Auringon korkeuden riippuvuus maantieteellisestä leveysasteesta. Auringon korkeus horisontin yläpuolella: muutos ja mittaus. Auringonnousu joulukuussa

Auringon ilmeinen vuotuinen liike

Maan vuotuisen kierroksen vuoksi Auringon ympäri lännestä itään, meistä näyttää siltä, ​​että aurinko liikkuu tähtien joukossa lännestä itään suuressa ympyrässä taivaallinen pallo, jota kutsutaan ekliptiikka, 1 vuoden ajanjaksolla . Ekliptiikan taso (Maan kiertoradan taso) on kallistettu kulmassa taivaan (sekä maan) päiväntasaajan tasoon nähden. Tätä nurkkaa kutsutaan ekliptinen kaltevuus.

Ekliptiikan sijainti taivaanpallolla eli päiväntasaajan koordinaatit ja pisteet sekä sen kaltevuus taivaan päiväntasaajaan määritetään Auringon päivittäisten havaintojen perusteella. Mittaamalla Auringon zeniittietäisyys (tai korkeus) sen ylähuipentumahetkellä samalla maantieteellisellä leveysasteella,

,	(6.1)
,	(6.2)

voidaan todeta, että Auringon deklinaatio vuoden aikana vaihtelee välillä - . Tässä tapauksessa Auringon oikea nousu vuoden aikana vaihtelee välillä - tai välillä -.

Tarkastellaanpa tarkemmin Auringon koordinaattien muutosta.

Pisteessä kevätpäiväntasaus ^ jonka Aurinko ohittaa vuosittain 21. maaliskuuta, Auringon oikea nousu ja deklinaatio kierrettiin nollaan. Sitten joka päivä Auringon oikea nousu ja deklinaatio lisääntyvät.

Pisteessä kesäpäivänseisaus a, jossa aurinko saapuu kesäkuun 22. päivänä, sen oikea nousu on 6 h, ja deklinaatio saavuttaa maksimiarvon + . Sen jälkeen Auringon deklinaatio pienenee, kun taas oikea ylösnousemus vielä kasvaa.

Kun aurinko 23. syyskuuta saavuttaa pisteen syyspäiväntasaus d, sen oikea nousu on , ja sen deklinaatiosta tulee jälleen nolla.

Edelleen, oikea ylösnousemus, joka jatkaa kasvuaan, pisteessä Talvipäivänseisaus g, jossa aurinko laskee 22. joulukuuta, muuttuu tasaiseksi ja deklinaatio saavuttaa sen minimiarvo- . Sen jälkeen deklinaatio kasvaa, ja kolmen kuukauden kuluttua Aurinko palaa kevätpäiväntasaukseen.

Harkitse Auringon sijainnin muutosta taivaalla vuoden aikana alueella sijaitseville tarkkailijoille eri paikkoja maan pinnalla.

maan pohjoisnapa, kevätpäiväntasauspäivänä (21.03) Aurinko tekee ympyrän horisontissa. (Muista, että maan pohjoisnavalla ei ole auringonnousun ja -laskun ilmiöitä, eli mikä tahansa valo liikkuu yhdensuuntaisesti horisontin kanssa ylittämättä sitä). Tämä merkitsee napapäivän alkua pohjoisnavalla. Seuraavana päivänä ekliptikalla hieman noussut aurinko kuvaa horisontin suuntaista ympyrää hieman korkeammalla. Joka päivä se nousee yhä korkeammalle. Aurinko saavuttaa maksimikorkeutensa kesäpäivänseisauksen päivänä (22.06) -. Sen jälkeen alkaa hidas korkeuden lasku. Syyspäiväntasauspäivänä (23.09) Aurinko on jälleen taivaan päiväntasaajalla, joka osuu yhteen pohjoisnavan horisontin kanssa. Tehtyään tänä päivänä jäähyväisympyrän horisonttia pitkin, Aurinko laskeutuu horisontin alle (taivaallisen päiväntasaajan alle) puoleksi vuodeksi. Puoli vuotta kestänyt napapäivä on ohi. Napayö alkaa.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle Napapiiri suurin korkeus Aurinko saavuttaa keskipäivän kesäpäivänseisauksen päivänä -. Auringon keskiyön korkeus on tänä päivänä 0°, eli Aurinko ei laske sinä päivänä. Tällaista ilmiötä kutsutaan napapäivä.

Talvipäivänseisauksen päivänä sen keskipäivän korkeus on minimaalinen - eli aurinko ei nouse. Sitä kutsutaan kaamos. Napapiirin leveysaste on pienin maapallon pohjoisella pallonpuoliskolla, jossa havaitaan polaarisen päivän ja yön ilmiöitä.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle pohjoista trooppista Aurinko nousee ja laskee joka päivä. Aurinko saavuttaa suurimman keskipäivän korkeutensa horisontin yläpuolella kesäpäivänseisauksen päivänä - tänä päivänä se ylittää zeniittipisteen (). Pohjoisen trooppinen alue on pohjoisin leveys, jossa aurinko on zeniitissään. Keskipäivän vähimmäiskorkeus , esiintyy talvipäivänseisauksena.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle päiväntasaaja, ehdottomasti kaikki valot tulevat ja nousevat. Samaan aikaan mikä tahansa valaisin, mukaan lukien aurinko, viettää tasan 12 tuntia horisontin yläpuolella ja 12 tuntia horisontin alapuolella. Tämä tarkoittaa, että päivän pituus on aina yhtä suuri kuin yön pituus - 12 tuntia kumpikin. Kaksi kertaa vuodessa - päiväntasauspäivinä - Auringon keskipäivän korkeus on 90 °, eli se kulkee zeniittipisteen läpi.

alueella sijaitsevalle tarkkailijalle Sterlitamakin leveysaste, eli lauhkealla vyöhykkeellä Aurinko ei ole koskaan zeniitissään. Se saavuttaa korkeimmansa keskipäivällä 22. kesäkuuta, kesäpäivänseisauksen päivänä, -. Talvipäivänseisauksen päivänä, 22. joulukuuta, sen korkeus on minimaalinen -.

Joten muotoillaan seuraavat tähtitieteelliset merkit lämpövyöhykkeistä:

1. Kylmillä vyöhykkeillä (napapiireistä Maan napoihin) Aurinko voi olla sekä laskeutumaton että nousematon valaisin. Napapäivä ja napayö voivat kestää 24 tunnista (pohjoisella ja eteläisellä napapiirillä) kuuteen kuukauteen (Maan pohjois- ja etelänavalla).

2. Sisään lauhkeat vyöt x (pohjoiselta ja eteläiseltä tropiikilta pohjoiseen ja eteläiseen napapiiriin) Aurinko nousee ja laskee joka päivä, mutta ei koskaan zeniitissään. Kesällä päivä on pidempi kuin yö ja talvella päinvastoin.

3. Kuumalla vyöhykkeellä (pohjoisesta tropiikista eteläiseen trooppiseen) aurinko nousee ja laskee aina. Seniitissä aurinko esiintyy kerran - pohjoisessa ja eteläisessä tropiikissa, jopa kahdesti - muilla vyön leveysasteilla.

