Как по солнцу определить стороны света: Ориентирование по солнцу — урок. Окружающий мир, 2 класс.

Как по солнцу определить стороны света: Ориентирование по солнцу — урок. Окружающий мир, 2 класс.

Содержание

Как определить стороны света. 7 способов :: Это интересно!

Новый выпуск «Клуба почемучек» тоже будет на выезде.
Видимо, я уже так привыкла по пятницам отвечать на вопросы и ставить опыты, что и в отпуске на отдыхе не могу от этой привычки избавиться:) Поэтому занятия мы проводим из Верхнезаморского — крымского поселка на Азовском море.

На этот раз нас с детьми заинтересовал вопрос: «Как определить стороны света?«.
Дело в том, что на днях мы делали флюгер. И нам понадобилось отметить на нем стороны света, чтобы можно было узнать, с какой стороны дует ветер.
Есть несколько способов это определить.

Способ 1. Определяем стороны света по восходу и закату солнца.

Этот способ самый простой. Его знает даже моя шестилетняя Катя. Солнце встает на востоке, а заходит на западе. Значит, если встать так как перед географической картой, т.е. чтобы правая рука была там, где всходит солнце (восток), а левая  — где (запад), то впереди будет север, а позади юг.
Этот способ годится только для примерного определения сторон света, так как зависит от времени года. Идеально он работает только два дня в году: в день весеннего и осеннего равноденствия.
Для ориентировки флюгера его можно использовать только как вспомогательный к остальным.
О них я расскажу ниже ниже.

Определение сторон света по закату





Способ 2.
Определяем стороны света по длине тени.

Когда солнце находится в наивысшей точке небосклона (в зените), то оно показывает строго на юг. А  значит в противоположной стороне находится север, по бокам  — запад и восток. Но как определить, когда именно солнце в зените?
Очень просто — по длине тени. В тот момент, когда солнце находится в наивысшей точке, тени от предметов самые короткие.
Значит, нам нужно в течении дня измерять тень от какого-нибудь предмета (например, мы отмечали длину тени от палки-гномона в наших солнечных часах). И определить самую маленькую тень.
Конец тени и будет указывать на север.
Обратите внимание, что надо замерить, когда будет самая короткая тень. А не тень в полдень. Потому что солнечное время и время на часах не совпадает.
Почему? Это отдельный интересный вопрос, надеюсь, мы до него когда-нибудь доберемся.

Самая короткая тень будет в астрономический полдень







Способ 3. 
Определяем стороны света по компасу.

Этот способ я поставила на третье место, хотя он чаще всего приходит на ум. Но дело в том, что не всегда под рукой есть компас. Поэтому этим элементарным способом не везде можно воспользоваться. (Например, у нас сейчас, когда мы делаем флюгер, компаса нет). Да и для малышей компас — сложный прибор. Принципы его работы им понять нелегко, поэтому то, что стрелка компаса «знает», где север, они воспринимают как какое-то волшебство, а не научный факт. И как обращаться с компасом их еще надо научить. Например,мы в свое время для этого играли в моряков.

Определение сторон света по компасу

Способ 4.
Определяем стороны света с помощью иголки.

Но если вы уже знакомы с компасом, и проблема лишь в его отсутствии, то можно заменить компас намагниченной иголкой. Об этом способе я уже рассказывала в посте о свойствах магнита.
Для этого понадобится посудина с водой, растительное масло или небольшой кусочек плавучего материала (пробки или пенопласта), стальная иголка и что-то, чем ее можно намагнитить.
У нас магнита не оказалось, и мы использовали для  намагничивания иголки обычные стальные ножницы. Уточню — ножницы должны быть из металла, способного намагничиваться. Ими надо быстро-быстро пощелкать, и тогда в металле образуется магнитное поле. А потом потереть иголку о ножницы, чтобы передать ей магнитные свойства. После этого иголка становится стрелкой компаса: она стремиться развернуться по лини север-юг.
Если ее смазать растительным маслом (или воткнуть ее в кусочек пробки) и положить на поверхность воды, то иголке ничто не помешает встать в нужное положение. 

У этого способа только один недостаток — так можно определить направление север-юг, но в какой именно стороне север, а в какой юг, надо определить дополнительными способами. Например, способом № 1.

Компас из намагниченной иголки

Способ 5.
Определяем стороны света по Полярной звезде.

Полярная звезда  находится практически в точке Северного полюса мира (т.е. при вращении Земли она остается неподвижной на небосводе). Это очень удобно для ориентирования — она всегда видна точно на севере. А найти ее на ночном небе очень просто. При некоторой тренировке это смогут и дошкольники. Для начала надо научится находить на небе ковш Большой Медведицы. После этого надо мысленно провести линию через две звезды, образующие дальний от  «ручки» бок ковша. Если эту линию продолжить дальше, то она упрется в яркую звезду — это и будет альфа Малой Медведицы, Полярная звезда. Значит, в той стороне север.

Как найти Полярную звезду. (Рисунок из Википедии)

Способ 6. 
Определяем стороны света с помощью компьютерных приложений.

Существует множество компьютерных программ, которые могут помочь сориентироваться по сторонам света. 

Например, можно  воспользоваться обычной Google Maps. На этой карте  можно разглядеть весь мир в огромном разрешении. Поэтому, если вам надо определить, с какой стороны света от вас вон то дерево, то надо всего лишь найти на карте его и ваше местоположение. А сама карта уже сориентирована по сторонам света как обычно: верх-север, низ-юг,  лево-запад, право-восток.

Существуют и специальные приложения для мобильников. В современных моделях бывает встроенный компас. Но можно дополнительно поставить программу (у нас стоит java applet «Compass»), которая определяет стороны света по расположению солнца. Программе нужна информация о полушарии, в котором вы находитесь. Используя текущее время, она строит на экране перекрестие север-юг, запад-восток. После этого вам останется всего лишь повернуть мобильник на солнце — туда, где оно в этот момент находится. И тогда перекрестие на экране совпадет с реальными направлениями на стороны света.

Слева старая версия программы, которая установлена у нас,
а справа новая улучшенная версия

Способ 7. 
Определяем стороны света по природным объектам.


Это самый ненадежный способ.

Все мы помним со школы, что на стволах одиноко стоящих деревьев и на камнях с северной стороны больше мха. Или что с северной стороны бок у муравейника более крутой.
Но попробуйте как-нибудь на практике применить эти знания. Окажется, что не все так однозначно. На расположение мха влияет множество других факторов, например, затененность рельефа, наличие водных источников, ветра, дующие в этой местности, и еще куча других причин. А с муравейниками я совсем не могу ничего определить — их форма, на мой взгляд, зависит только от того места, на котором он расположен. Так же шатко выглядят и другие лесные приметы: покраснение бочков ягод брусники и земляники с южной стороны, поворот на солнце головок череды (где у нас ее найти?) и т.п. Они, видимо, верны статистически, да еще и «работают» не для каждой местности. Поэтому определение сторон света по природным объектам лучше использовать в комплексе с другими способами.

Мы с детьми проверили все эти способы определения сторон света (кроме последнего, так как ни мха, ни муравейников, ни цветов, ни ягод поблизости не было — вокруг голая степь).
И все они дали практически одинаковый результат.
Поэтому мы смело можем считать, что наш флюгер сориентирован по сторонам света правильно!

Что делать, если заблудились в лесу — Администрация Тотемского района

Как ориентироваться по солнцу, чтобы не заблудиться в лесу

Для каждого туриста, охотника или грибника основным прибором, помогающим не заблудиться в незнакомой местности, является компас. Но далеко не все имеют его при себе, отправляясь в лес. Поэтому важно знать другие способы, как ориентироваться – по солнцу, по звёздам, при помощи различных природных ориентиров. Самые разные ситуации могут произойти во время путешествий или прогулок за грибами. Заблудиться можно как в дремучем, густом лесу, так и в открытой степи.

В любом случае, для того чтобы найти дорогу домой, нужно правильно ориентироваться в окружающем пространстве. Это значит — уметь определить стороны горизонта, свое положение по отношению к ближайшим населенным пунктам и выбрать направление движения к ним. Основы этих знаний заложены в школьной программе. Для ориентации в географии обозначают четыре главных направления – север, запад, юг и восток.

За годы своего существования человечество выработало большое количество разных методов определения сторон света. Еще в древности люди знали основной принцип как ориентироваться по солнцу – восточное направление указывает место его восхода, а западное – место заката. Все древние карты ориентировались на юг, который определялся положением солнца в зените. Сегодня, имея при себе компас, очень просто определить стороны горизонта. Для того чтобы этот прибор смог выполнить свою роль, понадобятся какие-либо ориентиры, относительно которых будет строиться маршрут.

Ориентирование по солнцу. Выяснить, где север, а где юг, можно и без компаса, если знать, как ориентироваться на местности по солнцу. Поможет сделать это знание точного места его восхода и захода в определенное время года. Ошибочным является мнение, что солнце всходит на востоке, а заходит на западе. На самом деле в северном полушарии это происходит лишь 21 марта и 23 сентября (дни равноденствия). Летом солнце появляется утром на горизонте с северо-востока, заходит на северо-западе, а на юге бывает ровно в полдень. Начиная с 21 марта солнце всходит все севернее, а с приближением зимы (после 23 сентября) – все южнее.

Ориентирование по солнцу и тени. Расположение небесного светила на небе меняется в течение дня. Двигаясь с востока на запад, в полдень солнце находится выше всего. В это время все окружающие предметы отбрасывают наиболее короткую тень за весь световой день, указывающую направление на север. Определение сторон света по короткой тени, падающей в полдень от деревьев — это один из многих способов, как ориентироваться в лесу по солнцу. Если же поблизости нет деревьев, то для того, чтобы узнать, где находится север, можно воткнуть в землю любую палку вертикально и посмотреть, в какую сторону направлена тень. В другое время дня тоже можно определить стороны горизонта этим методом. Воткнув в землю палку длиной около 1 метра, следует отметить любыми подручными средствами место, где заканчивается ее тень. Примерно через 15 минут, когда тень передвинется, снова отметить ее окончание. От первой метки до второй провести прямую линию, которую следует продолжить еще на один шаг. Теперь нужно встать к палке спиной таким образом, чтобы левая нога находилась в начале отрезка, а правая – в конце. В том направлении, куда вы смотрите, и будет находиться север. Погрешность этого метода наиболее велика в ранние утренние и поздние вечерние часы.

Как можно ориентироваться по солнцу и времени суток. Этот метод очень простой, достаточно знать, в какие часы находится небесное светило в определенной точке горизонта. Обязательно нужно учитывать и время года. К примеру, летом солнце находится на востоке – примерно в 6-7 часов утра, в 9-10 часов – на юго-востоке, около 13 часов – на юге, в 15-16 часов – на юго-западе, а в 21 час – на северо-западе. Ориентирование по часам и солнцу Точнее определить стороны горизонта помогут самые обыкновенные часы с циферблатом. Цифровой индикатор в этом случае не подойдет. Часы нужно расположить таким образом, чтобы часовая стрелка смотрела на солнце. Затем мысленно провести линию, разделяющую угол от стрелки до цифры 1 пополам. Продолжение этой линии будет указывать на юг. Север, следовательно, будет находиться с противоположной стороны. В северных областях результат будет более точный, в южных погрешность может составлять до 20%. Есть еще один способ, как ориентироваться по часам и солнцу. Скорость перемещения солнца в летний период составляет примерно 15 градусов в час. Если учитывать, что в полдень оно находится на юге, то в 17 часов оно сместится к западу на 45 градусов (17-14)х15. Это будет половина прямого угла. Остается лишь мысленно отмерить влево это расстояние – это и будет направление на юг.

Природные ориентиры. В случае когда выдался пасмурный день, можно воспользоваться другими ориентирами, имеющимися в лесу, так как ориентироваться по солнцу не представляется возможным. Подсказать, где север, а где юг, могут деревья. Лишайники и мох покрывают обычно северную сторону их ствола. От солнечных лучей влага с южной стороны деревьев просыхает достаточно быстро, поэтому лишайник не имеет шансов выжить. Кроме того, ветви с южной стороны дерева более длинные и густые.

Поможет определить стороны горизонта и обычный муравейник. Обычно он расположен с южной стороны дерева, так как иначе на него бы падала тень. Муравьям же необходимы солнечные лучи. Кроме того, склон муравейника с северной стороны более крутой. Природные ориентиры нужно обязательно использовать в комплексе, не полагаясь на какой-либо один. Если внимательно присматриваться к окружающим предметам, а также знать, как ориентироваться по солнцу и компасу, любой поход в лес обязательно закончится благополучно.

Как собраться в лес

1. Перед тем как отправиться в лес, необходимо детально изучить местность. Рассказать о своих планах родственникам и близким друзьям, упомянуть о месте, куда отправляешься, и когда планируешь вернуться. Ведь если человек заблудился в лесу, спасатели должны знать, в каком районе искать.

2. Собрать все необходимое. Главное, чтобы был полностью заряженный телефон, спички в непромокаемой упаковке, нож, также стоит взять с собой компас и фонарик. Тогда вопрос о том, как не заблудиться в лесу, не будет таким острым. Обязательно взять питьевую воду. Желательно прихватить и небольшой запас продуктов. Лучше, если они будут нетяжелые, но калорийные, например орехи, шоколад или пачка печенья. По возможности прихватить медикаменты (например, лейкопластырь, бинт, болеутоляющие средства).

