيع في 21 مارس ، الخريف - 23 سبتمبر.

يُطلق على يومين آخرين من السنة اسم الانقلابات. في هذا الوقت ، تكون الشمس أعلى ما يمكن فوق الأفق ، أو منخفضة قدر الإمكان.

في نصف الكرة الشمالي ، 21 أو 22 ديسمبر هي أطول ليلة في السنة ، الانقلاب الشتوي. وفي 20 أو 21 يونيو ، على العكس من ذلك ، يكون النهار هو الأطول ، والليل هو الأقصر - هذا هو يوم الانقلاب الصيفي. في نصف الكرة الجنوبي ، العكس هو الصحيح. هناك في ديسمبر أيام طويلةويونيو لديه ليال طويلة.

أ) لمراقب في القطب الشمالي للأرض ( ي = + 90 درجة) غير مضبوطة هي تلك التي فيها د--أنا؟؟ 0 ، وغير تصاعدي هي تلك التي د--< 0.

الجدول 1. ارتفاع شمس الظهيرة عند خطوط عرض مختلفة

يحدث الانحدار الإيجابي للشمس من 21 مارس إلى 23 سبتمبر ، وسلبيًا - من 23 سبتمبر إلى 21 مارس. وبالتالي ، في القطب الشمالي للأرض ، تكون الشمس نجمًا غير مغرب لمدة نصف عام تقريبًا ، ونجم غير صاعد لمدة نصف عام. في حوالي 21 مارس ، تظهر الشمس فوق الأفق (تشرق) هنا وبسبب الدوران اليومي الكرة السماويةيصف المنحنيات القريبة من الدائرة وبالتوازي تقريبًا مع الأفق ، ترتفع أعلى وأعلى كل يوم. في يوم الانقلاب الصيفي (حوالي 22 يونيو) ، تصل الشمس أقصى ارتفاع حماكس = + 23 درجة 27 " . بعد ذلك ، تبدأ الشمس في الاقتراب من الأفق ، ويقل ارتفاعها تدريجياً ، وبعد يوم الاعتدال الخريفي (بعد 23 سبتمبر) تختفي تحت الأفق (مجموعات). وينتهي النهار الذي دام ستة اشهر ويبدأ الليل الذي يستمر ايضا ستة اشهر. تستمر الشمس في وصف المنحنيات ، الموازية تقريبًا للأفق ، ولكن تحتها ، تغرق إلى الأسفل والأسفل ، في يوم الانقلاب الشتوي (حوالي 22 ديسمبر) ، ستغرق أسفل الأفق إلى ارتفاع حدقيقة = - 23 درجة 27 " ، ثم تبدأ مرة أخرى في الاقتراب من الأفق ، سيزداد ارتفاعها ، وقبل يوم الاعتدال الربيعي ، ستظهر الشمس مرة أخرى فوق الأفق. لمراقب في القطب الجنوبي للأرض ( ي\ u003d - 90 °) تحدث الحركة اليومية للشمس بطريقة مماثلة. هنا فقط تشرق الشمس في 23 سبتمبر ، وتغرب بعد 21 مارس ، وبالتالي عندما يكون الليل في القطب الشمالي للأرض ، يكون نهارًا في الجنوب ، والعكس صحيح.

ب) لمراقب في الدائرة القطبية الشمالية ( ي= + 66 درجة 33 " ) غير مضبوط هي النجوم ذات د- أنا + 23 درجة 27 " ، وغير تصاعدي - مع د < - 23° 27". وبالتالي ، في الدائرة القطبية الشمالية ، لا تغرب الشمس في يوم الانقلاب الصيفي (في منتصف الليل ، يلمس مركز الشمس الأفق عند نقطة الشمال فقط. ن) ولا يرتفع في يوم الانقلاب الشتوي (عند الظهر ، سوف يلمس مركز القرص الشمسي الأفق عند نقطة الجنوب فقط س،ثم ينزل تحت الأفق مرة أخرى). في أيام أخرى من السنة ، تشرق الشمس وتغرب عند خط العرض هذا. في الوقت نفسه ، يصل إلى أقصى ارتفاع له ظهر يوم الانقلاب الصيفي ( ح max = + 46 ° 54 ") ، وفي يوم الانقلاب الشتوي يكون ارتفاع منتصف النهار في حده الأدنى ( حدقيقة = 0 درجة). في الدائرة القطبية الجنوبية ( ي= - 66 ° 33 ") لا تغرب الشمس عند الانقلاب الشتوي ولا تشرق في الانقلاب الصيفي.