Säännöllinen vuodenaikojen vaihtelu maan päällä johtuu kolmesta syystä: Maan vuosikierros Auringon ympäri, maapallon akselin kaltevuus maapallon kiertoradan tasoon (ekliptinen taso) ja maapallon akselin säilyminen. sen suunta avaruudessa pitkiä aikoja. Näiden kolmen syyn yhteisvaikutuksesta johtuen Auringon näennäinen vuotuinen liike ekliptiikkaa pitkin taivaan päiväntasaajaa vasten, ja siten Auringon päivittäisen polun sijainti horisontin yläpuolella. erilaisia ​​paikkoja Maan pinta muuttuu vuoden aikana, ja sen seurauksena olosuhteet niiden valaisulle ja auringon lämmittämiselle muuttuvat.

Auringon epätasainen lämmitys eri maantieteellisillä leveysasteilla olevilla maanpinnan alueilla (tai samoilla alueilla eri aika vuotta) voidaan määrittää helposti yksinkertaisella laskelmalla. Merkitään lämmön määrällä, jonka pystysuoraan putoavat auringonsäteet (Aurinko zeniitissään) siirtävät maan pinnan pinta-alayksikköön. Sitten eri zeniittietäisyydellä Auringosta sama yksikköpinta-ala vastaanottaa lämpömäärän

(6.3)

Korvaamalla tässä kaavassa Auringon arvot todellisessa keskipäivässä vuoden eri päivinä ja jakamalla tuloksena saadut yhtäläisyydet keskenään, voimme löytää Auringosta keskipäivällä vastaanotetun lämmön suhteen näinä päivinä. vuosi.

Tehtävät:

1. Laske ekliptiikan kaltevuus ja määritä sen pääpisteiden ekvatoriaaliset ja ekliptiset koordinaatit mitatusta zeniittietäisyydestä. Aurinko korkeimmassa huipussaan päivänseisauksena:

№	kesäkuuta, 22	joulukuuta 22
1)	29〫48ʹ yu	76〫42ʹ yu
№	kesäkuuta, 22	joulukuuta 22
2)	19〫23ʹ yu	66〫17ʹ yu
3)	34〫57ʹ yu	81〫51ʹ yu
4)	32〫21ʹ yu	79〫15ʹ yu
5)	14〫18ʹ yu	61〫12ʹ yu
6)	28〫12ʹ yu	75〫06ʹ yu
7)	17〫51ʹ yu	64〫45ʹ yu
8)	26〫44ʹ yu	73〫38ʹ yu

2. Määritä Auringon näennäisen vuotuisen polun kaltevuus taivaan päiväntasaajalle planeetoilla Mars, Jupiter ja Uranus.

3. Määritä ekliptiikan kaltevuus noin 3000 vuotta sitten, jos tuon aikakauden havaintojen mukaan jossain paikassa pohjoinen pallonpuolisko Maan Auringon keskipäivän korkeus kesäpäivänseisauksen päivänä oli +63〫48ʹ ja talvipäivänseisauksen päivänä +16〫00ʹ zenitin eteläpuolella.

4. Akateemikko A.A. tähtikartan karttojen mukaan. Mikhailov määrittää horoskooppitähtikuvioiden nimet ja rajat, osoittaa ne, joissa ekliptiikan pääpisteet sijaitsevat, ja määrittää Auringon liikkeen keskimääräisen keston kunkin horoskoopin taustalla.

5. Määritä tähtitaivaan mobiilikartan avulla pisteiden atsimuutit ja auringonnousun ja -laskun ajat sekä päivän ja yön likimääräinen kesto Sterlitamakin maantieteellisellä leveysasteella päiväntasaus- ja päivänseisauksen päivinä.

6. Laske päiväntasauspäiville ja päivänseisauksille Auringon keskipäivän ja keskiyön korkeudet: 1) Moskova; 2) Tver; 3) Kazan; 4) Omsk; 5) Novosibirsk; 6) Smolensk; 7) Krasnojarsk; 8) Volgograd.

7. Laske niiden lämpömäärien suhteet, jotka samat paikat vastaanottavat auringon keskipäivällä päivänseisauspäivinä kahdessa pisteessä maan pinnalla leveysasteella: 1) +60〫30ʹ ja Maikopissa; 2) +70〫00ʹ ja Groznyissa; 3) +66〫30ʹ ja Makhatshkalassa; 4) +69〫30ʹ ja Vladivostokissa; 5) +67〫30ʹ ja Makhatshkalassa; 6) +67〫00ʹ ja Južno-Kurilskissa; 7) +68〫00ʹ ja Južno-Sahalinskissa; 8) +69〫00ʹ ja Rostov-on-Donissa.

Keplerin lait ja planeettojen konfiguraatiot

Auringon painovoiman vaikutuksesta planeetat pyörivät sen ympärillä hieman pitkänomaisilla elliptisellä kiertoradalla. Aurinko on yksi planeetan elliptisen kiertoradan kohdista. Tämä liike noudattaa Keplerin lakeja.

Planeetan elliptisen kiertoradan puolipääakselin arvo on myös keskimääräinen etäisyys planeetalta Auringoon. Pienistä epäkeskisuuksista ja pienistä kiertoradan kaltevuuksista johtuen suuret planeetat, on mahdollista monia ongelmia ratkaistaessa likimäärin olettaa, että nämä radat ovat säteeltään pyöreitä ja sijaitsevat käytännössä samassa tasossa - ekliptiikan (Maan kiertoradan) tasossa.

Keplerin kolmannen lain mukaan, jos ja ovat vastaavasti tietyn planeetan ja Maan sidereaaliset (sideeriset) kierrosajat Auringon ympäri ja ovat niiden kiertoradan puolipääakselit, niin

.

(7.1)

Tässä planeetan ja maan kierrosajat voidaan ilmaista millä tahansa yksiköllä, mutta mittojen ja on oltava samat. Samanlainen väite pätee myös suurille puoliakseleille ja .

Jos otamme 1 trooppisen vuoden ajan mittayksiköksi ( - Maan kierrosjakso Auringon ympäri) ja 1 astronominen yksikkö(), niin Keplerin kolmas laki (7.1) voidaan kirjoittaa uudelleen muotoon

missä on planeetan Auringon ympäri kiertämisen sideerinen jakso, ilmaistuna keskimääräisinä aurinkopäivinä.

Ilmeisesti maapallolla keskiarvo kulmanopeus määräytyy kaavan mukaan

Jos otamme mittayksiköksi planeetan ja Maan kulmanopeudet ja kierrosjaksot mitataan trooppisina vuosina, niin kaava (7.5) voidaan kirjoittaa seuraavasti:

Planeetan keskimääräinen lineaarinen nopeus kiertoradalla voidaan laskea kaavalla

Maan kiertonopeuden keskiarvo tunnetaan ja on . Jakamalla (7.8):lla (7.9) ja käyttämällä Keplerin kolmatta lakia (7.2), löydämme riippuvuuden

"-"-merkki vastaa sisäinen tai alemmat planeetat (Mercurius, Venus) ja "+" - ulkoinen tai ylempi (Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Tässä kaavassa ja ilmaistaan ​​vuosina. Tarvittaessa löydetyt arvot voidaan aina ilmaista päivinä.