3. Обязательно правильно выбрать одежду для похода. Она должна быть удобной, непромокаемой. В лесу есть опасность быть укушенным клещом, поэтому необходимо, чтобы кофта была с длинным рукавом, а штанины брюк были заправлены в сапоги. Не стоит забывать про головной убор. Лучше, если одежда будет светлой, это поможет быстрее обнаружить клеща. Также стоит приобрести репелленты, которые отпугивают клещей и других насекомых. Только стоит помнить, что наносить их можно только на одежду и ни в коем случае не на кожные покровы, так как эти средства могут вызвать аллергические реакции. Правильно собраться – это полдела, стоит также правильно вести себя в лесу и знать, что делать, если заблудился.

Как вести себя в лесу?

Не стоит отправляться в лес в одиночку, в компании всегда веселее, да и шанс потеряться ниже. Посещать лес лучше в первой половине дня и стараться не задерживаться до темноты. Нужно запоминать, с какой стороны вы вошли в лес.

Стараться искать какие-нибудь ориентиры, тогда не придется ломать голову над тем, как не заблудиться в лесу. Например, если вы зашли со стороны реки и двигались на юг, то возвращаться вам стоит на север, и в конце концов вы придете опять к этой реке. Стоит выбирать линейные ориентиры, к примеру, железнодорожные пути, автомобильные дороги или реки.

Передвигаться лучше по тропинкам. Если же решили отправиться вглубь леса, надо оставлять пометки по пути — можно привязывать яркие метки на деревья, делать зарубки либо надламывать веточки на своем пути. Но тропинки иногда попадаются звериные. Надо понимать, что если при передвижении по тропе в лицо бьют ветки, значит, по ней ходят низкорослые дикие звери, и продолжать движение по такой дорожке не стоит.

Если решили развести костер, то надо делать это правильно. Лучше разводить его на том месте, где уже есть старое кострище. Если такого нет, надо окопать территорию вокруг с помощью лопаты или топора. Разводите костер подальше от нависающих веток деревьев, сухостоя и старых сухих пней. Не разводите большой костер. Даже если он будет небольшим, но обложенным камнями, он даст достаточно тепла. Обязательно затушить костер перед уходом с места стоянки.

Ну и, конечно, не стоит мусорить в лесу. Отправившись в лес, частенько забываешь о времени. Сбор грибов или ягод может настолько увлечь, что в какой-то момент не понимаешь, где ты и куда дальше идти. Небольшая памятка заблудившемуся в лесу поможет без паники найти выход.

Заблудился в лесу, что делать?

Остановиться. Попробуйте отыскать свои следы и вернуться по ним. Если не выходит, следует успокоиться и прислушаться, возможно, вы услышите голоса своих друзей или других людей. Можно услышать шум дороги, протекающей неподалеку речки или поезда. Звуки лучше различимы в вечернее время и на пригорках. Считается, что звук проезжающего поезда слышен на расстоянии 10 километров, крики людей — за 1,5-2 километра.

Сотовая связь и экстренный вызов. Попробуйте позвонить по телефону людям, с которыми отправлялись в поход, или же родственникам, которые остались дома, но знают о вашей поездке в лес. Старайтесь не говорить много лишних слов и после окончания разговора выключить телефон, чтобы не садилась батарея. Если телефонной сети нет, надо позвонить по телефону 112, звонок доступен всегда.

Дальше есть несколько вариантов поведения – либо оставаться на месте и ждать, пока вас найдут, либо искать дорогу самостоятельно. В ожидании помощи. Если вы решили оставаться на месте, то лучше будет развести костер. Он поможет не замерзнуть, да и с воздуха легко заметить дым. Костер лучше разводить на открытой поляне. Чтобы дым был сильнее, стоит бросить в пламя сырые ветки или что-нибудь пластмассовое. Можно взобраться на дерево, привязать что-нибудь к верхушке яркое и периодически трясти дерево. Если услышите какие-нибудь звуки, кричите в ответ. Поисковикам это поможет быстрее вас найти, а диких зверей отпугнет. Помните, что поиск заблудившихся в лесу — дело непростое, важно любыми способами обозначить свое местонахождение.

Если же понимаете, что помощь еще неблизко и стоит самому о себе позаботиться, то надо отправляться искать цивилизацию. Ориентирование на местности. В детстве нас часто учили ориентироваться на местности и тому, как не заблудиться в лесу. Рассказывали, что мох обычно растет с северной стороны деревьев, муравейники располагаются с юга. Но природа изменчива, и не стоит полагаться на эти признаки, лучше руководствоваться объективными данными. В поиске помогут ваши органы чувств. Присмотритесь. На земле могут быть отпечатки подошв обуви человека. Выяснив направление следов, отправляйтесь по ним. Если заметили линии электропередач, идите вдоль них. Прислушайтесь. Идите в направлении звука воды или шума машин. Добравшись до реки, лучше двигаться вдоль нее по течению. Реки обычно впадают в большие водоемы, а там есть вероятность встретить людей. Принюхайтесь. Если почувствовали дым костра, то надо идти против ветра на запах.

Очень часто человека сбивает с правильного направления хождение по кругу. Этот феномен довольно прост. Размер шага правой ноги отличается от левой, это приводит к тому что человек как бы «загребает» одной ногой. Чаще всего человек неосознанно поворачивает влево. В итоге, если идти «прямо» без каких-либо ориентиров, можно значительно отклониться от курса.

Дикие звери. В лесу могут подстерегать различные опасности, в том числе и дикие звери. В основном они боятся человека и не будут нападать первыми, если их не дразнить. При встрече с диким зверем необходимо постараться уйти на безопасное расстояние. Если же животное заинтересовалось вами, надо начинать шуметь — кричать, стучать, прыгать и размахивать руками. Если на пути встретился кабан, то пугать его лучше либо с большого камня, либо с дерева, так как кабаны очень непредсказуемы и могут от страха броситься вперед. Главное — не бежать от животных, иначе, повинуясь своим инстинктам, они бросятся вдогонку. Гораздо опаснее встретить на своем пути волка. С ним не надо шуметь, наоборот, необходимо громко и спокойно говорить, отступая спиной назад.

Про питание. Часто приходит вопрос: «Если заблудился в лесу, что делать в первую очередь?» Про обозначение места мы уже поговорили. Отдельно необходимо подумать о питании. В наших лесах много ягод и грибов. Ягодами, конечно, можно питаться, но особо на них надеяться не надо, съесть много их не получится, а в малых количествах они не сильно питательны. Если разбираетесь в грибах, стоит насобирать их. В ином случае лучше не рисковать. Грибы лучше отварить в воде дважды. Если у вас с собой нет котелка — не расстраиваетесь, можно обойтись и консервной банкой. Очень питательны лесные орехи. Если найдете лещину, наберите орехов с собой про запас. Можно питаться корой деревьев и корнем лопуха, который по вкусу напоминает картошку.

Место ночлега. В том случае, если поиски затянулись, и время близится к ночи, стоит задуматься о ночлеге. Лучше выбрать сухое место на открытом участке около воды. Надо собрать как можно больше сухих веток для разведения костра, чтобы он прогорел всю ночь. Это и даст необходимое тепло, и отпугнет хищников. Хорошо, если есть полиэтиленовый пакет, можно надеть его на себя. Для ночлега стоит набрать еловые ветки, они лучше сохраняют тепло. Укрыться можно сухими листьями. Спать ложиться надо у костра, вытянувшись вдоль него. Заснуть человеку в стрессовой ситуации, конечно, сложно. Засыпать нужно с мыслью, что через несколько часов снова будет светло, и шансы на спасение увеличатся. Не стоит отчаиваться, поддаваться панике, терять надежду на возвращение. Главное условие спасения – желание выжить!

Ориентирование на местности

При выживании во многих ситуациях, человек в первую очередь должен уметь сориентироваться на местности, и знать, куда ему двигаться. Для этого необходимо правильно определить стороны света. Существует несколько способов определения сторон света. Самый известный и, пожалуй, самый простой из них – определение сторон света по компасу. Стрелка компаса указывает на Север (N), так же при помощи компаса можно определить и другие стороны света: E — Восток, W — Запад, S — Юг.

Однако, не всегда в ситуации когда необходимо сориентироваться на местности компас оказывается под рукой.   Поэтому необходимо знать способы определения сторон света без компаса по солнцу, часам, звездам, луне.

Определение севера по Полярной звезде.

Способ определения севера по Полярной звезде пригоден только в более менее ясную ночь в северном полушарии, когда на небе видны звезды.

Для того чтобы сориентироваться по Полярной звезде необходимо:

  1. Найти на небе созвездие Большой Медведицы (большой ковш).
  2. Расстояние между двумя крайними звездами отложить пять раз по прямой в сторону созвездия Малой Медведицы (малый ковш). Отложенный отрезок совпадет с последней звездой в хвосте Малой Медведицы. Это и будет Полярная звезда, от которой мысленно провести отвесную линию к Земле. Это и будет направление на север.

Определение сторон света по созвездию Южного Креста.

Этот способ пригоден для определения направлений в южном полушарии.

Созвездие Южный Крест состоит из четырех ярких звезд, взаимно расположенных в виде креста. Для более точного определения Юга пользуются прямой, проложенной через две звезды, расположенные слева от Южного Креста. Пересечение этой прямой и прямой, отложенной от Южного Креста и будет направлением на Юг.

Определение сторон света по Солнцу и часам.

Этот способ годится для определения направления днем, а именно с 6 часов утра и до 6 часов вечера.

В солнечную погоду стороны света можно определить при наличии часов. Для этого необходимо расположить часы так, чтобы часовая стрелка указывала на Солнце. Угол между часовой стрелкой и 12 часами разделить пополам, а линия разделяющая этот угол и будет указывать на Юг, причем Юг до 12 ч будет с правой стороны от Солнца, а после 12 ч с левой.

Определение сторон света по луне и часам.

Направление сторон света по Луне определяется так же, как и по Солнцу, но предварительно необходимо определить, в какое время Солнце будет находиться в том же направлении, где Луна в данный момент. Для определения сторон света необходимо:

  1. Условно разделить радиус диска Луны на 6 равных частей, и определить, сколько таких частей содержится в видимой части лунного диска.
  2. Далее необходимо к часу (пример 23:00 + …) наблюдения либо прибавлять количество долей, либо отнимать. Прибавлять, если Луна убывает (на небе виднеется левая часть диска), и отнимать, если виднеется правая часть диска, т.е. когда Луна прибывает.
  3. Полученное таким образом число необходимо отметить на циферблате и совместить с направлением на Луну. Линия, делящая угол между цифрой 1 (зимой) или на цифру 2 (летом) и направлением на Луну укажет направление на Юг.

Фазы Луны:

Определение направления по Луне:

 

Определение сторон света, как определить стороны света без компаса

Способ №1. Определение севера по полярной звезде.

Способ определения севера по полярной звезде пригоден только в более менее ясную ночь в северном полушарии, когда на небе видны звезды. Для этого необходимо:



1).Найти на небе созвездие Большой Медведицы (большой ковш).

2). Расстояние между двумя крайними звездами отложить пять раз по прямой в сторону созвездия Малой Медведицы (малый ковш). Отложенный отрезок совпадет с последней звездой в хвосте Малой Медведицы. Это и будет Полярная звезда, от которой мысленно провести отвесную линию к Земле. Это и будет направление на север.

 

Способ №2. Определение сторон света по созвездию Южного Креста.

Этот способ пригоден для определения направлений в южном полушарии. Созвездие Южный Крест состоит из четырех ярких звезд, взаимно расположенных в виде креста. Для более точного определения Юга пользуются прямой, проложенной через через две звезды, расположенные слева от Южного Креста. Пересечение этой прямой и прямой, отложенной от Южного Креста и будет направлением на Юг.

Способ №3. Определение сторон света по Солнцу и часам.

В солнечную погоду стороны света можно определить при наличии часов. Для этого необходимо расположить часы так, чтобы часовая стрелка указывала на Солнце. Угол между часовой стрелкой и 12 часами разделить пополам, а линия разделяющая этот угол и будет указывать на Юг, причем Юг до 12 ч будет с правой стороны от Солнца, а после 12 ч с левой. Этот способ годится для определения направления днем, а именно с 6 часов утра и до 6 часов вечера.

 

Во многих регионах страны, летом время переводится на час, поэтому полдень наступает в 13 часов дня, т.е угол измеряется между часовой стрелкой и цифрой 1. На территории СССР, а в последствии и России было введено декретное время, опережающее поясное на час, т.е летом у нас полдень наступает в 14 часов, соответственно угол, указывающий на Юг, уже измеряется между часовой стрелкой и цифрой 2.

Способ №4. Определение сторон света по луне и часам.

Направление сторон света по Луне определяется так же, как и по Солнцу, но предварительно необходимо определить, в какое время Солнце будет находиться в том же направлении, где Луна в данный момент. Для определения сторон света необходимо:

1).Условно разделить радиус диска Луны на 6 равных частей, и определить, сколько таких частей содержится в видимой части лунного диска.

2).Далее необходимо к часу наблюдения либо прибавлять количество долей, либо отнимать. Прибавлять, если Луна убывает (на небе виднеется левая часть диска), и отнимать, если виднеется правая часть диска, т.е. когда Луна прибывает.

3).Полученное таким образом число необходимо отметить на циферблате и совместить с направлением на Луну. Линия, делящая угол между цифрой 1 (зимой) или на цифру 2 (летом) и направлением на Луну укажет направление на Юг.

Также для примерного определения сторон света по Луне можно пользоваться след. таблицей:

 

Стороны света Первая четверть Полнолуние Последняя четверть

Восток                  —-                         19 часов         1 час ночи

Юг                         19 часов                 1 час ночи 7 часов утра

Запад                 1 час ночи         7 часов утра —-

Различные природные приметы ориентирования:

Способ №5. Мох и лишайник растет преимущественно на северной стороне поверхности деревьев, пней, камней и других предметах.

