Дневное время - Daytime
 | эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Июль 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
На Земля, дневное время период день во время которого данное место переживает естественное освещение от прямого Солнечный лучик. Дневное время наступает, когда солнце появляется над местным горизонт, то есть в любой точке земного шара полушарие лицом к солнцу. Под прямыми солнечными лучами движение солнца можно регистрировать и наблюдать с помощью солнечных часов, отбрасывающих тень, медленно движущуюся в течение дня. Другой планеты и естественные спутники вращаются относительно светящегося основной корпус, например, местный звезда, также работают в дневное время, но в этой статье в первую очередь обсуждается дневное время на Земле.
Характеристики
Примерно половина Земли в любой момент освещена солнце. Площадь, подверженная прямому освещению, составляет почти половину планеты; но из-за атмосферных и других эффектов, которые расширяют область действия непрямого освещения, площадь планеты, покрытая прямым или непрямым освещением, составляет немногим больше половины поверхности.
В полушарие Дневное время на Земле в любой момент изменяется непрерывно, поскольку планета вращается вокруг своей оси. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости ее вращения. орбита вокруг солнце (который параллелен направлению солнечного света), и поэтому продолжительность дневного периода варьируется от одной точки на планете к другой. Кроме того, поскольку ось вращения относительно неподвижна по сравнению со звездами, она перемещается относительно Солнца, когда планета вращается вокруг звезды. Это создает сезонные колебания продолжительности дневного периода в большинстве точек на поверхности планеты.
Период дня с точки зрения наблюдателя с поверхности примерно определяется как период между Восход, когда вращение Земли на восток сначала вызывает появление диска Солнца над горизонтом, чтобы закат солнца, когда продолжающееся вращение Земли приводит к тому, что диск Солнца исчезает за горизонтом на западе. Поскольку Солнце представляет собой светящийся диск, если смотреть с Земли, а не точечный источник света, восход и закат не являются мгновенными, и их точное определение может варьироваться в зависимости от контекста. Кроме того, атмосфера Земли дополнительно изгибает и рассеивает свет Солнца и удлиняет период восхода и захода солнца. В течение определенного периода после захода солнца и до восхода солнца непрямой свет Солнца освещает небо на Земле; этот период часто называют сумерки. Некоторые группы, такие как земные астрономы, не считают, что дневное время действительно закончилось до тех пор, пока солнечный диск не окажется значительно ниже горизонта Земли из-за этого непрямого освещения.
Дневные вариации в зависимости от широты и времен года
Учитывая, что собственная ось вращения Земли наклоненный 23,44 ° к линии, перпендикулярной ее орбитальный самолет, называется эклиптика, продолжительность светового дня меняется в зависимости от времена года на поверхности планеты, в зависимости от наблюдателя широта. Области, наклоненные к Солнцу, испытывают лето. Их наклон к Солнцу приводит к тому, что они видят больше половины дня. дневной свет и более высокие температуры из-за более высоких прямота солнечных лучей, более продолжительный период самого дня и меньше поглощение из Солнечный лучик в атмосфера. Хотя увеличение дневного света может в некоторой степени повлиять на повышение температуры летом, в большинстве случаев повышение температуры происходит из-за прямого солнечного света, а не из-за увеличения дневного света. Высота углы (вокруг зенит ) Солнца вызывает тропики быть теплым, а низкие углы (чуть выше горизонта) вызывают полярные регионы мерзнуть. Незначительное влияние светового дня на среднюю сезонную температуру можно увидеть на полюсах и в тропических регионах. Летом на полюсах все еще холодно, несмотря на то, что в течение шести месяцев здесь светит 24 часа в сутки. Экватор остается теплым в течение всего года, имея всего 12 часов светового дня в день.
Хотя продолжительность светового дня на экваторе составляет 12 часов во все времена года, продолжительность на всех других широтах меняется в зависимости от времени года. Зимой световой день длится менее 12 часов; летом длится более 12 часов. Северная зима и южное лето совпадают, тогда как северное лето и южная зима совпадают.
На экваторе
На Экватор, дневной период всегда длится около 12 часов, независимо от времени года. Если смотреть с экватора, Солнце всегда восходит и заходит вертикально, следуя за кажущийся путь около перпендикуляр к горизонт. Из-за осевой наклон от Земли Солнце всегда находится в пределах 23,44 ° к северу или югу от небесный экватор, так что подсолнечная точка всегда лежит в пределах тропики.
От Мартовское равноденствие к Сентябрьское равноденствие, Солнце встает внутри 23,44 ° северной широты строго на восток и заходит в пределах 23,44 ° к северу от правильного запада. С сентября равноденствие до мартовского равноденствия Солнце восходит в 23,44 ° ю. строго на восток и заходит в пределах 23,44 ° к югу от правильного запада. Путь Солнца полностью лежит в северная половина из небесная сфера от мартовского равноденствия до сентябрьского равноденствия, но полностью лежит в южная половина небесной сферы от сентябрьского равноденствия до мартовского равноденствия. В дни равноденствий экваториальное Солнце достигает высшей точки на зенит, проходя прямо над головой в солнечный полдень.
Тот факт, что в солнечный полдень экваториальное Солнце всегда так близко к зениту, объясняет, почему тропическая зона содержит самые теплые регионы на планете в целом. Кроме того, на экваторе видна самая короткая Восход или закат солнца потому что путь Солнца по небу почти перпендикулярен горизонту. В дни равноденствия солнечный диск проходит через горизонт всего за две минуты (сверху вниз на восходе солнца и снизу вверх на закате).