Planeettojen suhteellinen sijainti on helppo määrittää niiden heliosentrisillä ekliptisilla pallokoordinaateilla, joiden arvot eri vuodenpäivinä julkaistaan ​​tähtitieteellisissä vuosikirjoissa, taulukossa, jota kutsutaan "planeettojen heliosentrisiksi pituusasteiksi".

Tämän koordinaattijärjestelmän keskipiste (kuva 7.1) on Auringon keskipiste ja pääympyrä on ekliptika, jonka navat ovat 90º erillään siitä.

Ekliptiikan napojen läpi piirrettyjä suuria ympyröitä kutsutaan ekliptisen leveysasteen ympyrät, niiden mukaan lasketaan ekliptikasta heliosentrinen ekliptinen leveysaste, jota pidetään positiivisena pohjoisella ekliptisella pallonpuoliskolla ja negatiivisena taivaanpallon eteläisellä ekliptisella pallonpuoliskolla. Heliosentrinen ekliptinen pituusaste mitataan pitkin ekliptiikkaa kevätpäiväntasauspisteestä ¡ vastapäivään tähden leveyspiirin kantaan ja sen arvot vaihtelevat välillä 0º - 360º.

Johtuen suurten planeettojen kiertoradan pienestä kallistuksesta ekliptiikan tasoon nähden, nämä radat sijaitsevat aina lähellä ekliptiikkaa, ja ensimmäisessä likiarvossa voidaan ottaa huomioon niiden heliosentrinen pituusaste, joka määrittää planeetan sijainnin suhteessa aurinkoon vain sen heliosentrinen ekliptinen pituusaste.

Riisi. 7.1. Taivaan ekliptinen koordinaattijärjestelmä

Tarkastellaan Maan ja jonkin sisäplaneetan kiertoradat (kuva 7.2) käyttäen heliosentrinen ekliptinen koordinaattijärjestelmä. Siinä pääympyrä on ekliptika ja nollapiste on kevätpäiväntasaus ^. Planeetan ekliptinen heliosentrinen pituusaste lasketaan suunnasta "Aurinko - kevätpäiväntasaus ^" suuntaan "Aurinko - planeetta" vastapäivään. Yksinkertaisuuden vuoksi katsomme, että Maan ja planeetan kiertoradat vastaavat toisiaan ja itse kiertoradat ovat ympyrän muotoisia. Planeetan sijainti kiertoradalla saadaan sitten sen ekliptisen heliosentrisen pituusasteen perusteella.

Jos ekliptisen koordinaattijärjestelmän keskipiste on linjassa maan keskipisteen kanssa, niin tämä on geosentrinen ekliptinen koordinaattijärjestelmä. Sitten suuntien "Maan keskipiste - kevätpäiväntasaus ^" ja "Maan keskipiste - planeetta" välistä kulmaa kutsutaan ekliptinen geosentrinen pituusaste planeetat. Maan heliosentrinen ekliptinen pituusaste ja Auringon geosentrinen ekliptinen pituusaste, kuten kuvasta näkyy. 7.2 liittyvät:

.

(7.12)

Soitamme kokoonpano osa planeetoista on korjattu keskinäinen järjestely planeetat, maa ja aurinko.

Harkitse erikseen sisä- ja ulkoplaneettojen konfiguraatioita.

Riisi. 7.2. Helio- ja geosentriset järjestelmät
ekliptiset koordinaatit

Sisäplaneetoilla on neljä konfiguraatiota: pohjaliitäntä(n.s.), yläliitäntä(v.s.), suurin länsimainen venymä(n.z.e.) ja suurin itäinen venymä(n.v.e.).

Alemmassa konjunktiossa (NS) sisäplaneetta on suoralla linjalla, joka yhdistää Auringon ja Maan, Auringon ja Maan välillä (kuva 7.3). Maalliselle tarkkailijalle tällä hetkellä sisäplaneetta "liittyy" aurinkoon, eli se on näkyvissä Auringon taustaa vasten. Tässä tapauksessa Auringon ja sisäplaneetan ekliptiset geosentriset pituuspiirit ovat yhtä suuret, eli: .

Alemman konjunktion lähellä planeetta liikkuu taivaalla taaksepäin liikkeessä lähellä aurinkoa, se on horisontin yläpuolella päivällä ja lähellä Aurinkoa, eikä sitä voi havaita katsomalla sen pinnalla mitään. On hyvin harvinaista nähdä ainutlaatuista tähtitieteellistä ilmiötä - sisäplaneetan (Merkurius tai Venus) kulkemista aurinkolevyn poikki.

Riisi. 7.3. Sisäplaneetan kokoonpanot

Koska sisäplaneetan kulmanopeus on suurempi kuin Maan kulmanopeus, planeetta siirtyy jonkin ajan kuluttua asentoon, jossa suunnat "planeetta-aurinko" ja "planeetta-maa" eroavat toisistaan ​​(kuva 7.3). Maanpäälliselle tarkkailijalle planeetta poistetaan samalla aurinkolevyltä suurimmassa kulmassa, tai he sanovat, että planeetta on tällä hetkellä suurimmalla venymisellään (etäisyys Auringosta). Sisäplaneetalla on kaksi suurinta venymää - Läntinen(n.z.e.) ja itäinen(n.v.e.). Suurimmassa läntisessä venymässä () planeetta laskeutuu horisontin taakse ja nousee aikaisemmin kuin aurinko. Tämä tarkoittaa, että se voidaan havaita aamulla, ennen auringonnousua, taivaan itäpuolella. Sitä kutsutaan aamun näkyvyys planeetat.

Ylitettyään suurimman läntisen venymän, planeetan kiekko alkaa lähestyä Auringon kiekkoa taivaallisella pallolla, kunnes planeetta katoaa Auringon kiekon taakse. Tätä konfiguraatiota, jossa maa, aurinko ja planeetta sijaitsevat samalla suoralla ja planeetta on Auringon takana, kutsutaan yläliitäntä(v.s.) planeetat. Tällä hetkellä on mahdotonta suorittaa havaintoja sisäplaneetasta.

Ylemmän konjunktion jälkeen planeetan ja Auringon välinen kulmaetäisyys alkaa kasvaa ja saavuttaa maksimiarvonsa suurimmalla itävenymillä (E.E.). Samanaikaisesti planeetan heliosentrinen ekliptinen pituusaste on suurempi kuin Auringon (ja geosentrinen pituus päinvastoin on pienempi, eli ). Tässä asetelmassa oleva planeetta nousee ja laskee myöhemmin kuin Aurinko, mikä mahdollistaa sen tarkkailun illalla auringonlaskun jälkeen ( iltanäkyvyys).