Способ №6. В жаркую погоду у таких деревьев, как ель и сосна, количество смолы выделяется больше с южной стороны.

Способ №7. В горах южных районов дуб и сосны растут как правило на южных склонах, а ель, пихта и бук на северных.

Способ №8. Грибы появляются на северной стороне деревьев, а южной их почти не бывает.

Способ №9. Муравьи как правило строят свои муравейники к югу от ближайших девревьев, пенькой и кустов. Южная сторона муравейника более пологая, чем северная.

Способ №10. Весной перелетные птицы летят на север, а осенью на юг.

Способ №11. Летом почва возле больших камней более увлажнена с северной стороны, чем с южной.

Способ №11. Весной и во время зимних оттепелей снег тает сильнее с южной стороны склонов и камней.

Определение сторон света


     В географии сторона света — одно из четырёх основных направлений (север, юг, запад, восток). Попросту говоря, солнце встает на востоке и садится на западе. В полдень в Северном полушарии расположение солнца укажет вам направление на юг, а в Южном, соответственно, — на север. Полушарие можно определить по направлению движения тени. Если тень движется по часовой стрелке, это Северное полушарие, а против часовой стрелки — Южное.


Определение сторон света по тени I вариант. На участке с ровной поверхностью вкопайте стойку высотой 1 м. Отметьте на земле точку, на которую приходится кончик тени (а). По прошествии 15 минут отметьте новую точку (b). Соединив эти точки, вы получите указатель направлений «восток-запад», причем первая точка указывает на запад. Прямая, перпендикулярно пересекающая эту линию, будет соответствовать направлениям «север-юг».  


Определение сторон света по тени II вариант. Обозначьте утром первый кончик тени. Опишите дугу, радиус которой равен расстоянию от кончика тени до стойки, расположенной в центре. В полдень тень сокращается. После полудня она удлиняется. Отметьте точное место, в котором тень соприкасается с дутой. Соедините две точки, чтобы получить указатель направлений «восток-запад». Первая утренняя отметка будет соответствовать западному направлению.


Определение сторон света по часам. Традиционным аналогом определения направления «север-юг» является способ, при котором стрелки часов указывают это направление. Часы обязательно ставят по местному времени. Однако, чем ближе вы находитесь от экватора, тем менее точен данный метод.


Находясь в Северном полушарии, установите корпус часов в горизонтальной плоскости и направьте часовую стрелку на солнце. Угол между часовой стрелкой (минутная и секундная во внимание не принимаются и направлением на цифру 12, расположенную на циферблате, разделите пополам. Биссектриса укажет направление «север-юг».


Если вы оказались в Южном полушарии и не знаете как ориентироваться, часы тоже следует держать горизонтально, но на солнце направляется цифра 12 циферблата часов. Биссектриса, рассекающая пополам угол, образовавшийся угол между цифрой 12 и часовой стрелкой, будет показывать направление «север-юг».

Определение сторон света — по часам, без компаса, по солнцу

При выживании во многих экстремальных ситуациях, человек в первую очередь должен уметь сориентироваться на местности, и хотя бы представлять куда ему двигаться. Для этого в первую очередь необходимо правильно определить стороны света, а в частности определить севера. Существует несколько способов определения сторон света. Самый известный — это определение сторон света по компасу.

Здесь все просто:

  • стрелка N указывает на Север,
  • E — Восток,
  • W — Запад,
  • S — Юг.

Но это при условии наличия у вас компаса, что не всегда бывает так. Поэтому необходимо знать способы определения сторон света без компаса по солнцу, часам, звездам, луне, природным приметам ориентирования.

  • Способ №1. Определение севера по полярной звезде.

    Способ определения севера по полярной звезде пригоден только в более менее ясную ночь в северном полушарии, когда на небе видны звезды.

    Для этого необходимо:

    • 1). Найти на небе созвездие Большой Медведицы (Большой ковш).

    • 2). Расстояние между двумя крайними звездами отложить пять раз по прямой в сторону созвездия Малой Медведицы (малый ковш). Отложенный отрезок совпадет с последней звездой в хвосте Малой Медведицы. Это и будет Полярная звезда, от которой мысленно провести отвесную линию к Земле. Это и будет направление на север.

    Определение севера по полярной звезде.


  • Способ №2. Определение сторон света по созвездию Южного Креста.

    Этот способ пригоден для определения направлений в южном полушарии. Созвездие Южный Крест состоит из четырех ярких звезд, взаимно расположенных в виде креста. Для более точного определения Юга пользуются прямой, проложенной через через две звезды, расположенные слева от Южного Креста. Пересечение этой прямой и прямой, отложенной от Южного Креста и будет направлением на Юг.

    Определение сторон света по созвездию Южного Креста


  • Способ №3. Определение сторон света по Солнцу и часам.

    В солнечную погоду стороны света можно определить при наличии часов. Для этого необходимо расположить часы так, чтобы часовая стрелка указывала на Солнце. Угол между часовой стрелкой и 12 часами разделить пополам, а линия разделяющая этот угол и будет указывать на Юг, причем Юг до 12 ч будет с правой стороны от Солнца, а после 12 ч с левой. Этот способ годится для определения направления днем, а именно с 6 часов утра и до 6 часов вечера.

    Во многих регионах страны, летом время переводится на час, поэтому полдень наступает в 13 часов дня, т.е угол измеряется между часовой стрелкой и цифрой 1. На территории СССР, а в последствии и России было введено декретное время, опережающее поясное на час, т.е летом у нас полдень наступает в 14 часов, соответственно угол, указывающий на Юг, уже измеряется между часовой стрелкой и цифрой 2.

    Определение сторон света по Солнцу и часам.

    Более подробно можете почитать здесь.


  • Способ №4. Определение сторон света по луне и часам.

    Направление сторон света по Луне определяется так же, как и по Солнцу, но предварительно необходимо определить, в какое время Солнце будет находиться в том же направлении, где Луна в данный момент. Для определения сторон света необходимо:

    • 1). Условно разделить радиус диска Луны на 6 равных частей, и определить, сколько таких частей содержится в видимой части лунного диска.

    • 2). Далее необходимо к часу наблюдения либо прибавлять количество долей, либо отнимать. Прибавлять, если Луна убывает (на небе виднеется левая часть диска), и отнимать, если виднеется правая часть диска, т.е. когда Луна прибывает.

    • 3). Полученное таким образом число необходимо отметить на циферблате и совместить с направлением на Луну. Линия, делящая угол между цифрой 1 (зимой) или на цифру 2 (летом) и направлением на Луну укажет направление на Юг.

    Также для примерного определения сторон света по Луне можно пользоваться след. таблицей:





    Стороны света Первая четверть Полнолуние Последняя четверть
    Восток —- 19 часов 1 час ночи
    Юг 19 часов 1 час ночи 7 часов утра
    Запад 1 час ночи 7 часов утра —-

Различные природные приметы ориентирования

  • Способ №5. Мох и лишайник растет преимущественно на северной стороне поверхности деревьев, пней, камней и других предметах.


  • Способ №6. В жаркую погоду у таких деревьев, как ель и сосна, количество смолы выделяется больше с южной стороны.


  • Способ №7. В горах южных районов дуб и сосны растут как правило на южных склонах, а ель, пихта и бук на северных.


  • Способ №8. Грибы появляются на северной стороне деревьев, а южной их почти не бывает.


  • Способ №9. Муравьи как правило строят свои муравейники к югу от ближайших девревьев, пенькой и кустов. Южная сторона муравейника более пологая, чем северная.


  • Способ №10. Весной перелетные птицы летят на север, а осенью на юг.


  • Способ №11. Летом почва возле больших камней более увлажнена с северной стороны, чем с южной.


  • Способ №12. Весной и во время зимних оттепелей снег тает сильнее с южной стороны склонов и камней.

Добавить комментарий

Как определить и как узнать стороны света без компаса

kak opredelit storony sveta bez kompasa

Случается такое, что во время путешествия потерян компас и карта, а местность при этом незнакомая. Чтобы выйти к ближайшему населенному пункту, нужно ориентироваться, в какую сторону идти. Как определить стороны света без компаса? На самом деле, таких способов масса, главное при этом – уметь ими пользоваться, и включить свою наблюдательность.

Стороны света без компаса: способы

Определение сторон света – задача непростая, это требует наличия внимания и некоторого запаса терпения.

Определение сторон света без компаса по солнцу

Определить стороны света по солнцу

Днем одним из самых точных способов является ориентация по солнцу при помощи механических часов, расположенных горизонтально местности. В полдень, когда часовая стрелка показывает двенадцать часов, солнце находится на юге. За то время, пока часовая стрелка совершает два оборота на циферблате, солнце делает один по небосводу. Простой расчет показывает, что за одинаковый промежуток времени светило смещается на угол, в два раза меньший, чем часовая стрелка. Таким образом, если проложить биссектрису, указывающую на светило между стрелкой часов и делением, равным 12 часам, то эта двенадцатичасовая отметка, как и прежде, будет указывать южное направление. Положение солнца до полудня должно рассчитываться по циферблату с левой стороны, после полудня – с правой. Следует учитывать декретное время при ориентировании по часам, т.е. погрешность составляет примерно 10 градусов: летом за основу расчета берется цифра 1, а зимой – деление на цифре 2.

Этот способ наиболее эффективный при применении в средних и северных широтах,  особенно зимой. Весной и осенью он менее точен, а летом лучше его не применять из-за того, что солнце находится слишком высоко, что влечет большие погрешности расчетов (25 градусов и более).

Если под рукой нет механических часов, можно использовать солнечные часы. Способ заключается в определении сторон света по тени, отбрасываемой от линейного предмета:

  1. Для этого нужно вставить палку в землю, чтобы она отбрасывала четкую тень.
  2. Отметить первую метку на земле там, где заканчивается тень от палки.
  3. Приблизительно через 20 минут тень переместится на некоторое расстояние, это будет местом для второй метки.
  4. Необходимо соединить две получившиеся метки прямой линией, это получится ось восток-запад. Высокая палка более точно определяет направление.
  5. Необходимо встать таким образом, чтобы первая метка находилась слева, а вторая справа. Таким образом, вы встанете лицом точно на север, справа окажется восток, а слева западное направление. Это касается определения сторон северного полушария. В южном полушарии тень будет указывать на юг, слева окажется запад, а по правую руку – восток.

Самый простой способ, по аналогии с вышеперечисленными методами, состоит в следующем: необходимо встать спиной ровно в полдень к направлению солнечного света, развести руки вправо и влево. Падающая тень будет указывать северное направление, позади будет юг, по правую руку – восток, по левую руку – запад. Не стоит забывать о том, что, в южном полушарии падающая тень, наоборот, указывает южное направление.

Ориентирование по солнцу возможно даже после его заката: летними ночами, относительно северных широт, от близкого расположения к горизонту зашедшего светила, северная сторона небосвода становится более светлой, а южная – более темной.

Как узнать стороны света без компаса по луне и звездам

Определить стороны света по звездам

Ориентирование по луне и стрелочным часам осуществляется аналогично солнечному ориентированию. Для применения этого способа сначала нужно определить поправки к показаниям часов: мысленно разделить радиус полного диска Луны на четыре равных части и оценить, сколько из них находится в поперечнике ее видимой части. Этими частями (фазами) являются: полнолуние, при котором виден диск Луны от захода до рассвета; видимая половина диска, затем одна четвертая его часть и три четверти лунного диска. Если лунного диска не видно, значит, наступила фаза новолуния.

На часах нужно заметить время, затем отнимать или прибавлять часы. Так, при растущей Луне, когда видна ее правая часть, т.е. одна вторая диска, это число вычитается из времени, показываемого на часах. При убывающей фазе Луны, т.е. при видимой левой ее части (три четверти), необходимое число прибавляется к часу наблюдения. Полученное по итогам сложения или вычитания число, укажет на час, когда там, где находится Луна, появится Солнце. После этого нужно ориентироваться по ней, найдя южное направление. Направлять на Луну при этом нужно деления часового циферблата. Этот способ аналогичен ориентированию по Солнцу и стрелочным часам. Таким образом, нужно направить на лунный диск деление часового циферблата, соответствующее вычисленному значению часа (но не часовую стрелку), найти линию север-юг как биссектрису угла между этой линией и той, что соответствует времени истинного полудня.

Чтобы запомнить, что нужно делать – вычитать или прибавлять, нужно представить лунный рожок в виде буквы «С». При этом следует прибавить ко времени на часах количество часов, равное числу делений на светлой поверхности светила. Если рожок образует форму, обратную букве «С», следует отнимать это количество.

Более простым способом является такой, при котором лунный диск должен находиться в первой или последней четверти. При этом видна 1/4 часть лунного диска, происходит это на седьмой-восьмой или 22-23 день после новолуния. Для нахождения южного направления нужно соединить воображаемой прямой линией оба конца лунного рожка, продлив ее до горизонта. Относительно южного полушария эта точка будет указывать северное направление. Если она находится не в фазе новолуния, когда два светила выстроены одним рядом, то они находятся восточнее или западнее друг относительно друга. Отражая солнечный свет, светлая лунная поверхность указывает направление солнца на восток или запад соответственно. Линия, соединяющая оба конца лунного диска, является перпендикулярной линии восток-запад, а значит, указывает направление север-юг.

Полный лунный диск, аналогично солнцу, восходит на востоке, а заходит на западе.

Если ночь ясная, полная луна светит очень ярко, освещая при этом предметы на земле, которые при этом отбрасывают четкую тень. Можно воспользоваться способом, аналогичным при определении положения солнца во время отбрасывания теней от палки, воткнутой в землю.