В тропиках
Тропики занимают зону поверхности Земли между 23,44 ° северной широты и 23,44 ° южной широты. Экватор. В пределах этой зоны Солнце пройдет почти прямо над головой (или достигать высшей точки ) не реже одного дня в году. Линия 23,44 ° северной широты называется Тропик Рака Потому что, когда оно было названо, Солнце проходило над этим местом в то время года, когда оно находилось в пределах знака зодиака Рак. Эквивалентная линия южной широты называется Тропик Козерога, по схожим причинам. Если бы они были названы сегодня с использованием созвездия, в котором в настоящее время находится солнце в то время, когда оно находится прямо над линией тропиков, их, соответственно, назвали бы Тропиками Земли. Близнецы и Стрелец.[нужна цитата ] Солнце входит и выходит из каждого знака зодиака каждый год чуть позже, примерно на 1 день каждые 72 года. Для получения дополнительной информации см. прецессия равноденствий.
В тропических кругах Солнце находится прямо над головой только один раз в год, в день соответствующего солнцестояния. На широтах, более близких к экватору, и на самом экваторе он будет проводиться дважды в год (в дни равноденствия в случае экватора). За пределами тропиков Солнце никогда не проходит прямо над головой.
Вокруг полюсов
Вокруг полюсов, которые совпадают с осью вращения Земли, когда она проходит через поверхность, сезонные изменения продолжительности дня являются экстремальными. Фактически, в пределах 23,44 ° широты полюсов в году будут как минимум несколько дней, в течение которых солнце никогда не опускается за горизонт. Также будут дни, когда Солнце никогда не поднимается над горизонтом. Это число будет меньше, но близко к количеству летних дней, когда солнце не заходит (например, восход солнца обычно наступает за несколько дней до весеннего равноденствия и продолжается на несколько дней после осеннего равноденствия). Явление большего количества дневного света, чем ночи, характерно не только для полюсов. Фактически, в любой момент времени чуть больше половины Земли находится в дневном свете. 24 часа летнего дневного света известны как полуденное солнце это известно в некоторых северных странах. К северу Полярный круг отмечает эту границу 23,44 °. К югу Южный полярный круг отмечает границу. Эти границы соответствуют 66,56 ° северной или южной широты соответственно. Поскольку сам диск Солнца имеет диаметр примерно полградуса и очень яркий, по-настоящему темные дни, в течение которых солнце, кажется, никогда не восходит, видны только за пределами 72 ° северной или южной широты.
На полюсах и вблизи них Солнце никогда не поднимается очень высоко над горизонтом, даже летом, что является одной из причин того, что в этих регионах мира стабильно холодно в любое время года (другие включают эффект альбедо, относительное повышенное отражение солнечной радиации от снега и льда). Даже во время летнего солнцестояния, когда Солнце достигает своей наивысшей точки над горизонтом в полдень, оно все еще находится всего на 23,44 ° над горизонтом на полюсах. Кроме того, по мере приближения к полюсам видимый путь Солнца по небу с каждым днем все больше отклоняется от вертикали. С приближением лета Солнце встает и заходит, становясь более северным на севере и более южным на юге. На полюсах путь Солнца действительно представляет собой круг, который находится примерно на одинаковом расстоянии от горизонта в течение всего дневного периода в любой день. Круг постепенно опускается за горизонт с приближением зимы и постепенно поднимается над ним с приближением лета. На полюсах кажущиеся восходы и заходы солнца могут длиться несколько дней.
На средних широтах
В средние широты вдали от экватора и полюсов колебания продолжительности дня умеренные. В высоких средних широтах, где Монреаль, Париж и Ушуайя При этом разница в продолжительности дня от лета к зиме может быть очень заметной: летом небо может быть освещено в 22:00, а зимой - в 17:00. В нижних средних широтах, где Южная Калифорния, Египет и Южная Африка расположены, сезонная разница меньше, но тем не менее разница в дневном свете между зимним и летним солнцестояниями составляет примерно 4 часа. По мере приближения к экватору разница становится менее заметной. Приблизительное значение месячного изменения можно получить из правило 12-х. При смене 4 часов в течение шести месяцев с зимы на лето день удлиняется примерно на 4 * 1/12 часа (20 минут) в первый месяц, 4 * 2/12 (40 минут) во второй месяц, 4 * 3/12 (1 час) в третьем месяце, затем 1 час, 40 минут и 20 минут в четвертый, пятый и шесть месяцев.
Также в средние широты, сезонные колебания климата, вызванные изменениями продолжительности дня, наиболее заметны, с очень четкими периодами холода и жары и другими вторичными сезонными изменениями, такими как снег и лед зимой, которые исчезают летом и т. д. В высокие широты, большую часть времени холодно, с постоянным снегом и льдом, поэтому времена года менее очевидны; а в тропиках большую часть времени жарко, без снега и льда, поэтому снова времена года менее очевидны.
Вариации в солнечный полдень
Точный момент солнечный полдень, когда Солнце достигает своего высшая точка в небе, меняется в зависимости от времени года. Этот вариант называется уравнение времени; величина изменения составляет около 30 минут в течение года.
Смотрите также
- Колебания продолжительности дня, в долгосрочной перспективе
- Летнее время
- Солнечное затмение
- Уравнение восхода солнца