Planeettojen ja Maan kiertoradan elliptisyydestä johtuen Auringon ja planeetan suuntien välinen kulma suurimmalla venymällä ei ole vakio, vaan vaihtelee tietyissä rajoissa, Merkuriukselle - alkaen -, Venukselle - alkaen kohtaan.

Suurimmat venymät ovat sopivimpia hetkiä sisäplaneettojen tarkkailuun. Mutta koska edes näissä kokoonpanoissa Merkurius ja Venus eivät liiku kaukana Auringosta taivaanpallolla, niitä ei voida havaita koko yön. Venuksen ilta- (ja aamu-) näkyvyyden kesto ei ylitä 4 tuntia ja Merkuriuksen - enintään 1,5 tuntia. Voimme sanoa, että Merkurius "kylpee" aina auringonsäteissä - se on tarkkailtava joko välittömästi ennen auringonnousua tai heti auringonlaskun jälkeen kirkkaalla taivaalla. Merkuriuksen näennäinen kirkkaus (magnitudi) vaihtelee ajan myötä välillä - . Venuksen näennäinen suuruus vaihtelee välillä . Venus on kirkkain kohde taivaalla auringon ja kuun jälkeen.

Ulkoplaneetat erottavat myös neljä konfiguraatiota (kuva 7.4): yhdiste(kanssa.), vastakkainasettelua(P.), itäinen ja läntinen kvadratuuri(z.kv. ja v.kv.).

Riisi. 7.4 Ulkoplaneetan kokoonpanot

Yhteyskonfiguraatiossa ulompi planeetta sijaitsee Auringon ja Maan yhdistävällä linjalla Auringon takana. Tässä vaiheessa et voi katsoa sitä.

Koska ulkoplaneetan kulmanopeus on pienempi kuin Maan, planeetan suhteellinen liike taivaanpallolla on taaksepäin. Samalla se siirtyy vähitellen Auringosta länteen. Kun ulomman planeetan kulmaetäisyys Auringosta saavuttaa , se putoaa "läntisen kvadratuurin" konfiguraatioon. Tässä tapauksessa planeetta on näkyvissä taivaan itäpuolella koko yön toisen puoliskon ajan auringonnousuun asti.

"Opositio"-konfiguraatiossa, jota joskus kutsutaan myös "oppositioksi", planeetta on erotettu taivaalla Auringosta, jolloin

Itä-kvadratuurissa sijaitseva planeetta voidaan tarkkailla illasta keskiyöhön.

Edullisimmat olosuhteet ulkoplaneettojen havainnointiin ovat niiden vastakohtaisuuden aikakaudella. Tällä hetkellä planeetta on havainnoitavissa koko yön. Samaan aikaan se on mahdollisimman lähellä Maata ja sillä on suurin kulmahalkaisija ja suurin kirkkaus. Tarkkailijoille on tärkeää, että kaikki ylemmät planeetat saavuttavat suurimman korkeutensa horisontin yläpuolella talven oppositioiden aikana, kun ne liikkuvat taivaalla samoissa tähtikuvioissa, joissa aurinko on kesällä. Kesäiset yhteenotot käynnissä pohjoiset leveysasteet esiintyy matalalla horisontissa, mikä voi tehdä havainnoista erittäin vaikeaa.

Laskettaessa planeetan tietyn konfiguraation päivämäärää, sen sijainti aurinkoon nähden on kuvattu piirustuksessa, jonka taso on otettu ekliptiikan tasoksi. Suunta kevätpäiväntasaukseen ^ valitaan mielivaltaisesti. Jos annetaan päivä vuodesta, jolloin Maan heliosentrisellä ekliptisellä pituusasteella on tietty arvo, niin Maan sijainti tulee ensin merkitä piirustukseen.

Maan heliosentrisen ekliptisen pituusasteen likimääräinen arvo on erittäin helppo löytää havaintopäivästä lähtien. On helppo nähdä (Kuva 7.5), että esimerkiksi 21. maaliskuuta katsomme maasta aurinkoa kohti kevätpäiväntasauspistettä ^, eli suunta "aurinko - kevätpäiväntasaus" poikkeaa suunta "Aurinko - Maa" merkillä, mikä tarkoittaa, että Maan heliosentrinen ekliptinen pituusaste on . Kun katsomme aurinkoa syyspäiväntasauspäivänä (23. syyskuuta), näemme sen syyspäiväntasauksen pisteen suunnassa (kuvassa se on diametraalisesti vastapäätä pistettä ^). Tässä tapauksessa Maan ekliptinen pituusaste on . Kuvasta 7.5 näkyy, että talvipäivänseisauksen päivänä (22. joulukuuta) Maan ekliptinen pituusaste on , ja kesäpäivänseisauksen päivänä (22. kesäkuuta) - .

Riisi. 7.5 Maan ekliptiset heliosentriset pituusasteet
sisään eri päiviä vuoden

Koska alueen leveysaste ei muutu, Auringon korkeuden muutoksista seuraa, että sen deklinaatio muuttuu. Alueen leveysaste on likimääräinen tietylle sijainti voidaan määrittää maantieteellinen kartta(Rostoville 47 ° 13 "), niin mittaamalla korkeus h voidaan havaita, että kesällä suurin etäisyys taivaan päiväntasaajasta on + 23,5 °, ja talviaika on -23,5°. Voidaan myös todeta, että aurinko on taivaan päiväntasaajalla 21. maaliskuuta ja 23. syyskuuta (päiväntasauspäivät), näinä päivinä Auringon deklinaatio on 0 °.

Sinun on esimerkiksi määritettävä enimmäis- ja minimikorkeus Auringon nousu horisontin yläpuolelle Kiovan kaupungille. Kiovan leveysaste: 50° 24"

H = 90° - 50,2° + 23,5° = 63,3° (kesäpäivänseisauksen aikana);

H = 90° - 50,2° - 23,5° = 16,3° (talvipäivänseisauksen aikana).

Kevään aikana ja syyspäiväntasaus Auringon keskipäivän korkeus on yhtä suuri kuin komplementti maantieteellinen leveysaste sijoittuu 90 asteeseen asti, ja talvi- ja kesäpäivänseisauksen aikana se on pienempi tai suurempi kuin päiväntasaus kulmalla, joka on yhtä suuri kuin ekliptiikan kaltevuus päiväntasaajaan nähden.