Для северного полушария можно использовать такие методы нахождения сторон света по звездам:

  • Нужно найти Полярную звезду, которая находится на конце так называемого «ковша» Малой Медведицы. Если смотреть прямо на яркую Полярную звезду, позади окажется юг, справа восток, а слева – запад.
  • Ориентирование по созвездию Южный Крест (в Южном полушарии), указывающего направление на юг.

Как найти стороны света без компаса по природным явлениям

Стороны света по природным явлениям

Если наблюдать за определенными природными явлениями, тоже можно найти нужную сторону света. Это довольно субъективный метод, но часто он бывает очень точным, особенно, если собрать несколько факторов воедино.

  1. Если понаблюдать за муравейниками, можно заметить, что все они расположены с южной стороны дерева. При этом пологий его склон находится на юге, а крутой – на севере.
  2. Мох и лишайник всегда покрывают северную часть древесных стволов, камней, пней и прочих лесных объектов.
  3. Если летний день жаркий, можно заметить, что с южной стороны хвойного дерева выступают капельки смолы.
  4. Наверняка все знают, что весной птицы направляются на север, а осенью – на юг. Можно понаблюдать за массовым перелетом, чтобы определиться со стороной света.
  5. Обычно грибы растут с северной стороны дерева у его корней.
  6. Если вы находитесь в поле, можно найти подсолнухи. Они всегда поворачиваются цветком на восток.
  7. Летом большие лесные валуны увлажнены с северной части больше, чем с южной.
  8. Если вы нашли срезанный пенек, стоит посмотреть на кольца его среза: они всегда больше наклонены в северную сторону.

Эти наблюдения помогут сориентироваться летом, весной или осенью  в лесу и найти нужную сторону света. Зимой стоит применять другие методы.

Понимание направления по Солнцу

Этот план урока знакомит детей с концепцией направления с помощью положения Солнца, чтобы понять, где находятся восток, запад, север и юг.

Видеоурок о том, как определить направление на основе Солнца, доступен ближе к , в конце этой статьи .

Уровень: Детский сад — второй класс

Время: 30 минут

Материалы: Бумага и карандаш

Геодезический компас.Фото: Джастин Бонгард, Геологическая служба США. Всеобщее достояние

Как солнце показывает направление

Путь к месту называется направлением. Чтобы найти место или описать, где оно находится, мы должны знать, в каком направлении от нас оно лежит. Чаще всего направления указываются в зависимости от того, находится ли место к северу, югу, востоку или западу от того места, где мы находимся в настоящее время (это называется относительным местоположением).

Север, юг, восток и запад известны как стороны света.Эти стороны света могут быть сокращены как N, S, E и W.

Стороны света: север, юг, восток и запад.

Мы можем использовать положение солнца на небе, чтобы определить направление.

Встаньте утром на улице и посмотрите на небо ( никогда не смотрите прямо на солнце ).

Где сейчас находится солнце? Солнце восходит на востоке. Таким образом, положение солнца утром находится на востоке.

Сравните это с положением солнца на небе ближе к вечеру. Солнце садится на западе. В полдень по местному времени солнце находится прямо над головой.

Солнце всегда восходит на востоке и заходит на западе

Солнце всегда восходит на востоке.

Неважно, живете ли вы в Северном полушарии или в Южном полушарии. Мы видим, как Солнце движется по небу в зависимости от вращения Земли. Поскольку и Северное, и Южное полушария вращаются вместе, положение Солнца одинаково в обоих полушариях.

Хотя может показаться, что Солнце движется вокруг Земли, изменение положения Солнца на небе происходит из-за того, что Земля вращается вокруг своей оси.

Земле требуется около 24 часов, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. В любой момент этого периода половина Земли обращена к Солнцу и находится в солнечном свете. Другая половина Земли обращена от Солнца и находится в темноте (ночи).

Линия между днем ​​и ночью на поверхности Земли называется конечной точкой.

Земля вращается против часовой стрелки, поэтому Солнце появится в небе с востока и зайдет на западе.

Земля вращается против часовой стрелки, и на один полный оборот требуется около 24 часов. Изображение: НАСА, общественное достояние.

Как использовать Солнце для определения местоположения севера, юга, востока и запада

Утром найдите общее место восходящего солнца, вытяните левую руку так, чтобы левая рука указывала на солнце. Ваша левая рука теперь указывает на восток.Важно: убедитесь, что никогда не смотрите прямо на солнце .

Чтобы понять, где находятся север, юг, восток и запад, сначала направьте левую руку к солнцу утром. Изображение: Кейтлин Демпси.

Теперь возьмите правую руку и направьте ее на запад. Теперь вы смотрите на юг, а спиной к северу.

Когда ваша левая рука указывает на солнце (восток), а правая — в прямо противоположном направлении (запад), вы можете определить, где утром находятся север и юг.Изображение: Кейтлин Демпси

Изучение севера, юга, востока и запада

Встаньте у входной двери вашего дома или школы. В каком направлении выходит здание?

Возьмите лист бумаги и отметьте на нем север, юг, восток и запад. Теперь нарисуйте контур здания так, чтобы передняя часть здания находилась в правильном месте.

Осмотрите здание. Что находится на северной стороне здания? Двери, окна, деревья?

Отметьте их на бумаге в нужном месте.

Что находится на восточной стороне здания? Нарисуйте их на бумаге в том месте, которое вы отметили для восточного направления.

Сделайте то же самое для юга и запада.

Наручные часы: Используйте Солнце в поисках направления

Определения направления

Основные направления и порядковые направления
Узнайте о четырех точках компаса.

Системы геоцентрического направления
Не все культуры понимают направление одинаково.

Поделиться:

Как ориентироваться с помощью Sun

Последние новости : Новый онлайн-курс — Руководство для начинающих по естественной навигации — включает видеоурок о том, как использовать солнце для навигации.

Лучшее время, чтобы научиться ориентироваться на солнце, — это начало самого дня.

Один из простейших вопросов естественной навигации: «В каком направлении восходит солнце?» Большинство людей уверенно дает ответ «на восток!», Но, как ни странно, этот ответ одновременно и правильный, и неправильный.Понимание того, почему — это один из ключей к использованию солнца, чтобы ориентироваться в начале и в конце дня.

Солнце встает точно на востоке только в два дня в году, равноденствия, около 21 марта и 22 сентября каждого года. Через день в году он поднимается где-нибудь еще. Но где и почему?

Ответ кроется в наклоне Земли, когда она движется вокруг Солнца. В день середины лета в северном полушарии, примерно 21 июня каждого года (летнее солнцестояние), Северный полюс наклонен к солнцу как никогда сильно.Вот почему в северном полушарии лето, а в южном — зима. В день середины зимы, примерно 22 декабря каждого года (зимнее солнцестояние), Южный полюс максимально наклонен к солнцу.

Это означает, что в середине лета в Великобритании, когда Северный полюс наклонен к солнцу, солнце встает к северу от востока, и мы не говорим о паре градусов. Он будет ближе к северо-востоку в Великобритании в конце июня. Точно так же в конце декабря он поднимется гораздо ближе к юго-востоку, чем к востоку.Разница между направлениями восхода солнца в середине лета и в середине зимы составляет колоссальные 90 градусов!

Когда дело доходит до заката, полюса все еще наклонены так же, как утром, поэтому в разгар лета солнце садится близко к северо-западу, а в середине зимы оно садится ближе к юго-западу.

Точное направление восхода и захода солнца определяется вашей широтой и временем года. Чем выше ваша широта и чем ближе вы находитесь к одному из солнцестояний, тем дальше с востока и с запада встает и заходит солнце.Если довести это до крайности, то за Полярным кругом в июне солнце встает так далеко к северу от востока и заходит так далеко к северу от запада, что эти точки фактически перекрываются — другими словами, солнце не заходит.

Если вы пойдете в направлении восхода солнца в марте или сентябре, а затем развернетесь в конце дня и вернетесь к закату, у вас будет хороший шанс найти дорогу туда, откуда вы отправились (на восток, обратно на запад ). Если вы попробуете то же самое в разгар лета или середины зимы, вы ужасно заблудитесь.Если вы идете навстречу восходу солнца в середине зимы, вам нужно будет идти с закатом через левое плечо, чтобы вернуться в то же место в конце дня (на юго-восток, обратно на северо-запад).

Уловка, позволяющая избежать путаницы и сделать ее как можно более простой, состоит в том, чтобы подумать о времени года, а затем использовать это, чтобы определить, какой полюс направлен на солнце. Какой бы полюс, северный или южный, был направлен к солнцу, вы узнаете, с какой стороны востока или запада солнце взойдет и зайдет в этот день — в любой точке мира.

Следующий шаг

Следующий этап использования солнца для определения пути — это уверенность в том, в каком направлении будет солнце в полдень. Самая короткая тень, отбрасываемая палкой каждый день, образует идеальную линию север-юг в любой точке мира, и это происходит в полдень. Отметив конец теневых кончиков палки в течение средней части дня и соединив их, получится кривая. Ближайшая точка на этой кривой к палке будет идеальной линией север / юг.

Для естественной навигации полдень — это момент, когда солнце находится выше всего в небе, а не то, что показывают ваши часы.Это важно, потому что это момент, когда солнце перестало восходить, т.е. он уже не к востоку от вас, и до того, как он начнет садиться и направится к западу от вас. В любой точке мира, к северу от Тропика Рака, включая всю Европу и США, в полдень солнце будет прямо на юге. Кончик самой короткой тени, отбрасываемой палкой в ​​течение дня, или любой другой объект, например дерево, будет указывать на север в Великобритании, а основание палки — на юг.

Следующим шагом в поиске направления естественным образом с использованием солнца является соединение частей и затем практика интерполяции, то есть оценка того, в каком направлении будет солнце между двумя известными точками.Это искусство, которое все кочевники пустыни и исследователи дикой природы оттачивали на протяжении своей жизни. Давайте посмотрим на несколько примеров. В каком направлении будет солнце в середине утра в Великобритании в марте?

Март — месяц равноденствия, и солнце встает очень близко к востоку и заходит близко к западу повсюду в мире. В Великобритании это будет прямо на юге в полдень, так как Великобритания находится к северу от Тропика Рака. Середина утра — это половина пути от утра до полудня, поэтому солнце переместится примерно на полпути с востока на юг.Солнце будет близко к юго-востоку.

А как насчет полудня в декабре? Солнце проходит через юг в полдень, а затем заходит в декабре на юго-западе Великобритании, поэтому в середине дня солнце будет близко к юго-юго-западу. Через час после восхода солнца в мае? Близится июнь, и солнце встанет ближе к северо-востоку, через час оно сместится немного на юг, но не намного — восток-северо-восток будет справедливой оценкой.

Практикуясь, этот метод можно использовать в любой точке мира, хотя он не очень практичен в тропиках около середины дня, поскольку солнце стоит слишком высоко.Его можно улучшить, лучше узнав науку и математику углов или через сотни часов практики, как научились делать древние и современные наземные и морские мореплаватели с первых серьезных путешествий человека.

Точное направление восхода солнца зависит от времени года и вашей широты. Чем дальше вы от экватора, тем дальше от востока и запада солнце встает и заходит в июне и декабре.

Больше информации об этих и многих других методах можно найти на моих курсах и в моих книгах.

DIY: Измерение широты и долготы — OpenLearn

Чтобы точно определить свое местоположение на карте мира, вам необходимо определить свои координаты, известные как широта и долгота. Широта — это ваше положение к северу или югу от экватора. Линии или параллели проводятся вокруг Земли через определенные промежутки времени. Северному полюсу присвоена широта 90º северной широты, а южному полюсу — 90º южной широты.

Линии долготы, или меридианы, нарисованы немного иначе. Линия долготы, соответствующая 0º, которая проходит через Гринвич в Лондоне, называется Главным (или Гринвичским) меридианом.Линии долготы проходят вдоль поверхности Земли в направлении север-юг и, в отличие от линий широты, делят земной шар на сегменты, похожие на сегменты апельсина, а не на регулярные полосы.

Географический глобус (а) вид сверху на экватор;

(б) вид сверху на Северный полюс

КАК ИЗМЕРИТЬ ШИРОТУ
Можно измерить широту, сравнив свое положение на Земле с положением Солнца или Полярной звезды (Полярной звезды).Измерения с использованием солнца возможны в ясный день в северном или южном полушарии, когда солнце легко найти. Однако измерить широту не так просто, как вы думаете. Точные показания можно снять только в полдень, когда солнце находится на самом высоком уровне в небе. Еще больше усложняет ситуацию то, что солнце летом встает выше, чем зимой, и это необходимо учитывать при любых расчетах.

Находясь так далеко и являясь лишь одной из множества звезд, видимых невооруженным глазом, Полярную звезду не так легко найти, как Солнце.К тому же увидеть его можно только ночью, что не всегда удобно. Однако его основным ограничением является то, что он не виден из южного полушария.

Поэтому для наших целей мы предположим, что находимся в северном полушарии. Вы можете использовать простой квадрант для измерения широты по солнцу или по Полярной звезде. Оба метода описаны ниже.

  1. Создайте квадрант, подобный показанному здесь. Луч прицеливания должен поворачиваться вокруг его центральной точки, чтобы он мог качаться вверх и вниз.Транспортир должен быть отцентрирован на оси, на которой должен быть подвешен отвес.

    С помощью компаса наметьте на земле линию, идущую с севера на юг. Убедитесь, что ваш квадрант расположен так, что его луч света параллелен этой линии север-юг.