الدوائر القطبية الشمالية والجنوبية هي الحدود النظرية لتلك خطوط العرض الجغرافية حيث الأيام والليالي القطبية(أيام وليالي تستمر أكثر من 24 ساعة).

في الأماكن الواقعة خارج الدوائر القطبية ، تكون الشمس ناصعة غير مغرب أو غير صاعدة ، وكلما طالت المدة ، كلما اقترب المكان من القطبين الجغرافيين. كلما اقتربنا من القطبين ، تزداد مدة النهار والليل القطبيين.

ج) لمراقب على مدار الشمال ( ي- = + 23 درجة 27 بوصة) الشمس هي دائما لامعة ومشرقة. في يوم الانقلاب الصيفي ، يصل إلى أقصى ارتفاع له عند الظهر. حماكس = + 90 درجة ، أي يمر عبر ذروة. في بقية العام ، تبلغ الشمس ذروتها جنوب ذروة الظهيرة. في يوم الانقلاب الشتوي ، يكون الحد الأدنى لارتفاع الظهيرة حالحد الأدنى = + 43 درجة 06 ".

على مدار الجنوب ي = - 23 درجة 27 بوصة) تشرق الشمس أيضًا وتغرب دائمًا. ولكن عند أقصى ارتفاع في منتصف النهار فوق الأفق (+ 90 درجة) يحدث ذلك في يوم الانقلاب الشتوي ، وعند الحد الأدنى (+ 43 درجة 06 " ) في يوم الانقلاب الصيفي. في بقية العام ، تبلغ الشمس ذروتها شمال ذروتها عند الظهيرة.

في الأماكن الواقعة بين المناطق الاستوائية والدوائر القطبية ، تشرق الشمس وتغرب كل يوم من أيام السنة. نصف عام هنا هو طول اليوم مدة أطولليلا ونصف عام - الليل أطول من النهار. دائمًا ما يكون ارتفاع الشمس في منتصف النهار هنا أقل من 90 درجة (باستثناء المناطق الاستوائية) وأكبر من 0 درجة (باستثناء الدوائر القطبية).

في الأماكن الواقعة بين المناطق الاستوائية ، تكون الشمس في ذروتها مرتين في السنة ، في تلك الأيام التي يكون فيها انحرافها مساويًا لخط العرض الجغرافي للمكان.

د) لمراقب عند خط استواء الأرض ( ي- = 0) كل النجوم ، بما في ذلك الشمس ، تشرق وتغرب. في الوقت نفسه ، يظلون فوق الأفق لمدة 12 ساعة ، وتحت الأفق لمدة 12 ساعة. لذلك ، عند خط الاستواء ، يكون طول اليوم دائمًا مساويًا لطول الليل. تمر الشمس مرتين في السنة في ذروتها (21 مارس و 23 سبتمبر).

من 21 مارس إلى 23 سبتمبر ، تبلغ الشمس عند خط الاستواء ذروتها في الظهيرة شمال القمة ، ومن 23 سبتمبر إلى 21 مارس - جنوب الذروة. الحد الأدنى لارتفاع الشمس في الظهيرة هنا يساوي حدقيقة = 90 درجة - 23 درجة 27 " = 66 درجة 33 " (22 يونيو و 22 ديسمبر).

φ = 90 درجة - القطب الشمالي

فقط في القطب ليلا ونهارا تستمر لمدة ستة أشهر. في يوم الاعتدال الربيعي ، تصنع الشمس دائرة كاملة في الأفق ، ثم ترتفع كل يوم بشكل حلزوني ، ولكن ليس أعلى من 23 درجة 27 (في يوم الانقلاب الصيفي). بعد ذلك ، ثورة بعد ثورة ، تنزل الشمس مرة أخرى إلى الأفق. ينعكس ضوءها بشكل متكرر من الجليد والروابي. في يوم الاعتدال الخريفي ، تتجاوز الشمس الأفق مرة أخرى ، وتتعمق المنعطفات التالية تدريجيًا بشكل أعمق وأعمق أسفل الأفق. يستمر الفجر لأسابيع ، أو حتى شهور ، ويتنقل عبر 360 درجة. الليلة البيضاءيغمق تدريجياً ، وفقط بالقرب من يوم الانقلاب الشتوي يصبح الظلام. هذا هو منتصف الليل القطبي. لكن الشمس لا تقع تحت الأفق تحت 23 درجة 27. يضيء الليل القطبي تدريجياً ويضيء فجر الصباح.