Päiväntasauspäivinä keskipäivän auringon korkeus (φ0) horisontin yläpuolella eri leveysasteilla (φ1) määritetään kaavalla:
φ0 = 90° - φ1
Donetskin koordinaatit: 48°00′32″ s. sh. 37°48′15 tuumaa d.
Donetskissa 21. maaliskuuta ja 23. syyskuuta keskipäivällä aurinko on korkeudella:
φ0 = 90° - 48° = 42°
Kesällä, kun aurinko on kunkin pallonpuoliskon tropiikin yläpuolella, sen korkeus keskipäivällä kasvaa 23° 27" eli.
φ0 = 90° - φ1 + 23° 27"
φ0 = 90° - 48° +23° 27"= 65° 27"
Donetskissa 21. kesäkuuta auringon korkeus on 65 ° 27 "

Talvella, kun aurinko siirtyy vastakkaiselle pallonpuoliskolle, sen korkeus laskee vastaavasti ja saavuttaa minimin päivänseisauksen päivinä, jolloin sitä tulisi laskea 23 ° 27 ", ts.
φ0 = 90° - φ1 - 23° 27"
φ0 = 90° - 48° - 23° 27"= 18° 33"

Ongelma 31

Z - zeniittipiste * - Polaris

Kulma, jossa Pohjantähti näkyy horisonttialueella
zeniitin ja Pohjantähden välinen kulma.
Päiväntasauspäivinä keskipäivän auringon korkeus horisontin yläpuolella eri leveysasteilla määritetään kaavalla:

Joten esimerkiksi Kiovassa 21. maaliskuuta ja 23. syyskuuta keskipäivällä aurinko on korkealla:

Kesällä, kun aurinko on kunkin pallonpuoliskon tropiikin yläpuolella, sen korkeus keskipäivällä kasvaa 23° 27" eli.

Siten Kiovan kaupungissa 21. kesäkuuta auringon korkeus on 61°27".

Joten Kiovassa 22. joulukuuta aurinko on korkealla

Ongelma 33
Aluksesta helmikuun 20. päivänä mitattiin Auringon korkeus horisontin yläpuolella. Se oli 50°. Aurinko oli etelässä. Millä maantieteellisellä leveysasteella alus sijaitsee, jos aurinko oli sinä päivänä zeniitissään leveysasteella 1105 "S?

Vastaus:
Laiva oli 28°55" pohjoista leveyttä.

Ongelma 32
Pietari ja Kiova ovat lähes samalla pituuspiirillä. Kesäkuun 22. päivänä keskipäivällä Pietarissa aurinko nousee horisontin yläpuolelle 53°30 ja Kiovassa tuolloin 61,5°. Mikä on kaupunkien välinen etäisyys asteina ja kilometreinä?

Vastaus:

Kiovan ja Pietarin välinen etäisyys on 8° ja kilometreissä -890,4 km.

Ongelma 34
Pohjoisella pallonpuoliskolla, jossa on turisteja, keskipäivän aurinko on horisontin yläpuolella 53030" kulmassa. Samana päivänä keskipäivän aurinko on zeniitissä 12° 20" pohjoista leveyttä. Millä leveysasteella turistit ovat?

Vastaus:
Turistit sijaitsevat 48 ° 50 "N. w.

- Polarin korkeus on AINA yhtä suuri kuin havaintopaikan leveysaste (tämä koskee pohjoista pallonpuoliskoa) = ja milloin tahansa vuorokauden aikana!

©2015-2019 sivusto
Kaikki oikeudet kuuluvat niiden tekijöille. Tämä sivusto ei vaadi tekijää, mutta tarjoaa ilmaisen käytön.
Sivun luomispäivämäärä: 25.10.2017

Elämä planeetallamme riippuu määrästä auringonvalo ja lämpöä. On kauheaa edes hetkeksi kuvitella, mitä olisi tapahtunut, jos taivaalla ei olisi ollut sellaista tähteä kuin Aurinko. Jokainen ruohonkorsi, jokainen lehti, jokainen kukka tarvitsee lämpöä ja valoa, kuten ihmiset ilmassa.

Auringon säteiden tulokulma on yhtä suuri kuin auringon korkeus horisontin yläpuolella

Sisään tulevan auringonvalon ja lämmön määrä maanpinta, on suoraan verrannollinen säteiden tulokulmaan. Auringon säteet voivat pudota maan päälle kulmassa 0-90 astetta. Kulma, jossa säteet osuvat maahan, on erilainen, koska planeetallamme on pallon muotoinen. Mitä suurempi se on, sitä kevyempi ja lämpimämpi se on.

Siten, jos säde tulee 0 asteen kulmaan, se liukuu vain maan pintaa pitkin lämmittämättä sitä. Tämä tulokulma esiintyy pohjois- ja etelänavalla, napapiirin takana. Oikea kulma auringonsäteet putoavat päiväntasaajalle ja pinnalle etelän ja etelän välillä

Jos auringonsäteiden kulma maahan on oikea, tämä osoittaa sen

Siten maan pinnalla olevat säteet ja auringon korkeus horisontin yläpuolella ovat keskenään yhtä suuret. Ne riippuvat maantieteellisestä leveysasteesta. Mitä lähempänä nollaa leveysastetta, sitä lähempänä säteiden tulokulma on 90 astetta, sitä korkeammalla aurinko on horisontin yläpuolella, sitä lämpimämpi ja kirkkaampi.

Kuinka aurinko muuttaa korkeuttaan horisontin yläpuolella?

Auringon korkeus horisontin yläpuolella ei ole vakioarvo. Päinvastoin, se muuttuu aina. Syy tähän on maapallon jatkuvassa liikkeessä tähti-Auringon ympäri, samoin kuin maapallon pyörimisessä oman akselinsa ympäri. Tämän seurauksena päivä seuraa yötä ja vuodenajat toisiaan.

Trooppisten alueiden välinen alue saa eniten lämpöä ja valoa, täällä päivä ja yö ovat lähes yhtä pitkiä, ja aurinko on zeniitissään 2 kertaa vuodessa.

Napapiirin takana oleva pinta saa yhä vähemmän lämpöä ja valoa, täällä on sellaisia ​​käsitteitä kuin yö, joka kestää noin kuusi kuukautta.

Syys- ja kevätpäiväntasaus

4 pääasiallista astrologiset päivämäärät, joka määrittää auringon korkeuden horisontin yläpuolella. 23. syyskuuta ja 21. maaliskuuta ovat syys- ja kevätpäiväntasaus. Tämä tarkoittaa, että auringon korkeus horisontin yläpuolella on syys- ja maaliskuussa näinä päivinä 90 astetta.

Etelä ja aurinko valaisee tasaisesti, ja yön pituusaste on yhtä suuri kuin päivän pituusaste. Kun astrologinen syksy tulee pohjoisella pallonpuoliskolla, niin eteläisellä pallonpuoliskolla, päinvastoin, kevät. Samaa voidaan sanoa talvesta ja kesästä. Jos eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi, niin pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä.

Kesä- ja talvipäivänseisaukset

22. kesäkuuta ja 22. joulukuuta ovat kesäpäiviä ja 22. joulukuuta on pohjoisen pallonpuoliskon lyhin päivä ja pisin yö, ja talviaurinko on alimmillaan horisontin yläpuolella koko vuoden ajan.

Leveysasteen 66,5 asteen yläpuolella aurinko on horisontin alapuolella eikä nouse. Tätä ilmiötä, kun talviaurinko ei nouse horisonttiin, kutsutaan napayöksi. Lyhin yö tapahtuu 67 asteen leveysasteella ja kestää vain 2 päivää, ja pisin yö tapahtuu navoilla ja kestää 6 kuukautta!