    Квадрант для измерения широты

  2. Измерять широту по солнцу можно только в полдень, когда солнце находится в самой высокой точке неба.Чтобы определить, когда сейчас полдень (без часов или радио), поместите палку на самом южном конце вашей линии север-юг. Используйте отвес, чтобы убедиться, что палка вертикальна. Когда тень от палки пересекает линию север-юг, наступает полдень.
  3. Как только наступит полдень, совместите визирные гвозди на прицельном луче квадранта с солнцем. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПРИЗОР ДЛЯ ПРЯМОГО СМОТРЕНИЯ НА СОЛНЦЕ.

    Вместо этого наблюдайте за тенями, образованными гвоздями на земле, когда вы наклоняете луч прицеливания вверх и вниз.Сначала гвозди будут отбрасывать две отдельные тени, поэтому переместите конец луча вверх или вниз, чтобы эти две тени приблизились друг к другу.

    Две тени на грунте — луч направлен неправильно

    Когда тени совпадают, луч направлен точно на солнце. С помощью транспортира измерьте меньший угол между лучом и отвесом.

    Одна тень — луч направлен правильно

    Если солнце находится прямо над экватором, это ваша широта.

    Угол, который необходимо измерить при использовании Солнца или Полярной звезды. Обратите внимание, что горизонт всегда находится под углом 90º к отвесу.Не дайте себя обмануть горным хребтам!

  4. К сожалению, это чтение верно только 21 марта и 21 сентября (весеннее и осеннее равноденствия). В середине зимы (21 декабря) вы должны вычесть из показаний 23,45º, а в середине лета (21 июня) прибавить 23,45º. Это связано с тем, как «наклоненная» Земля вращается вокруг Солнца.

    Солнечное склонение — сезонное следствие «наклонного» годового движения Земли вокруг Солнца.

    Хотя сложные таблицы (альманахи) используются для получения поправочных коэффициентов для любого дня года, вы можете точно оценить соответствующие числа для себя. Например, если вычислить значение в начале мая, вы окажетесь на полпути между весенним равноденствием (когда солнце находится прямо над экватором) и летним солнцестоянием (когда солнце находится прямо над точкой 23,45 ° к северу от экватор). Следовательно, вам нужно добавить половину 23,45º, или 11,73º, к вашему показанию.

Использование Полярной звезды для измерения широты

После того, как вы нашли Полярную звезду, определить свою широту просто.

Как найти Полярную звезду

  1. Сначала найдите Плуг (Большая Медведица), который иногда называют Большой Медведицей.
  2. Посмотрите на обратную сторону «лезвия плуга». Полярная звезда проходит примерно на четыре длины лезвия.Созвездие Кассиопеи находится примерно на таком же расстоянии от Полярной звезды, но на противоположной от нее стороне от Плуга.
  3. Поскольку Полярная звезда примерно совпадает с осью вращения Земли, она никогда не меняет своего положения, и измерения с помощью этого квадранта можно проводить в любое время ночи, независимо от времени года.

    Используйте линию визирования в верхней части прицельного луча, чтобы совместить луч с Полярной звездой. С помощью транспортира измерьте угол между лучом и горизонтом (который составляет 90º от линии отвеса).Этот угол — ваша широта.

Как измерить долготу

Легко определить свою долготу по радио, наручным часам и солнечным часам, но у нас, потерпевших кораблекрушение на Капраи, их не было. Несмотря на то, что мы построили радио, нам все еще были нужны какие-то часы, поэтому мы сделали маятник определенной известной длины, который, как мы знали, будет качаться с фиксированной частотой (определяемой этой длиной).

Земля вращается на один полный оборот (360º долготы) за один день. Следовательно, он поворачивает один градус долготы за 1/360 дня или каждые четыре минуты.Поэтому для расчета своей долготы вам просто нужно вычислить разницу во времени между полуднем в вашем местоположении и полуднем в нулевом меридиане.

Что делать

  1. Найдите радиостанцию, которая транслирует «пипсы по Гринвичу» в зависимости от часа, указывая время на нулевом меридиане.
  2. Постройте устройство для определения местного полудня, например, линии север-юг.
  3. Разница во времени между местным полуднем, отсчитываемым от солнца, и 12-часовым полуднем по радио.
  4. Если вы достигли полудня по местному времени до радиосигнала, вы находитесь к востоку от нулевого меридиана (0º долготы). Если радио сигнализирует о полудне, когда солнце все еще поднимается, вы находитесь на западной долготе.
  5. За каждые четыре минуты, которые вы измеряете с маятником между полуднем радиосигнала по Гринвичу и полуднем местного времени, ваша долгота будет увеличиваться на один градус, потому что именно столько вращается Земля за четыре минуты. Так, например, в некоторых частях Корнуолла полдень по местному времени будет через 20 минут после «пипсов», поэтому долгота будет равна 5 градусам западной долготы.
    Подробнее о расчетах, которые мы использовали для определения долготы нашего потерянного острова, см. «Трудности с математикой? Без проблем!’.
  6. Если вы находитесь дальше от нулевого меридиана, тогда можно использовать местный часовой пояс, если 15º (угол поворота Земли за один час) к востоку или западу добавляются за каждые 60 минут, когда часовой пояс идет впереди. от или за GMT, соответственно.

Главный меридиан

Главный меридиан — это воображаемая линия, проходящая между Северным и Южным полюсами, которая используется для обозначения 0º долготы.Он проходит через Гринвич на юго-востоке Лондона и поэтому иногда упоминается как Гринвичский меридиан.

Международная конференция, проведенная в Вашингтоне в 1884 году, определила «меридиан, проходящий через центр транзитного инструмента в Гринвичской обсерватории, как начальный меридиан долготы». В 1950-х годах Гринвичская обсерватория переехала в замок Херстмонсо в Восточном Суссексе. где небо считалось более ясным. В 1990 году он снова переехал в Институт астрономии при Кембриджском университете, но первоначальное место в Гринвиче по-прежнему используется в качестве местоположения для 0º долготы.

В качестве нулевого меридиана линия север-юг в Гринвиче используется как точка отсчета для всех других меридианов долготы, которые нумеруются к востоку или западу от него. В нынешней системе используются 24 стандартных меридиана с разницей в 15 градусов долготы, начиная с нулевого меридиана.

Все линии проходят от Северного до Южного полюса под прямым углом к ​​экватору. Эти меридианы являются центрами 24 стандартных часовых поясов. Теоретически стандартное время становится на один час раньше на каждые 15º долготы к западу от нулевого меридиана и на час позже на каждые 15º восточной долготы.Время одинаково во всех зонах. На практике для удобства многие зоны были разделены или их форма изменена.

Среднее солнечное время в Гринвиче теперь называется всемирным временем (ранее называлось средним временем по Гринвичу или GMT).

Ссылки

Прогулка во времени

Созвездия и их звезды

BBC и Открытый университет не несут ответственности за содержание внешних веб-сайтов.

Дополнительная литература

Кокс Дж., Pocket Star Atlas , Cambridge University Press

Керрод Р., Познакомьтесь с астрономией , Time Life

Rohr R.R.J., Солнечные часы, история, теория и практика , Dover Publications

Во А., Тайм , Headline Publishing

Барроу Дж. Д., The Artful Universe , Oxford University Press
Замечательная книга, которая изменит ваш взгляд на мир. Чрезвычайно доступный.

Burton et al., Chemical Storylines , G. Heinemann Educational Publishers
Часть продвинутого курса химии Солтерса, который исследует границы исследований и применения современной химии. Для курсов A level и других естественных наук, рассчитанных на детей от 16 до 19 лет.

Фрейзер А. и Гилкрист И., Начальная наука (Книга 1) , Oxford University Press
Часть интегрированного курса естественных наук для ключевого этапа 3 национальной учебной программы и шотландских экологических исследований (естественные науки) для S1 и S2.

Northedge A. et al., The Sciences Good Study Guide , Открытый университет
Незаменим для студентов, изучающих естественные науки, технологии, математику и инженерию. Содержит практические упражнения и задания, направленные на то, чтобы сделать учебу более приятной и полезной. Множество подсказок для тех, кто возвращается к учебе.

Селинджер Б., Химия на рынке , 5-е изд., Harcourt Brace
Отличный и информативный справочный источник для всех видов реальных приложений химии.Исследует мир химии, который окружает нас в повседневной жизни, объясненный словами, понятными каждому. «Оживляет химию».

PS547 Материалы курса для учителей естественных наук , Открытый университет, 1992
Курс, разработанный для учителей естественных наук из самых разных областей, с различным опытом преподавания естественных наук. Предполагается знакомство с некоторыми фундаментальными науками (возможно, физикой или биологией), но требуется небольшое понимание химии.Математическое понимание, необходимое для курса, невелико.

Изучите бесплатный курс географии

Этот бесплатный курс «География в образовании: изучение определения» предназначен для учителей географии или тех, кто интересуется или преподает географию.В нем рассматривается вклад географии в образование молодежи, а также характеристики и цель географии как предмета.

Узнать больше ❯География в образовании: изучение определения

Какое влияние на самом деле окажет глобальное потепление? Этот бесплатный курс «Изменение климата: жизнь на острове в нестабильном мире» исследует потенциальные проблемы, с которыми сталкиваются жители тихоокеанского острова Тувалу в результате повышения уровня моря.Куда бы вы пошли, если ваш остров находится всего в нескольких футах над уровнем моря? Кого бы вы винили?

Узнать больше ❯Изменение климата: жизнь на острове в изменчивом мире

На примере США и Мексики в этом бесплатном курсе «Жизнь в глобализованном мире» исследуется, как неравенство в доступе к материальным благам может привести к пограничной напряженности.Вы также узнаете, сколько стран с развитой экономикой в ​​настоящее время полагаются на труд иммигрантов для выполнения работы, которую их собственные граждане не хотят рассматривать. Насколько равноправен глобализированный мир?

Узнать больше ❯Жить в глобализованном мире

Солнце и времена года

Понимание астрономии: Солнце и времена года

Для тех из нас, кто живет на Земле, самым важным астрономическим объектом на сегодняшний день является Солнце.Обеспечивает свет и тепло. Его движения по небу вызывают день и ночь,
прохождение времен года и меняющийся климат земли.

Ежедневное движение Солнца

Многократная экспозиция
Фото
заходящего солнца, показывая, что оно следует за тем же
диагональный путь звезды, если смотреть со средней северной широты. Это фото
было сделано 21 июня, когда солнце село значительно севернее западного направления.

В любой день солнце движется по небу так же, как звезда.Он поднимается где-то на восточном горизонте и заходит где-то на западе. Если ты живешь
на средней северной широте (большая часть Северной Америки, Европы, Азии и Северной Африки) вы всегда видите
полуденное солнце где-то в южном небе.

Но по прошествии недель и месяцев вы заметите, что движение солнца не совсем то,
такой же, как у любой звезды. Во-первых, солнцу требуются полные 24 часа, чтобы
облететь небесную сферу вместо 23 часов 56 минут.Для очевидного
По этой причине мы определяем наш день на основе движения солнца, а не звезд.

Кроме того, путь солнца по небу меняется в зависимости от времени года,
как показано на компьютерном изображении ниже, на котором показано небо на востоке, если смотреть со стороны середины севера.
широта.

Это смоделированное
изображение с мультиэкспозицией
показывает путь восходящего солнца по восточному небу утром 21-го
каждого месяца, с декабря справа по июнь слева.Широта была
установлен на 41 ° северной широты. (Расширение троп по мере их продвижения вверх — это
искажение, вызванное вытягиванием куполообразного неба на плоский полукруг.)

Солнце
путь через остальное небо
аналогично севернее в июне и южнее в декабре. Итого:

Кажется, что солнце движется вместе с небесной сферой в любой день, но
следует за разными кругами в разное время года: самый северный в июньский
солнцестояние и самое южное в декабрьское солнцестояние.В дни равноденствий солнце
Путь следует за небесным экватором.

  • В конце марта и в конце сентября (в «равноденствия») путь солнца следует
    небесный экватор. Затем он поднимается прямо на восток и садится прямо на запад. Точный
    даты равноденствий меняются из года в год, но всегда около 20 марта и
    22 сентября.
  • После мартовского равноденствия путь солнца постепенно смещается на север. К июню
    во время солнцестояния (обычно 21 июня) солнце встает значительно севернее восточного направления и заходит
    значительно севернее должного запада.Для наблюдателей со Среднего Севера полуденное солнце все еще
    к югу, но намного выше в небе, чем в дни равноденствия.
  • После июньского солнцестояния путь солнца постепенно смещается на юг. К сентябрю
    в день равноденствия, его путь снова проходит по небесному экватору. Затем дрейф на юг продолжается.
    до
    Декабрьское солнцестояние (обычно 21 декабря), когда солнце встает значительно южнее восточного направления.
    и заходит значительно южнее западного направления. Для наблюдателей среднего севера полуденное солнце
    довольно низко в южном небе.После декабрьского солнцестояния путь солнца смещается на север.
    снова вернувшись к небесному экватору к мартовскому равноденствию.

На иллюстрации показаны три дневных пути Солнца вокруг небесной сферы,
снова, как видно
наблюдатель на 41 ° северной широты. В дни равноденствий ровно половина круга Солнца.
путь лежит над горизонтом. Но заметьте, что в июне значительно больше половины
круг находится над горизонтом, а в декабре намного меньше, чем половина круга
видно.Вот почему, если вы живете на севере, в июне у вас больше светового дня.
(летом), чем в декабре (зимой).

Вопрос: Если ваша широта 41 ° северной широты, каков угол?
(в градусах)
между полуденным солнцем и южным горизонтом в мартовское или сентябрьское равноденствие?