φ \ u003d 80 درجة - أحد خطوط العرض في القطب الشمالي

حركة الشمس عند خط العرض φ = 80 درجة نموذجية للمناطق الواقعة شمال الدائرة القطبية الشمالية ، ولكن جنوب القطب. بعد يوم الاعتدال الربيعي ، تنمو الأيام بسرعة كبيرة ، وتختصر الليالي ، تبدأ الفترة الأولى من الليالي البيضاء - من 15 مارس إلى 15 أبريل (شهر واحد). ثم ، بدلاً من أن تغرب الشمس تحت الأفق ، تلمسها عند النقطة الشمالية وترتفع مرة أخرى ، وتدور حول السماء ، وتتحرك 360 درجة. الموازي اليومي يقع بزاوية طفيفة مع الأفق ، تتوج الشمس فوق النقطة الجنوبية وتنزل إلى الشمال ، لكنها لا تتجاوز الأفق ولا تلمسه ، بل تمر فوق نقطة الشمال وتعيد نقطة أخرى. ثورة يومية في السماء. لذلك تشرق الشمس في دوامة أعلى وأعلى حتى يوم الانقلاب الصيفي ، الذي يصادف منتصف اليوم القطبي. ثم تنخفض تحولات الحركة اليومية للشمس إلى الأسفل والأقل. عندما تلمس الشمس الأفق عند النقطة الشمالية ، سينتهي اليوم القطبي ، الذي استمر 4.5 شهرًا (من 16 أبريل إلى 27 أغسطس) ، وستبدأ الفترة الثانية من الليالي البيضاء من 27 أغسطس إلى 28 سبتمبر. ثم تزداد مدة الليالي بسرعة ، وتصبح الأيام أقصر وأقصر ، لأن. تتحول نقطتا شروق الشمس وغروبها بسرعة إلى الجنوب ، ويختصر قوس الخط الموازي اليومي فوق الأفق. في أحد الأيام التي تسبق الانقلاب الشتوي ، لا تشرق الشمس فوق الأفق عند الظهيرة ، ويبدأ الليل القطبي. تتحرك الشمس بشكل حلزوني وتتعمق أكثر فأكثر تحت الأفق. منتصف الليل القطبي هو يوم الانقلاب الشتوي. بعد ذلك ، تدور الشمس مرة أخرى نحو خط الاستواء. بالنسبة إلى الأفق ، فإن المنعطفات اللولبية تميل ، لذلك عندما تشرق الشمس إلى الجزء الجنوبي من الأفق ، فإنها تحصل على الضوء ، ثم تصبح مظلمة مرة أخرى ، وهناك صراع بين النور والظلام. مع كل منعطف ، يصبح شفق النهار أفتح ، وأخيراً تظهر الشمس للحظة فوق الأفق الجنوبي (!). يمثل هذا الشعاع الذي طال انتظاره نهاية الليل القطبي ، الذي استمر 4.2 شهرًا من 10 أكتوبر إلى 23 فبراير. كل يوم تبقى الشمس أطول وأطول فوق الأفق ، وتصف قوسًا أكبر من أي وقت مضى. كلما زاد خط العرض ، زادت الأيام القطبية والليالي القطبية ، وقصر فترة التغيير اليومي للأيام والليالي بينهما. في خطوط العرض هذه ، الشفق الطويل ، لأن تمر الشمس تحت الأفق بزاوية طفيفة. في القطب الشمالي ، يمكن للشمس أن تشرق في أي نقطة في الأفق الشرقي من الشمال إلى الجنوب ، وتغيب أيضًا في أي نقطة في الأفق الغربي. لذلك ، فإن الملاح ، الذي يعتقد أن الشمس تشرق دائمًا عند نقطة الشرق وتغرب عند النقطة ، يخاطر بارتكاب خطأ في العنوان بمقدار 90 درجة.

φ = 66 ° 33 "- الدائرة القطبية الشمالية

خط العرض φ \ u003d 66 ° 33 "- أقصى خط عرض يفصل بين المناطق التي تشرق فيها الشمس وتغرب كل يوم عن المناطق التي تدمج فيها الأيام القطبية والليالي القطبية المندمجة. في خط العرض هذا في الصيف ، يتم ملاحظة نقاط شروق الشمس ويتحول غروب الشمس "بخطوات واسعة" من نقطتي الشرق والغرب 90 درجة شمالًا ، بحيث يلتقيان في يوم الانقلاب الصيفي عند نقطة الشمال ، لذلك ، بعد أن نزلت الشمس إلى الأفق الشمالي ، تشرق فورًا مرة أخرى ، بحيث يندمج يومان في يوم قطبي مستمر (21 و 22 يونيو قبل اليوم القطبي وبعده ، تبدأ فترات من الليالي البيضاء. الأول - من 20 أبريل إلى 20 يونيو (67 ليلة بيضاء) ، والثاني - من يونيو من 23 إلى 23 أغسطس (62 ليلة بيضاء) ، في يوم الانقلاب الشتوي ، تلتقي نقطتا شروق الشمس وغروبها عند النقطة الجنوبية ، ولا يوجد يوم بين ليلتين ، وتستمر الليلة القطبية يومين (22 ، 23 ديسمبر) بين النهار القطبي والليل القطبي ، تشرق الشمس وتغرب كل يوم ، لكن طول النهار والليالي يتغير بسرعة.