Joulukuu on vuoden kuukausi, jolloin pohjoisella pallonpuoliskolla on eniten pitkiä öitä. Miehet sisään Keski-Venäjä herää töihin pimeässä ja palaa myös yöllä. Tämä on vaikea kuukausi monille, sillä auringonvalon puute rasittaa fyysistä ja moraali ihmisistä. Tästä syystä masennus voi jopa kehittyä.

Moskovassa vuonna 2016 aurinko nousee 1. joulukuuta kello 08.33. Tässä tapauksessa päivän pituus on 7 tuntia 29 minuuttia. horisontin takana on hyvin aikaisin, klo 16.03. Yön pituus on 16 tuntia 31 minuuttia. Siten käy ilmi, että yön pituusaste on 2 kertaa suurempi kuin päivän pituusaste!

Tänä vuonna talvipäivänseisaus on 21. joulukuuta. Lyhyin päivä kestää tasan 7 tuntia. Sitten sama tilanne kestää 2 päivää. Ja jo 24. joulukuuta alkaen päivä menee voittoon hitaasti mutta varmasti.

Keskimäärin päivänvaloa lisätään minuutti päivässä. Joulukuun auringonnousu on kuun lopussa tasan kello 9, mikä on 27 minuuttia myöhemmin kuin 1. joulukuuta

Kesäpäivänseisaus on 22. kesäkuuta. Kaikki tapahtuu juuri päinvastoin. Koko vuoden osalta tämä päivä on kestoltaan pisin päivä ja lyhin yö. Tämä on pohjoiselle pallonpuoliskolle.

Etelässä asia on toisin päin. Tämä päivä liittyy mielenkiintoiseen luonnolliset ilmiöt. Napapiirin takaa tulee napapäivä, aurinko ei laske horisontin alapuolelle pohjoisnavalle 6 kuukauteen. Salaperäiset valkoiset yöt alkavat Pietarissa kesäkuussa. Ne kestävät noin kesäkuun puolivälistä kahdesta kolmeen viikkoa.

Kaikki nämä 4 astrologista päivämäärää voivat muuttua 1-2 päivällä siitä lähtien aurinko vuosi ei aina täsmää kalenterivuosi. Myös korvaukset tapahtuvat karkausvuosina.

Auringon korkeus horisontin yläpuolella ja ilmasto-olosuhteet

Aurinko on yksi tärkeimmistä ilmastoa muokkaavista tekijöistä. Riippuen siitä, kuinka auringon korkeus horisontin yläpuolella tietyllä maanpinnan alueella on muuttunut, ilmasto-olosuhteet ja vuodenajat.

Esimerkiksi päällä Kaukana pohjoisessa auringonsäteet putoavat hyvin pienessä kulmassa ja liukuvat vain pitkin maan pintaa lämmittämättä sitä ollenkaan. Tämän tekijän olosuhteissa ilmasto täällä on erittäin ankara, siellä on ikiroutaa, kylmiä talvia, joissa on jäätäviä tuulia ja lunta.

Mitä korkeammalla aurinko paistaa horisontin yläpuolella, sitä lämpimämpi on ilmasto. Esimerkiksi päiväntasaajalla on epätavallisen kuuma, trooppinen. Kausivaihteluita ei myöskään käytännössä tunneta päiväntasaajan alueella, näillä alueilla on ikuinen kesä.

Auringon korkeuden mittaaminen horisontin yläpuolella

Kuten he sanovat, kaikki nerokas on yksinkertaista. Joten tässä. Laite auringon korkeuden mittaamiseksi horisontin yläpuolella on yksinkertainen. Se on vaakasuora pinta, jonka keskellä on 1 metrin pituinen tanko. Aurinkoisena päivänä keskipäivällä sauva heittää lyhimmän varjon. Tämän lyhimmän varjon avulla suoritetaan laskelmia ja mittauksia. On tarpeen mitata kulma varjon pään ja pylvään pään varjon päähän yhdistävän segmentin välillä. Tämä kulman arvo on auringon kulma horisontin yläpuolella. Tätä laitetta kutsutaan gnomoniksi.

Gnomon on ikivanha astrologinen instrumentti. On olemassa muita laitteita auringon korkeuden mittaamiseen horisontin yläpuolella, kuten sekstantti, kvadrantti, astrolabe.

a) Maan pohjoisnavalla olevalle tarkkailijalle ( j = + 90°) asettuvat valaisimet ovat sellaisia, joissa d-- minä?? 0, ja ei-nouseva ovat ne, joille d--< 0.

Pöytä 1. Keskipäivän auringon korkeus eri leveysasteilla

Auringon positiivinen deklinaatio tapahtuu 21. maaliskuuta - 23. syyskuuta ja negatiivinen - 23. syyskuuta - 21. maaliskuuta. Näin ollen Maan pohjoisnavalla Aurinko on laskeutumaton tähti noin puoli vuotta ja ei-nouseva valo puoli vuotta. Maaliskuun 21. päivän tienoilla Aurinko ilmestyy horisontin yläpuolelle täällä (nousee) ja kuvaa taivaanpallon päivittäisen pyörimisen vuoksi käyriä lähellä ympyrää ja melkein yhdensuuntaisia ​​horisontin kanssa nouseen yhä korkeammalle joka päivä. Kesäpäivänseisauksen päivänä (noin 22. kesäkuuta) aurinko paistaa maksimi korkeus h max = + 23° 27 " . Sen jälkeen Aurinko alkaa lähestyä horisonttia, sen korkeus laskee vähitellen, ja syyspäiväntasauksen jälkeen (syyskuun 23. päivän jälkeen) se katoaa horisontin alle (laskee). Päivä, joka kesti kuusi kuukautta, päättyy ja yö alkaa, joka myös kestää kuusi kuukautta. Aurinko, joka jatkaa kuvaamistaan ​​kaarevia, melkein yhdensuuntaisia ​​horisontin kanssa, mutta sen alapuolella vajoaa yhä alemmas. Talvipäivänseisauksen päivänä (noin 22. joulukuuta) se vajoaa horisontin alle korkealle h min = -23° 27 " , ja sitten alkaa jälleen lähestyä horisonttia, sen korkeus kasvaa, ja ennen kevätpäiväntasauspäivää aurinko ilmestyy jälleen horisontin yläpuolelle. Tarkkailijalle maan etelänavalla ( j\u003d - 90 °) Auringon päivittäinen liike tapahtuu samalla tavalla. Vain täällä aurinko nousee 23. syyskuuta ja laskee 21. maaliskuuta jälkeen, ja siksi, kun on yö Maan pohjoisnavalla, on päivä etelässä ja päinvastoin.

b) Napapiirin tarkkailijalle ( j= + 66° 33 " ) eivät asettuvat ovat valaisimia, joissa on d--i + 23° 27 " , ja ei-nouseva - kanssa d < - 23° 27". Näin ollen napapiirillä aurinko ei laske kesäpäivänseisauksen päivänä (keskiyöllä Auringon keskipiste koskettaa horisonttia vain pohjoisen pisteessä N) eikä nouse talvipäivänseisauksen päivänä (keskipäivällä aurinkolevyn keskipiste koskettaa horisonttia vain eteläpisteessä S, ja laskeutua sitten horisontin alapuolelle uudelleen). Muina vuodenpäivinä aurinko nousee ja laskee tällä leveysasteella. Samalla se saavuttaa maksimikorkeutensa kesäpäivänseisauspäivän keskipäivällä ( h max = + 46° 54"), ja talvipäivänseisauksen päivänä sen keskipäivän korkeus on minimaalinen ( h min = 0°). Eteläisellä napapiirillä ( j= -66° 33") Aurinko ei laske talvipäivänseisauksena eikä nouse kesäpäivänseisauksena.