Времена года

Увеличение дневного света — одна из причин, почему лето теплее зимы. Но есть
еще одна причина, которая еще более важна: угол и угол полуденного солнца.Уведомление от
на приведенных выше иллюстрациях видно, что полуденное солнце в июне намного выше, чем в декабре. Это означает
что в июне солнечные лучи падают на землю более прямо. Напротив, в декабре
такое же количество энергии рассеивается на большей площади земли:

Интенсивность солнечного света, падающего на землю, зависит от угла наклона солнца.
в небе. Когда солнце находится под меньшим углом, такое же количество энергии
распространяются по большей площади земли, поэтому земля меньше нагревается.Углы
Показанные здесь для полуденного солнца на 41 ° северной широты.

Существует распространенное заблуждение, что лето теплее зимы, потому что солнце
ближе к нам летом. На самом деле расстояние до Солнца практически не меняется — и в
На самом деле, в январе солнце находится ближе всего к нам. Опять же, сезонные изменения
в климате обусловлены изменяющимся углом угловых углов солнечных лучей, а также
различное количество времени, в течение которого солнце находится над нашим горизонтом.

Солнце на небесной сфере

Хотя мы никогда не видим солнце и звезды одновременно, это не
особенно сложно понять, с какими звездами и созвездиями выстроено солнце на любом
в данный день: просто посмотрите на созвездия на востоке незадолго до восхода солнца или созвездия
на западе вскоре после захода солнца и учитывайте угол падения солнца ниже горизонта.

Эклиптика — это большой круг на небесной сфере с вершиной 23.5 ° с
относительно небесного экватора. Его ориентация по отношению к нашему горизонту меняется
поскольку сфера вращается вокруг нас каждый день. Его ориентация показана здесь в полдень в
Декабрь и полночь в июне.

Если вы нанесете дневное положение солнца на звездную карту или небесный глобус, вы обнаружите, что
он постепенно очерчивает большой круг, называемый эклиптикой. Итак, эклиптика — это воображаемый круг
вокруг небесной сферы, с центром на нас, которая отмечает все возможные местоположения солнца
относительно созвездий.Каждый день, поскольку солнце занимает на четыре минуты дольше, чем
созвездия, чтобы вращаться вокруг нас, она ползет примерно на один градус на восток по
эклиптика. Он завершает круг ровно за один полный год (365,24 дня).

Эклиптика пересекает небесный экватор в двух противоположных точках, местах расположения Солнца.
в дни равноденствия. Но эклиптика наклонена под углом 23,5 ° по отношению к небесному телу.
экватор, поэтому половина его находится в северном полушарии небесной сферы, а половина — на юге.Солнце достигает самой северной точки эклиптики во время июньского солнцестояния и достигает своей
самая южная точка декабрьского солнцестояния.

Созвездия Зодиака — это просто те, которые расположены вдоль эклиптики.
Традиционно их 12: Рыбы, Арес, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева,
Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей. Согласно современным официальным
границы созвездий, однако, большая часть Скорпиона на эклиптике на самом деле
находится в соседнем созвездии Змееносца.

На этой 360-градусной карте всей небесной сферы северный небесный полюс растянут.
через верхний край и южный небесный полюс через нижний край. Небесный экватор
отмечен синим цветом, и очерчены 12 созвездий зодиака. Показанная эклиптика
желтым цветом отмечен годовой путь солнца среди звезд. В мартовское равноденствие солнце находится на
крайний правый, в Рыбах. Солнце смещается влево примерно на один градус за день, сначала двигаясь в
северная половина неба, а затем, после сентябрьского равноденствия, южная половина.

Солнце из разных широт

Положение солнца относительно звезд не зависит от
ваше место наблюдения на Земле, так что теперь вы знаете достаточно, чтобы понять, как выглядит Солнце
перемещаться по небу из других мест.

Если вы путешествуете на восток или запад, вы увидите восход и заход солнца раньше или позже, соответственно,
прямо как звезда. Опять же, мы частично компенсируем это, установив наши часы на
разные часовые пояса.

Если вы путешествуете на север или юг, дневное движение солнца по-прежнему будет таким же, как у звезды.
видно с вашей широты.
Так, например, в дни равноденствия Солнце все еще следует за небесным экватором, а в точке равноденствия.
во время солнцестояний солнце следует по кругу, лежащему на 23,5 ° северной широты (в июне) или южной широты.
(в декабре) небесного экватора. Если вы можете представить себе пути звезд на этих
части небесной сферы, тогда вы можете визуализировать ежедневный путь солнца.

Так, например, когда вы путешествуете на север из Юты, вы увидите, что полуденное солнце опускается ниже.
и ниже в южном небе.В конце концов вы попадете на широту, где полуденное солнце
в декабрьское солнцестояние лежит на вашем южном горизонте; эта широта, на 23,5 ° ниже
Северный полюс, называется
Полярный круг.
К северу от полярного круга будут дни
во время декабрьского солнцестояния, когда солнце никогда не встает.
Немного менее очевидно то, что за Полярным кругом в июне
во время солнцестояния солнце никогда не заходит — оно просто касается северного горизонта в полночь (см.
иллюстрацию ниже).
Еще дальше на север будет все больше и больше дней темноты зимой и непрерывно.
солнечный свет летом.На Северном полюсе солнце находится над горизонтом шесть раз подряд.
месяцев (с марта по сентябрь), вращаясь по горизонтальным кругам, достигая максимума
высота 23,5 ° над горизонтом в день июньского солнцестояния.

По мере того, как вы путешествуете на юг в северном полушарии, полуденное солнце становится выше и
выше. Первое качественное изменение происходит на широте 23,5 °, где полуденное солнце
июньское солнцестояние проходит прямо над головой. Эта широта называется
Тропик Рака.
Дальше на юг, в так называемых тропиках, полуденное солнце появится в небе северной части .
в течение периода времени около июньского солнцестояния.На экваторе полуденное солнце прямое
накладные расходы в дни равноденствий. А после того, как вы пройдете 23,5 ° южной широты (
Тропик Козерога),
полуденное солнце всегда на севере. Гораздо дальше на юг находится
Южный полярный круг, где
Солнце никогда не всходит полностью во время июньского солнцестояния и никогда не заходит полностью в декабрьское солнцестояние.
Исследователи
на Южном полюсе световой день продолжается с сентября по март и постоянно светится.
ночь (включая сумерки) с марта по сентябрь.

Арктический и Антарктический круги отмечают максимальную досягаемость солнечных лучей на
солнцестояния.Тропики Рака и Козерога отмечают места
где лучи полуденного солнца перпендикулярны земле во время солнцестояний.
(Изображение Земли адаптировано из данных НАСА с использованием Джона Уокера.
Зритель Земли и Луны.)

Эти географические вариации угла наклона солнца над горизонтом также объясняют
основные географические вариации климата Земли. Арктические и антарктические регионы почти всегда
холодно — даже летом, когда они получают 24 часа солнечного света в день, — потому что
угол наклона солнца над горизонтом никогда не бывает очень высоким.А в тропиках почти всегда тепло — даже
хотя они никогда не получают больше 12 часов солнечного света в день, потому что полуденное солнце
всегда так высоко в небе. Средние широты, где лето обычно жаркое и прохладное.
или холодные зимы, называются умеренными зонами . Северная умеренная зона находится между
Тропик Рака и Полярный круг, а южный умеренный пояс (где времена года
перевернуты) находится между тропиком Козерога и Северным полярным кругом.

Вопрос: Если вы живете за Полярным кругом, каков максимум
угол наклона солнца над горизонтом (в градусах)?

Размер и цвет Солнца

Помимо местоположения солнца на небе, мы также можем легко измерить его видимое
размер и цвет его света. Результаты могут вас удивить.

Простой, но небезопасный способ оценить видимый размер солнца — поднять мизинец.
к нему. Проблема в том, что солнце такое яркое, что прямой взгляд на него может повредить глаза.Тем не менее, если вы подождете, пока солнце не станет сильно затемнено облаками или дымкой, вы можете избежать неприятностей.
очень быстрый взгляд. Затем вы обнаружите, что угловая ширина солнца составляет лишь половину вашей ширины.
мизинец на расстоянии вытянутой руки, то есть всего на полградуса!

Гораздо безопаснее измерить видимый размер Солнца с помощью
самодельный проектор-обскура.

Поскольку солнце такое яркое, большинство людей удивляются, узнав, что его угловая ширина равна
только полградуса. Полный круг составляет 360 градусов, поэтому потребуется около 720 солнц, выстроенных бок о бок,
чтобы окружить вас полным кругом.

Угловой размер солнца не зависит от того, где на небе мы его видим. Обычная оптическая иллюзия,
однако заставляет солнце казаться больше
когда он близко к нашему горизонту. Это потому, что мы тогда
сравнивая его размер с размером других далеких объектов на горизонте. Когда солнце высоко в небе,
с другой стороны, мы обычно сравниваем его размер с размером всего неба. В любом случае легко
Убедитесь сами, что измеренный угловой размер солнца всегда одинаков.

Цвет солнца также, кажется, меняется в зависимости от его положения на небе, становясь
желто-оранжевый,
а иногда даже красный,
когда он близко к горизонту.Когда солнце высоко в небе, кажется,
по существу белый — хотя это трудно увидеть, потому что (безопасно) смотреть намного труднее
на солнце в это время. Но, как вы могли догадаться, изменения видимого цвета солнца имеют
ничего общего с самим солнцем; покраснение у нашего горизонта на самом деле вызвано атмосферой Земли.
Большая часть воздуха в нашей атмосфере заключена в очень тонкую оболочку, толщиной всего несколько миль.
Когда солнце находится высоко в небе, его свет проходит всего несколько миль по воздуху, прежде чем
достигнув наших глаз.Однако когда солнце находится на горизонте, мы видим, как его свет фильтруется через десятки
миль воздуха. Белый свет солнца на самом деле представляет собой смесь всех цветов радуги от
от фиолетового и синего до оранжевого и красного. Воздух имеет тенденцию рассеивать более синие цвета, заставляя небо казаться
синий. С другой стороны, более красные цвета рассеиваются гораздо меньше и, следовательно, могут сильно проникать
дальше в атмосфере, заставляя закаты казаться желто-оранжевыми.

Солнечный свет — это смесь всех цветов радуги.Воздух имеет тенденцию рассеивать
более голубые цвета, в результате чего небо кажется голубым. Более красные цвета могут проникать сквозь многие
миль воздуха, заставляя закаты казаться красными.

Авторские права © 2010-2011 Даниэль В. Шредер.
Некоторые права защищены.

6 (ч). Геометрия Земля-Солнце

Вращение и вращение Земли

Термин Земля
вращение
относится к прядению
нашей планеты на своей оси.Из-за вращения
Поверхность Земли движется к экватору со скоростью
около 467 м / с или чуть более 1675 км / с
час. Если бы вы могли посмотреть на север Земли
Полюса из космоса можно было бы заметить, что направление
вращения против часовой стрелки (цифра
6ч-1
). Обратное верно, если Земля
рассматривается с Южного полюса.Один оборот занимает
ровно двадцать четыре часа и называется средним значением
солнечный день
. Вращение Земли
отвечает за суточные циклы дня и ночи.
В любой момент времени одна половина Земли
находится в солнечном свете, а другая половина в темноте.
Край, отделяющий дневной свет от ночи, называется
круг
освещения
.Вращение Земли
также создает видимое движение Солнца по
горизонт.

Рисунок 6h-1:
движение Земли вокруг своей оси известно как
вращение. Направление этого движения меняется в зависимости от
позиция зрителя. С Северного полюса
кажется, что вращение движется против часовой стрелки
мода.Глядя на Южный полюс, Земля
вращение появляется по часовой стрелке.

Орбита Земли вокруг Солнца
называется Земля
революция
. Это небесное движение занимает 365,26 секунды.
дней для завершения одного цикла. Далее, орбита Земли
вокруг Солнца не круглая, а овальная или эллиптическая (см. рис.
6ч-2
).Эллиптическая орбита приводит к удалению Земли
от Солнца меняться в течение года. Тем не менее, это явление
не несет ответственности за времена года на Земле! Этот
изменение расстояния от Солнца вызывает количество
солнечной радиации, получаемой Землей, в год
варьируются примерно на 6%. Рисунок 6h-2 иллюстрирует
позиции в вращении Земли, где это
самый близкий и самый дальний от Солнца.3 января перигелий ,
Земля находится ближе всего к Солнцу (147,3 млн км). В
Земля находится дальше всего от Солнца 4 июля, или афелий (152,1
млн км). Среднее расстояние Земли от
Солнце за годовой период составляет около 149,6 млн км.

Рисунок 6h-2:
Положение равноденствий, солнцестояний, афелия и
перигелия относительно орбиты Земли вокруг
Солнце.Между точками равноденствия и солнцестоянием должно быть 90 градусов.
в плоскости эклиптики.

Наклон оси Земли

Эклиптика
самолет
можно определить как двумерный
плоская поверхность, геометрически пересекающая
орбитальный путь вокруг Солнца. На этом плане Земля
ось не находится под прямым углом к ​​этой поверхности, но
наклонен под углом около 23 °.5 ° от перпендикуляра . Рисунок
6h-3
показывает вид сбоку Земли на своей орбите.
о Солнце в четыре важные даты: июня
солнцестояние
, сентябрь
равноденствие
, декабрь
солнцестояние
и марта
Равноденствие
. Обратите внимание, что угол
Ось Земли по отношению к плоскости эклиптики и
Полярная звезда на эти четыре даты остается неизменной.Тем не менее, относительное положение оси Земли относительно
Солнце действительно меняется в течение этого цикла. Это обстоятельство
отвечает за годовые изменения высоты
Солнца над горизонтом .
Это также вызывает сезонов ,
контролируя интенсивность и продолжительность солнечного света
получены местоположениями на Земле. Рисунок 6h-4 показывает
вид сверху на то же явление. В этом
вид, мы можем увидеть, как меняется круг освещения
его положение на поверхности Земли. В течение
два равноденствия, круг освещения разрезает
через Северный полюс и Южный полюс. На
Июньское солнцестояние, круг освещения касательный
к Полярному кругу (66.5 ° с.ш.) и области
выше этой широты длится 24 часа светового дня.
Полярный круг находится в 24 часа темноты во время
декабрьское солнцестояние.