φ = 60 درجة - خط عرض سانت بطرسبرغ

تتم ملاحظة الليالي البيضاء الشهيرة قبل وبعد الانقلاب الصيفي ، عندما "يسارع الفجر ليحل محل الآخر" ، أي تنزل الشمس بشكل سطحي تحت الأفق ليلاً ، فتنير أشعتها الغلاف الجوي. لكن سكان سانت بطرسبرغ صامتون بشأن "أيامهم السوداء" ، عندما تشرق الشمس في يوم الانقلاب الشتوي ظهرًا فقط 6 درجات و 33 "فوق الأفق. الليالي البيضاء (الشفق الملاحي) لسانت بطرسبرغ هي جيد بشكل خاص في تركيبة مع الهندسة المعمارية ونيفا. تبدأ في حوالي 11 مايو وتستمر لمدة 83 يومًا حتى 1 أغسطس. يكون الوقت الأكثر سطوعًا - منتصف الفترة الزمنية - حوالي 21 يونيو. خلال العام ، تتغير نقاط شروق الشمس وغروبها على طول الأفق بمقدار 106 درجة ، لكن يتم ملاحظة الليالي البيضاء ليس فقط في سانت بطرسبرغ ، وعلى طول الخط الموازي = 60 درجة والشمال حتى φ = 90 درجة ، جنوبًا φ = 60 درجة تصبح الليالي البيضاء أقصر وأكثر قتامة.

φ = 54 درجة 19 "- خط عرض أوليانوفسك

هذا هو خط عرض أوليانوفسك. حركة الشمس في أوليانوفسك نموذجية لجميع خطوط العرض الوسطى. نصف قطر الكرة الموصوفة في الشكل كبير جدًا لدرجة أن الأرض ، بالمقارنة معها ، تبدو كنقطة (يرمز إليها الراصد). خط العرض الجغرافيφ من ارتفاع القطب فوق الأفق ، أي زاوية القطب (P) - المراقب - النقطة الشمالية (C) في الأفق. في يوم الاعتدال الربيعي (21.03) ، تشرق الشمس تمامًا من الشرق ، تشرق عبر السماء ، وتتحول إلى الجنوب. فوق النقطة الجنوبية - أعلى موقع للشمس في يوم معين - ذروة القمة ، أي في الظهيرة ، ثم "ينحدر" وينزل بالضبط في الغرب. تستمر الحركة الإضافية للشمس أسفل الأفق ، لكن الراصد لا يرى ذلك. في منتصف الليل ، تصل الشمس إلى ذروتها الأدنى تحت النقطة الشمالية ، ثم تشرق مرة أخرى إلى الأفق الشرقي. في يوم الاعتدال ، يكون نصف الموازي اليومي للشمس فوق الأفق (النهار) ، والنصف الآخر تحت الأفق (الليل). في اليوم التالي ، لا تشرق الشمس تمامًا عند نقطة الشرق ، ولكن عند نقطة تحولت قليلاً إلى الشمال ، يمر الموازي اليومي فوق سابقتها ، يكون ارتفاع الشمس عند الظهيرة أكبر مما كان عليه في السابق اليوم ، يتم أيضًا تحويل نقطة الإعداد إلى الشمال. وهكذا ، لم يعد الأفق يقسم الموازي اليومي للشمس إلى النصف: فمعظمه فوق الأفق ، والصغير أسفل الأفق. نصف الصيف من العام قادم. تتحول نقاط شروق الشمس وغروبها بشكل متزايد إلى الشمال ، والمزيد والمزيد من التوازي فوق الأفق ، ويزداد ارتفاع منتصف النهار للشمس وفي يوم الانقلاب الصيفي (21.07 - 22.07) في أوليانوفسك يصل إلى 59 درجة 08 في الوقت نفسه ، يتم تبديل نقطتي شروق وغروب الشمس بالنسبة إلى نقطتي الشرق والغرب إلى الشمال بمقدار 43.5 درجة. وبعد يوم الانقلاب الصيفي ، تنخفض الموازيات اليومية للشمس إلى خط الاستواء. في يوم الاعتدال الخريفي (23.09) ، تشرق الشمس وتغرب مرة أخرى عند نقطتي الشرق والغرب ، وتمر على طول خط الاستواء ، وفي المستقبل ، تنزل الشمس تدريجياً يومًا بعد يوم تحت خط الاستواء ، مع نقاط شروق الشمس ويتحول غروب الشمس إلى الجنوب حتى يوم الانقلاب الشتوي (23.12) أيضًا بمقدار 43.5 درجة. معظمالمتوازيات في وقت الشتاءتحت الأفق. ينخفض ​​ارتفاع الشمس في منتصف النهار إلى 12 درجة 14 ". وتحدث الحركة الإضافية للشمس على طول مسير الشمس على طول موازيات ، مرة أخرى تقترب من خط الاستواء ، وتعود نقطتا شروق وغروب الشمس إلى نقطتي الشرق والغرب ، وتزداد الأيام ، يأتي الربيع مرة أخرى! من المثير للاهتمام أن نقاط شروق الشمس في أوليانوفسك تتحرك على طول الأفق الشرقي بمقدار 87 درجة. نقاط غروب الشمس على التوالي "تسير" على طول الأفق الغربي. تشرق الشمس بالضبط في الشرق وتغرب بالضبط في الغرب مرتين فقط في السنة - في أيام الاعتدال ، وهذا الأخير ينطبق على كامل سطح الأرض ما عدا القطبين.