Pohjoinen ja eteläinen napaympyrä ovat teoreettiset rajat niille maantieteellisille leveysasteille, joilla napapäivät ja yöt(yli 24 tuntia kestävät päivät ja yöt).

Napapiirien takana olevissa paikoissa Aurinko on laskematon tai nousematon valaisin, mitä pidempään paikka on lähempänä maantieteellisiä napoja. Kun lähestymme napoja, polaarisen päivän ja yön kesto pitenee.

c) Tarkkailijalle pohjoisella trooppisella alueella ( j--= + 23° 27") Aurinko on aina nouseva ja laskeva valo. Kesäpäivänseisauksen päivänä se saavuttaa maksimikorkeutensa keskipäivällä. h max = + 90°, so. kulkee zeniitin läpi. Muina vuodenaikoina Aurinko huipentuu zeniitin eteläpuolelle keskipäivällä. Talvipäivänseisauksen päivänä sen vähimmäiskorkeus keskipäivällä h min = + 43° 06".

Eteläisellä tropiikilla j = - 23° 27") Aurinko nousee ja laskee aina. Mutta korkeimmalla keskipäivän korkeudella horisontin yläpuolella (+ 90°) se tapahtuu talvipäivänseisauksen päivänä ja minimissä (+ 43° 06 " ) kesäpäivänseisauksen päivänä. Muina vuodenaikoina Aurinko huipentuu zeniitin pohjoispuolelle täällä keskipäivällä.

Paikoissa, jotka sijaitsevat tropiikin ja napapiirien välissä, aurinko nousee ja laskee vuoden jokaisena päivänä. Puoli vuotta tässä on päivän pituus enemmän kestoa yöt ja puoli vuotta - yö on pidempi kuin päivä. Auringon keskipäivän korkeus on aina alle 90° (paitsi tropiikissa) ja suurempi kuin 0° (paitsi napaympyrät).

Trooppisten alueiden välissä Aurinko on zeniitissään kahdesti vuodessa, niinä päivinä, jolloin sen deklinaatio on yhtä suuri kuin paikan maantieteellinen leveysaste.

d) Maan päiväntasaajalla olevalle tarkkailijalle ( j--= 0) kaikki valot, mukaan lukien aurinko, nousevat ja laskevat. Samaan aikaan ne ovat horisontin yläpuolella 12 tuntia ja horisontin alapuolella 12 tuntia. Siksi päiväntasaajalla päivän pituus on aina yhtä suuri kuin yön pituus. Aurinko kulkee kahdesti vuodessa keskipäivällä zeniitissään (21. maaliskuuta ja 23. syyskuuta).

21. maaliskuuta - 23. syyskuuta aurinko päiväntasaajalla huipentuu keskipäivällä zeniitin pohjoispuolella ja 23. syyskuuta - 21. maaliskuuta - zeniitin eteläpuolella. Auringon keskipäivän vähimmäiskorkeus on tässä yhtä suuri kuin h min = 90° - 23° 27 " = 66° 33 " (22. kesäkuuta ja 22. joulukuuta).

Jos mittaa joka päivä missä kulmassa aurinko nousee horisontin yläpuolelle keskipäivällä - tätä kulmaa kutsutaan keskipäiväksi - näet, että se ei ole sama eri päivinä ja on paljon suurempi kesällä kuin talvella. Tämä voidaan arvioida ilman goniometristä laitetta, yksinkertaisesti pylvään luoman varjon pituuden perusteella keskipäivällä: mitä lyhyempi varjo, sitä suurempi keskipäivän korkeus, ja mitä pidempi varjo, sitä pienempi keskipäivän korkeus. 22. kesäkuuta pohjoisella pallonpuoliskolla Auringon keskipäivän korkeus on korkeimmillaan. Se on vuoden pisin päivä tällä maapallon puoliskolla. Sitä kutsutaan kesäpäivänseisaukseksi. Useita päiviä peräkkäin keskipäivän korkeus aurinko muuttuu erittäin vähän (siis ilmaisu "päivänseisaus"), ja siksi ja päivän pituus ei myöskään juuri muutu.

Kuusi kuukautta myöhemmin, 22. joulukuuta, on talvipäivänseisaus pohjoisella pallonpuoliskolla. Silloin Auringon keskipäivän korkeus on pienin ja päivä lyhin. Auringon keskipäivän korkeus vaihtuu jälleen useita päiviä peräkkäin erittäin hitaasti ja päivän pituus tuskin muuttuu. Auringon keskipäivän korkeuksien ero 22. kesäkuuta ja 22. joulukuuta on 47°. Vuodessa on kaksi päivää, jolloin Auringon keskipäivän korkeus on tasan 2301/2 pienempi kuin kesäpäivänseisauspäivänä ja yhtä paljon korkeampi kuin talvipäivänseisauspäivänä. Tämä tapahtuu 21. maaliskuuta (kevään alussa) ja 23. syyskuuta (syksyn alussa). Näinä päivinä päivän ja yön pituus on sama: päivä on yhtä suuri kuin yö. Niin Maaliskuun 21. päivää kutsutaan kevätpäiväntasaukseksi ja 23. syyskuuta syyspäiväntasaukseksi.

Ymmärtääksemme, miksi Auringon keskipäivän korkeus muuttuu vuoden aikana, teemme seuraavan kokeen. Otetaan maapallo. Maapallon pyörimisakseli on vinossa sen jalustan tasoon nähden kulmassa 6601/r ja päiväntasaaja kulmassa 23C1/2. Näiden kulmien arvot eivät ole sattumanvaraisia: Maan akseli on kallistunut Auringon ympäri kulkevan polun (kiertoradan) tasoon myös 6601/2.

Laitetaan kirkas lamppu pöydälle. Hän tulee olemaan kuvata Aurinko. Siirrytään maapallon kanssa jonkin matkan päähän lampusta, jotta voimme

oli käyttää maapalloa lampun ympärillä; maapallon keskiosan tulee pysyä lampun tasolla ja maapallon jalustan tulee olla yhdensuuntainen lattian kanssa.

Maapallon koko lamppua päin oleva puoli on valaistu.