Рисунок 6h-3:
Ось вращения Земли наклонена на 23,5 ° от
красная линия, проведенная перпендикулярно эклиптике
самолет.Этот наклон остается неизменным везде
орбита Земли вокруг Солнца. Времена года подходят только для Северного полушария.

Рисунок 6h-4: Годовой
изменение положения Земли при ее вращении
вокруг Солнца. На этом графике мы видим
Земля из положения в космосе, которое находится над
Северный полюс (желтая точка) в день летнего солнцестояния,
зимнее солнцестояние и два равноденствия.Обратите внимание, как
положение Северного полюса на поверхности Земли
не меняется. Однако его положение относительно
Солнце действительно меняется, и этот сдвиг ответственен
по сезонам. Красный круг на каждой из Земель
представляет Полярный круг (66,5 градуса северной широты). В течение
июньское солнцестояние, область за полярным кругом
переживает 24 часа дневного света, потому что
Северный полюс наклонен 23.5 градусов к Солнцу.
Полярный круг переживает 24 часа ночи, когда
Северный полюс наклонен на 23,5 градуса от
Солнце в день декабрьского солнцестояния. Во время двух равноденствий
круг освещения прорезает полярный
ось и все места на Земле — опыт 12
часы дня и ночи. Времена года подходят только для Северного полушария.

21 или 22 июня Земля находится
на своей орбите так, что Северный полюс наклонен на 23,5 ° в сторону
Солнце ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-5 и
см. анимацию — Рисунок 6h-7 ).
Во время июньского солнцестояния (также называемого летом г.
солнцестояние
в
Северное полушарие), все локации к северу от
на экваторе длина дня превышает двенадцать часов, в то время как
во всех местах к югу от экватора продолжительность светового дня меньше
чем двенадцать часов (см. таблицу
6ч-2
).21 или 22 декабря Земля позиционируется.
так что Южный полюс наклонен на 23,5 градуса в сторону
Солнце ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-5 и
см. анимацию — Рисунок 6h-8 ).
Во время декабрьского солнцестояния (также называемого зимой г.
солнцестояние
на севере
Полушарие), все точки к северу от экватора имеют
продолжительность светового дня менее двенадцати часов, в то время как во всех местах
к югу от экватора продолжительность дня превышает двенадцать
часов (см. Таблица 6h-2 ).

Рисунок 6h-5: Во время
во время июньского солнцестояния Северный полюс Земли наклонен
23,5 градуса к Солнцу относительно круга
освещения. Это явление держит все места
выше 66,5 градуса северной широты за 24 часа
солнечного света, а места ниже 66 широты.5
градусы S в темноте. Северный полюс наклонен
23,5 градуса от Солнца относительно круга
освещения во время декабрьского солнцестояния. На
эта дата, все места выше 66,5 градуса
N сейчас в темноте, а места ниже широты
66,5 градусов южной широты получают 24 часа дневного света.

22 или 23 сентября, также называемый осенним
равноденствие
на Севере
Полушарие, ни один полюс не наклонен в сторону или в сторону
от Солнца ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-6 и
см. анимацию — Рисунок 6h-9 ).В Северном полушарии
20 или 21 марта отмечается приход весеннего равноденствия или весна когда
еще раз полюса не наклонены ни в сторону, ни в сторону
с Солнца. Продолжительность дня в оба эти дня,
независимо от широты, ровно 12 часов.

Рисунок 6h-6: Во время
равноденствия, ось Земли не наклонена
к или от Солнца и круга освещения
прорезает столбы.Эта ситуация не предполагает
что угол наклона Земли на 23,5 градуса больше не
существуют. Точка зрения этого рисунка показывает, что
ось Земли наклонена на 23,5 градуса в сторону
зритель для обеих дат (см. рисунки 6h-3 и
6ч-4
). Красные круги, показанные на рисунке, — это
Полярный круг.

Наклон оси и высота Солнца

Годовое изменение относительного положения
оси Земли по отношению к Солнцу вызывает
высота Солнца или солнечных
высота
меняться в нашем небе.Солнечная высота обычно измеряется от южной
или северная точка вдоль горизонта и начинается с нуля
градусов. Максимальная высота Солнца достигается, когда Солнце
прямо над головой и имеет значение 90 °. Общая
изменение максимальной солнечной высоты для любого местоположения
на Земле за год составляет 47 ° (земная
наклон 23.5 ° х 2 = 47 °). Это изменение связано с
годовым изменениям относительного положения
Земля к Солнцу. На 50 градусах северной широты максимум солнечной
в день июньского солнцестояния высота колеблется от 63,5 градусов
до 16,5 градусов в день декабрьского солнцестояния ( Рисунок 6h-10 ).
Максимальная высота Солнца на экваторе составляет 66,5 градусов.
над северным концом горизонта в июне
солнцестояние, прямо над головой в сентябрьское равноденствие,
а затем до 66.5 градусов выше южной оконечности
горизонта во время декабрьского солнцестояния (фигура
6h-11
).

Рисунок 6h-10: Варианты
на высоте солнечных.
полдень
для 50 градусов северной широты в июне
солнцестояние, равноденствие и декабрьское солнцестояние.

Рисунок
6ч-11:
вариаций
на высоте солнечных.
полдень
для экватора во время июньского солнцестояния,
равноденствие и декабрьское солнцестояние.

Место на Земле, где находится Солнце
находится прямо над головой на солнечных
полдень
известен как подсолнечный
точка . Подсолнечная точка находится на экваторе.
во время двух равноденствий ( Фигуры 6h-11 и 6h-12 ).
В эти даты экватор совмещен с плоскостью эклиптики, а полюса — с кругом освещения (, рис. 6h-6 ).Летом
во время солнцестояния подсолнечная точка перемещается к тропикам.
Рака
(23,5 ° с.ш.), потому что на
на этот раз Северный полюс наклонен на 23,5 ° к
Солнце ( Фигуры 6h-12 и 6h-13 ). Рисунок
6h-13
показывает, как постепенно изменяется подсолнечная точка.
от одного дня к другому в течение одного года. Примечание
что на этом графике подсолнечная точка расположена в
Тропик Козерога (23.5 ° ю.ш.) во время
декабрьское солнцестояние, когда Южный полюс расположен под углом 23,5 ° к
Солнце ( Рисунок 6h-5 ).

Рисунок 6h-12: Взаимосвязь
от максимальной высоты Солнца до широты для равноденствия
(слева) и июньское солнцестояние (справа). Красные значения
справа от глобусов максимальные солнечные высоты
на солнечных
полдень
.Черные цифры слева обозначают
расположение Экватора, Тропик Рака (23,5
градусы С), Тропик Козерога (23,5 градуса Ю),
Полярный круг (66,5 градуса с.ш.) и Антарктика
Круг (66,5 градуса ю.ш.). Расположение Севера
и Южные полюса также определены. Во время равноденствия
экватор — это место на Земле с Солнцем
угол 90 градусов для солнечного полудня.Обратите внимание, как максимум
Высота Солнца уменьшается с увеличением широты по мере удаления
от экватора. За каждый пройденный градус широты
максимальная высота Солнца уменьшается на такую ​​же величину.
В день равноденствия вы также можете рассчитать угол полудня.
путем вычитания широты местоположения из 90. Во время
летнее солнцестояние, Солнце сейчас прямо над головой
в Тропике Рака.Все места выше этого
в локации максимальная высота Солнца составляет 23,5 градуса
выше от положения равноденствия. Места над
Полярный круг находится в дневное время суток. Ниже
Тропик Рака полуденный угол падения Солнца
один градус высоты на каждый градус широты
путешествовал. На Северном полярном круге максимальная высота Солнца
становится 0 градусов и местоположения к югу от этой точки
на Земле находятся в 24 часа темноты.

Фигура 6h-13: Угол
склонения Солнца и широты
подсолнечная точка в течение года. Сезоны для
Северное полушарие.

Следующая таблица описывает
изменения солнечной высоты в солнечный полдень для двух солнцестояний
и равноденствия.Все измерения в градусах ( горизонт имеет
180 градусов от True
Север от
до Истинно
Юг
) и отсчитываются от истинного севера.
или Истинный Юг (что угодно
ближе).

Таблица 6h-1: Максимум
Высота Солнца для выбранных широт в течение двух
солнцестояния и равноденствия.

Местонахождение

Широта

Мартовское равноденствие

20/21 марта

Июньское солнцестояние

21/22 июня

сентябрь
Равноденствие

22/23 сентября

декабрь
Солнцестояние

21/22 декабря

90 N 0 градусов 23.5 градусов 0 градусов — 23,5 градусов
70 н. 20 градусов 43,5 градуса 20 градусов -3,5 градуса
66.5
23,5 градуса 47 градусов 23,5 градуса 0 градусов
60 н. 30 градусов 53,5 градуса 30 градусов 6.5 градусов
50 н. 40 градусов 63,5 градуса 40 градусов 16,5 градусов
23,5
66.5 градусов 90 градусов 66,5 градусов 43 градуса
0 градусов 90 градусов 66,5 градусов 90 градусов 66.5 градусов
23,5
С
66,5 градусов 43 градуса 66,5 градусов 90 градусов
50 S 40 градусов 16.5 градусов 40 градусов 63,5 градуса
60 S 30 градусов 6,5 градусов 30 градусов 53,5 градуса
66.5
С
23,5 градуса 0 градусов 23,5 градуса 47 градусов
70 S 20 градусов -3,5 градуса 20 градусов 43.5 градусов
90 ю 0 градусов — 23,5 градусов 0 градусов 23,5 градуса

По следующим ссылкам показаны графические иллюстрации.
годового движения Солнца в нашем небе для избранных
широты.На этих иллюстрациях солнечные углы измерены
от True North и True South для солнечных
полдень
.

| 90 N | 66,5 N | 50 N | 23,5
N | Экватор (0) | 23,5
S | 50 S | 66,5
S | 90 S |

Наконец, высота Солнца на солнечной
полдень также можно рассчитать с помощью следующих простых
уравнение:

Высота A =
90 — широта L +/- склонение D

В этом уравнении L
широта места в градусах и D
склонение.Уравнение упрощается до A =
90 — L
, если солнечный угол
определения делаются на любую дату равноденствия.
Если угол Солнца определяется для даты солнцестояния,
склонение ( D ) составляет
добавлен к широте ( L )
если локация переживает лето (северные широты
= Июньское солнцестояние; южные широты = декабрьское солнцестояние)
и вычитается из широты ( L )
если локация переживает зиму (северные широты
= Декабрьское солнцестояние; южные широты = июньское солнцестояние).Все ответы из этого уравнения даны относительно Истинно
Северный
для южных широт и Истинный
Юг
для северных широт. Для наших целей
только склонения двух солнцестояний и двух равноденствий
важные. Это следующие значения: июньское солнцестояние D = 23,5,
Декабрьское солнцестояние D = -23,5,
Мартовское равноденствие D = 0,
и сентябрьское равноденствие D = 0.При использовании приведенного выше уравнения в тропических широтах,
Могут возникать значения высоты солнца более 90 градусов
для некоторых расчетов. Когда это происходит, полдень
Солнце на самом деле находится позади вас, если смотреть на экватор.
В этих условиях следует пересчитать высоту Солнца.
следующим образом:

Высота A =
90 — (первоначально рассчитанная высота A — 90)

Вот как Солнце движется по небу в течение года

Сезар Канту / AstroColors

В любое время суток вы теоретически можете настроить камеру, чтобы делать снимки ландшафта, который охватывает видимое положение Солнца на небе. Если вы вернетесь на следующий день в то же время, через 24 часа, вы обнаружите, что Солнце очень незначительно изменило свое положение. Если бы вы делали это каждый день в течение всего года, вы бы обнаружили две важные вещи:

  1. Солнце наконец-то вернулось бы в свою исходную точку, поскольку Земля вернулась в ту же точку своей орбиты, что и год назад.
  2. Обведенная вами фигура будет выглядеть как восьмерка с одной петлей больше другой: форма, известная как наша аналемма.

Тот факт, что Земля обращается вокруг Солнца один раз в год, объясняет первую часть. Но движение Солнца в его особой форме аналеммы происходит по ряду глубоких причин. Давайте выясним почему.

Пользователь Викимедиа Tauʻolunga

Первым важным фактором видимого движения Солнца является тот факт, что Земля вращается вокруг Солнца, будучи наклоненной вокруг своей оси. Наклон оси Земли примерно на 23,5 ° гарантирует, что наблюдатели в разных местах будут видеть, как Солнце достигает более высокого или более низкого положения над горизонтом в течение всего года. Когда ваше полушарие наклонено к Солнцу, максимальное положение Солнца поднимется ближе к зениту, а когда ваше полушарие отделено плиткой, максимальное положение Солнца будет дальше от него.

Когда ваша половина мира наклонена к нашей родительской звезде, путь Солнца по небу кажется длиннее, поднимается выше и дает нам больше часов дневного света, чем в среднем. Наклон оси является причиной времен года на Земле и объясняет, почему существует такая разница в длине и характере дня во время летнего солнцестояния и зимнего солнцестояния.