φ = 0 ° - خط استواء الأرض

حركة الشمس فوق الأفق أوقات مختلفةعام لمراقب يقع في منتصف خطوط العرض (يسار) وعند خط الاستواء (يمين).

عند خط الاستواء ، تمر الشمس ذروتها مرتين في السنة ، في أيام الربيع و الاعتدال الخريفي، بمعنى آخر. هناك نوعان من "الصيف" عند خط الاستواء ، عندما يكون لدينا الربيع والخريف. اليوم عند خط الاستواء يساوي الليل دائمًا (12 ساعة لكل منهما). تتغير نقطتا شروق وغروب الشمس قليلاً من نقطتي الشرق والغرب ، بما لا يزيد عن 23 درجة 27 "باتجاه الجنوب وبنفس المقدار باتجاه الشمال. لا يوجد عملياً أي شفق ، حيث يتم استبدال يوم حار ومشرق فجأة بـ ليلة سوداء.

φ \ u003d 23 درجة 27 "- مدار شمالي

تشرق الشمس بشكل حاد فوق الأفق ، ويكون الجو حارًا جدًا أثناء النهار ، ثم تنخفض بشدة أسفل الأفق. الشفق قصير والليالي مظلمة جدا. أكثر السمة البارزةهو أن الشمس مرة واحدة في السنة ، في يوم الانقلاب الصيفي ، تصل إلى ذروتها عند الظهيرة.

φ = -54 ° 19 "- خط العرض المقابل لأوليانوفسك في نصف الكرة الجنوبي

كما هو الحال في نصف الكرة الجنوبي بأكمله ، تشرق الشمس في الأفق الشرقي وتغرب في الغرب. بعد شروق الشمس تشرق الشمس فوق الجزء الشمالي من الأفق عند الظهيرة ، وعند منتصف الليل تنزل تحت الأفق الجنوبي. خلافًا لذلك ، فإن حركة الشمس تشبه حركتها على خط عرض أوليانوفسك. تشبه حركة الشمس في نصف الكرة الجنوبي حركة الشمس عند خطوط العرض المقابلة لنصف الكرة الشمالي. والفرق الوحيد هو أن الشمس من الشرق تتحرك نحو الأفق الشمالي ، وليس الأفق الجنوبي ، وتبلغ ذروتها فوق النقطة الشمالية عند الظهيرة ، ثم تغرب أيضًا في الأفق الغربي. مواسم في الشمال و نصفي الكرة الجنوبيهي عكس ذلك.

φ \ u003d 10 ° - أحد خطوط العرض في المنطقة الساخنة

تعتبر حركة الشمس عند خط عرض معين خاصية مميزة لجميع الأماكن الواقعة بين المناطق الاستوائية الشمالية والجنوبية للأرض. هنا تمر الشمس من خلال الذروة مرتين في السنة: في 16 أبريل و 27 أغسطس ، بفاصل 4.5 أشهر. الأيام حارة جدا ، والليالي مظلمة ، مليئة بالنجوم. تختلف الأيام والليالي قليلاً في المدة ، ولا يوجد شفق عملياً ، والشمس تغرب تحت الأفق ، وتصبح مظلمة على الفور.