Yritämme löytää maapallolle sellaisen sijainnin, että valon ja varjon raja kulkee samanaikaisesti molempien navojen läpi. Tämä sijainti suhteessa aurinkoon maapallolla on kevätpäiväntasauspäivänä tai syyspäiväntasauspäivänä. Kiertämällä maapalloa akselinsa ympäri on helppo nähdä, että tässä asennossa päivän tulisi olla yhtä suuri kuin yö, ja lisäksi samanaikaisesti molemmilla pallonpuoliskoilla - pohjoisella ja etelällä.

Me kiinnitämme tapin kohtisuoraan pintaa vastaan ​​päiväntasaajalla sellaiseen kohtaan, että se katsoo päällään suoraan lamppuun. Silloin emme näe varjoa tästä tapista; tämä tarkoittaa sitä päiväntasaajan asukkaille Aurinko keskipäivällä se on zeniitissään, eli se seisoo suoraan päänsä yläpuolella.

Liikutaan nyt maapallon kanssa pöydän ympäri vastapäivään ja kuljetaan neljännes ympyräreittiämme läpi. Samalla on muistettava, että Maan vuosittaisen liikkeen aikana Auringon ympäri sen akselin suunta pysyy koko ajan muuttumattomana, eli maapallon akselin tulee liikkua yhdensuuntaisesti itsensä kanssa muuttamatta sen kaltevuutta.

Maapallon uuden sijainnin myötä näemme sen Pohjoisnapa valaisee lamppu (edustaa aurinkoa) ja etelänapa on pimeässä. Tässä asennossa maapallo on, kun pohjoisella pallonpuoliskolla vuoden pisin päivä on kesäpäivänseisauksen päivä.

Tällä hetkellä auringonsäteet putoavat pohjoiseen puoliskoon suuressa kulmassa. Keskipäivän aurinko tänä päivänä on zeniitissään pohjoisella trooppisella alueella; pohjoisella pallonpuoliskolla sitten - kesä, eteläisellä pallonpuoliskolla - talvi. Siellä säteet tällä hetkellä putoavat maan pinnalle vinosti.

Jatketaan maapallon kanssa vielä neljännes ympyrästä eteenpäin. Nyt maapallomme on ottanut aseman suoraan kevään vastapäätä. Jälleen huomaamme, että päivän ja yön raja kulkee molempien navojen läpi, ja taas päivä koko maapallolla on yhtä suuri kuin yö, eli se kestää 12 tuntia. Se tapahtuu syyspäiväntasauksena.

On helppo varmistua siitä, että tänä päivänä päiväntasaajalla Aurinko on keskipäivällä taas zeniitissään ja putoaa siellä pystysuoraan maan pinnalle. Siksi päiväntasaajan asukkaille Aurinko on zeniitissään kahdesti vuodessa: kevät- ja syyspäiväntasausten aikana. Mennään nyt maapallon kanssa vielä neljännes ympyrää pidemmälle. Maa (maapallo) on lampun (auringon) toisella puolella. Kuva muuttuu dramaattisesti: pohjoisnapa on nyt pimeässä, ja etelänapa valaisee aurinko. Aurinko lämmittää eteläistä pallonpuoliskoa enemmän kuin pohjoista pallonpuoliskoa. Maan pohjoinen puoli on talvea ja eteläinen kesä. Tämä on maapallon asema talvipäivänseisauksen päivänä. Tällä hetkellä eteläisellä tropiikilla aurinko on zeniitissään, eli sen säteet putoavat pystysuoraan. Se on pisin päivä eteläisellä pallonpuoliskolla ja lyhin pohjoisella pallonpuoliskolla.

Ohitattuamme toisen neljänneksen ympyrästä palaamme jälleen lähtöasentoon.

Tehdään vielä yksi mielenkiintoinen kokemus: emme kallista maapallon akselia, mutta järjestää se on kohtisuorassa lattiatasoon nähden. Jos kuljemme samalla tiellä kanssa maapalloa lampun ympärillä, varmistamme, että tässä tapauksessa on ympäri vuoden päiväntasaus kestää. Leveysasteillamme olisi ikuisia kevät-syksy-päiviä eikä jyrkkiä siirtymiä lämpimistä kuukausista kylmiin. Aurinko nousi kaikkialla (paitsi tietysti itse napoja) tarkalleen idässä kello 6 aamulla paikallista aikaa, keskipäivällä aina samalle korkeudelle tietyssä paikassa ja laskee tarkalleen länteen klo 6 illalla paikallista aikaa.

Näin ollen johtuen Maan liikkeestä Auringon ympäri ja maan akselin jatkuvasta kallistumisesta sen kiertoradan tasoon nähden, vuodenaikojen vaihtelua.

Tämä selittää myös sen, että pohjois- ja etelänavalla päivä ja yö kestävät puoli vuotta ja päiväntasaajalla ympäri vuoden päivä on yhtä suuri kuin yö. Keskimmäisillä leveysasteilla, esimerkiksi Moskovassa, päivän ja yön pituus vaihtelee 7-17,5 tunnin välillä vuoden aikana.

Käytössä pohjoisella ja eteläisellä tropiikilla, jotka sijaitsevat leveysasteella 2301/2 päiväntasaajasta pohjoiseen ja etelään, aurinko on zeniitissään vain kerran vuodessa. Kaikissa tropiikin välissä sijaitsevissa paikoissa keskipäivän aurinko on huipussaan kahdesti vuodessa. Avaruus maapallo Trooppisten alueiden välistä termiä kutsuttiin sen lämpöominaisuuksien vuoksi kuumaksi vyöhykkeeksi. Sen keskellä on päiväntasaaja.

23°'/2 etäisyydellä navasta, eli leveysasteella 6601/2, kerran vuodessa talvella koko päivän ajan aurinko ei ilmesty horisontin yläpuolelle, ja kesällä päinvastoin ei kerran vuodessa. koko päiväksi.

Näissä paikoissa pohjoisessa ja eteläiset pallonpuoliskot karttoihin piirretään maapalloja ja kuvitteellisia viivoja, joita kutsutaan napaympyröiksi.

Mitä lähempänä yksi tai toinen paikka sijaitsee napaympyröistä napoihin, sitä lisää päivinä siellä jatkuu jatkuva päivä (tai jatkuva yö) eikä aurinko laske tai nouse. Ja Maan napoilla aurinko paistaa jatkuvasti kuuden kuukauden ajan. Samaan aikaan täällä auringonsäteet putoavat maan pinnalle hyvin vinosti. Aurinko ei koskaan nouse korkealle horisontin yläpuolelle. Niin napojen ympärillä, napapiirien ympäröimässä tilassa on erityisen kylmää. On olemassa kaksi tällaista vyötä - pohjoinen ja eteläinen; niitä kutsutaan kylmävyöhykkeiksi. Tässä pitkä talvi ja lyhyet kylmät kesät.

Napapiirien ja tropiikin välissä on kaksi lauhkeaa vyöhykettä (pohjoinen ja eteläinen).

Mitä lähempänä tropiikkia, sitä talvi lyhyempi ja lämpimämpi, ja mitä lähempänä napapiiriä, sitä pidempi ja ankarampi se on.