Пользователь Wikimedia Commons Tauʻolunga

В общем, по всей Земле Солнце, кажется, поднимается в восточной части неба, поднимается высоко над головой в экваториальном направлении, а затем опускается и садится на западе.Если вы живете:

  • к югу от 23,5 ° южной широты июньское солнцестояние отмечает самый короткий и самый низкий путь Солнца по небу, а декабрьское солнцестояние отмечает самый длинный и самый высокий путь.
  • к северу от 23,5 ° северной широты, декабрьское солнцестояние отмечает самый короткий и самый низкий путь Солнца по небу, а июньское солнцестояние отмечает самый длинный и самый высокий путь.
  • между двумя тропиками (между 23,5 ° ю.ш. и 23,5 ° с.ш.) Солнце пройдет прямо над головой в течение двух дней, равноудаленных от одного солнцестояния.

Из любого места, если бы вы отслеживали положение Солнца в течение года — например, с помощью камеры-обскуры — это то, что вы бы увидели.

Регина Валкенборг / www.reginavalkenborgh.com

Но кажется, что Солнце не просто поднимается и опускается в небе симметричной формы. Время заката и восхода солнца меняется в течение года. Солнце достигает своей наивысшей точки в разные времена года, а не только в полдень каждый день.

Причина этого во многом связана со вторым основным фактором, влияющим на видимое движение Солнца в течение года: орбита Земли вокруг Солнца является эллиптической, а не круговой.

Обращение по эллипсу не означает, что Земля находится ближе или дальше от Солнца в определенных точках своей орбиты. Это также — согласно второму закону Кеплера — означает, что, когда Земля находится близко к Солнцу (перигелий), она обладает более высокой орбитальной скоростью, а когда Земля находится далеко от Солнца (афелий), она обладает меньшей орбитальной скоростью.

НАСА / Лаборатория реактивного движения

Само по себе это не имеет большого значения, но теперь нам нужно добавить еще один фактор: Земля не вращается вокруг своей оси один раз за 24 часа. Вместо этого Земля совершает полный оборот на 360 ° всего за 23 часа 56 минут; день занимает 24 часа, потому что эти дополнительные 4 минуты необходимы, чтобы «догнать» расстояние, которое Земля прошла по своей орбите вокруг Солнца.

В средний день, когда Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью, 24 часа — это как раз то, что нужно. Но когда Земля движется медленнее (около афелия), 24 часа — это слишком много для Солнца, чтобы вернуться в то же положение, и поэтому кажется, что Солнце смещается медленнее, чем в среднем. Точно так же, когда Земля движется быстрее (около перигелия), 24 часов недостаточно для того, чтобы Солнце вернулось туда, откуда оно началось, и поэтому оно перемещается быстрее, чем в среднем.

Изображение, созданное Autodesk через UK

Если бы нам приходилось бороться только с осевым наклоном, и наша орбита была бы идеальным кругом, путь Солнца, начертанный в небе, был бы поистине идеальной восьмеркой: симметричной как относительно горизонтальной, так и вертикальной осей.

Если бы мы жили на неподвижной планете с эллиптической орбитой, путь Солнца по небу был бы просто эллипсом: эксцентриситет был бы единственным фактором, влияющим на движение Солнца.Это примерно то, что происходит на Юпитере и Венере, где осевые наклоны незначительны.

Но здесь, на Земле, у нас есть и эллиптическая орбита, и значительный наклон оси, поэтому оба эффекта значительны. В частности, когда мы их объединяем, мы сразу видим, почему наша аналемма выглядит как восьмерка, зажатая с одной узкой стороны.

Джузеппе Донатиелло / flickr

Здесь, на Земле, перигелий происходит 3 января: всего через две недели после декабрьского солнцестояния. Поскольку наша планета движется с наибольшей скоростью около декабрьского солнцестояния, это делает «нижнюю» сторону аналеммы (из Северного полушария) намного больше, чем «верхняя» сторона, которая совпадает с афелием в начале июля и Июньское солнцестояние.

В общем, мы можем объединить эти эффекты, чтобы составить уравнение для того, где Солнце будет находиться в любой конкретный момент времени, если смотреть из любого места на Земле.Мы называем эту производную величину уравнением времени.

Пользователь Wikimedia Commons Роб Кук

В общем, только наклон оси и эллиптичность определяют форму пути Солнца, если смотреть с Земли в одно и то же время каждый день.В этой форме зафиксирована аналемма Земли.

Но есть еще два фактора, определяющих точную ориентацию аналеммы. Один из них — ваше местоположение на Земле: наблюдатели из Северного полушария увидят небольшую петлю аналеммы, возникающую высоко в небе, и большую петлю, расположенную ниже в небе, в то время как наблюдатели Южного полушария увидят обратное.

Сидней Морнинг Геральд

Другой — в какое время суток вы фотографируете. Если вы делаете ежедневную фотографию:

  • в полдень, когда Солнце находится на самом высоком уровне, аналемма будет казаться совершенно вертикальной.
  • На

  • до полудня, до того, как Солнце достигнет своего наивысшего уровня, аналемма будет повернута против часовой стрелки от полуденного положения.
  • после полудня, после того как Солнце достигнет своего пика, аналемма будет повернута по часовой стрелке из своего полуденного положения.

Изучив 52 объединенных изображения Сезара Канту, собранных в течение года, вы можете сказать, что он сфотографировал Солнце ближе к вечеру со своей широты в Мексике.

Сезар Канту / AstroColors

Легко видеть, что самая верхняя точка соответствует летнему солнцестоянию, а самая низкая точка соответствует зимнему солнцестоянию, но нет особого астрономического значения для «точки пересечения» в аналемме Солнца, если смотреть с Земли.Эти даты приходятся примерно на 14 апреля и 30 августа и определяются только тем, как наши времена года, определяемые наклоном оси, совпадают с орбитой нашей планеты вокруг Солнца.

Если бы наши перигелий и афелий были выровнены с равноденствием, а не с солнцестоянием, у нас была бы каплевидная аналемма, а не восьмерка, как Солнце появляется с Марса! Аналемма — это красивая, естественная форма, которую Солнце вырисовывает с течением времени, создавая восьмерку, как того требует наша орбита и наклон оси.Наслаждайтесь движением Солнца в нашем небе, ведь его уникальный космический пируэт обусловлен уникальным движением нашей планеты в космосе!

Sky Tellers — Сезоны

Мероприятия SkyTellers Seasons для детей младшего возраста
См. Также: мероприятия и ресурсы «Сезоны средней школы»

О наших временах года

Что вызывает наши времена года?
У нас есть времена года, потому что ось Земли — воображаемая линия, проходящая через Землю и вокруг которой вращается — наклонена.Он наклонен примерно на 23,5 градуса относительно плоскости нашей орбиты (эклиптики) вокруг Солнца. Когда мы вращаемся вокруг Солнца, наша ось всегда указывает на одно и то же фиксированное место в космосе. Наша северная ось указывает почти прямо на Полярную звезду, Полярную звезду.

На этом снимке Земля изображена сбоку, вращаясь вокруг Солнца. Ось наклонена и указывает на Полярную звезду независимо от того, где Земля находится на своей орбите.Из-за этого меняется распределение солнечных лучей. В июне, летом в северном полушарии, солнечные лучи и тепло достигают северного полюса. В декабре, зимой в северном полушарии, северный полюс отклонен от падающего солнечного света.

«Фиксированный» наклон означает, что во время нашей орбиты вокруг Солнца каждый год разные части Земли получают солнечный свет в течение разного периода времени. Это также означает, что угол , под которым солнечный свет падает на разные части поверхности Земли, меняется в течение года.Солнечный свет, падающий на поверхность под углом, «распространяется» по более широкой области по сравнению с солнечным светом, падающим перпендикулярно поверхности Земли. Области, которые получают больше рассеянного солнечного света, получают меньше энергии от нашего Солнца. Все эти факторы в совокупности определяют годовой цикл смены времен года на Земле!

На части нашей орбиты северная половина Земли наклонена на градусов по направлению к Солнцу. В северном полушарии сейчас лето; Есть более продолжительные периоды дневного света, Солнце находится выше в небе, и солнечные лучи падают на поверхность более прямо, давая нам более высокие температуры.Северный полюс постоянно светится!

Когда северная половина Земли наклонена к Солнцу, южное полушарие наклонено. Люди в южном полушарии испытывают более короткую продолжительность дня и более низкие температуры зимы.

Зимой в северном полушарии наша северная ось продолжает указывать на Полярную звезду, но, поскольку мы двигались по орбите вокруг Солнца, наше северное полушарие теперь направлено от нашего Солнца.Северный полюс полностью темный, а в других местах в северном полушарии наблюдается более короткая продолжительность дня и более низкие температуры зимой, поскольку Солнце проходит по нижней дуге на южном небе, а солнечные лучи падают на поверхность под меньшим углом. Когда в северной половине Земли зима, в южном полушарии, наклоненном к нашему Солнцу, наступает лето.

Осенью и весной в некоторых местах на Земле наблюдаются похожие, более мягкие условия. Земля переместилась в такое положение на своей орбите, где ее ось более или менее перпендикулярна падающим лучам Солнца.Продолжительность светового дня и темноты более равномерно распределена по всем широтам земного шара.

Какой не вызывает смены сезонов ?
Времена года — , а не из-за того, насколько далеко Земля от нашего Солнца. Орбита Земли вокруг нашего Солнца имеет слегка эллиптическую траекторию (очень небольшую!), И Солнце находится не точно в центре эллипса. Это означает, что в течение года Земля иногда находится дальше от нашего Солнца, а иногда и ближе, но разница небольшая (не так для некоторых других планет!).Земля находится ближе всего к нашему Солнцу в январе (перигелий) и дальше всего в июле (Земля находится на расстоянии 147,5 миллионов километров от Солнца, когда достигает афелия). Если бы расстояние было наиболее важным фактором, то у всей Земли было бы лето в январе, когда мы ближе всего к нашему Солнцу, и зима в июле, когда мы дальше всего!

Что такое солнцестояния и равноденствия?
Солнцестояние происходит, когда ось Земли направлена ​​прямо к нашему Солнцу.Это происходит дважды в год на орбите Земли. Около 21 июня северный полюс наклонен на 23,5 градуса к нашему Солнцу, а в северном полушарии наступает летнее солнцестояние, самый длинный день в году в северном полушарии. В тот же день южное полушарие наклонено на 23,5 градуса на градусов от Солнца на градусов, а в южных регионах Земли наступает самый короткий день в году — зимнее солнцестояние.

Второе солнцестояние происходит 21 или 22 декабря, когда северный полюс наклоняется на 23 °.5 градусов от нашего Солнца в , южный полюс наклонен к нему. Это самый короткий день в году в северном полушарии — период зимнего солнцестояния в северном полушарии.

Дважды в год во время равноденствий («равных ночей») ось Земли не направлена ​​к нашему Солнцу, а перпендикулярна падающим лучам. Во время равноденствий каждое место на нашей Земле (кроме крайних полюсов) испытывает 12 часов дневного света и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие наступает в северном полушарии 21 или 22 марта (осеннее равноденствие в южном полушарии).22 или 23 сентября знаменует собой осеннее или осеннее равноденствие в северном полушарии.

Когда Земля вращается вокруг нашего Солнца, положение ее оси относительно Солнца изменяется. Это приводит к изменению наблюдаемой высоты нашего Солнца над горизонтом. В любом данном месте на Земле, наше Солнце следует летом более высоко над горизонтом, а зимой — более низко. Весной и осенью он прокладывает промежуточный путь. Это означает, что нашему Солнцу требуется больше времени, чтобы пересечь небо летом, и меньше времени зимой.Этот эффект усиливается по мере продвижения к полюсам; люди, живущие вблизи экватора, испытывают лишь небольшие изменения дневного света в течение года. Изменение более радикальное по отношению к полюсам.

Во время летнего солнцестояния в северном полушарии Земля наклоняется так, что солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности в Тропике Рака (23,5 градуса северной широты, что соответствует наклону оси Земли). В (солнечный) полдень наше Солнце находится прямо над головой в этом месте (и на уменьшающейся высоте над горизонтом к северу и югу от тропика Рака).В местах к северу наше Солнце будет в самом высоком положении над горизонтом, и ему потребуется больше всего времени, чтобы пересечь небо. Во всех северных локациях световой день более 12 часов. Во всех южных районах световой день составляет менее 12 часов. Места за Полярным кругом (к северу от 66,5 градуса широты; 90 градусов без наклона оси Земли) получают 24 часа солнечного света. В местах ниже Северного полярного круга (66,5 градуса южной широты) 24 часа темноты.

http://www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/contents/6h.html
Во время летнего солнцестояния в северном полушарии область «выше» полярного круга (выше 66,5 градуса северной широты) получает 24 часа дневного света, в то время как южный полярный регион находится в полной темноте.

Во время зимнего солнцестояния в северном полушарии падающие лучи Солнца перпендикулярны тропику Козерога в точке 23.5 градусов южной широты. Путь Солнца является самым низким над горизонтом в местах к северу от экватора, и в этих регионах самый короткий день в году. Между зимним и летним солнцестоянием световой день увеличивается, поскольку Земля продолжает вращаться по орбите вокруг Солнца.

Во время равноденствий солнечный свет падает перпендикулярно поверхности на экваторе Земли. Во всех местах на Земле, независимо от широты, 12 часов светового дня и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие знаменует переход от 24 часов темноты к 24 часам дневного света на полюсах Земли .В этих экстремальных местах наше Солнце движется над горизонтом во время весеннего равноденствия и не опускается ниже горизонта до осеннего равноденствия.

Есть ли на других планетах времена года?
Да! Другие планеты в нашей солнечной системе переживают времена года по той же причине, что и Земля; их ось вращения наклонена. Однако некоторые планеты, такие как Марс и Плутон, имеют эллиптические орбиты, что приводит к более резким изменениям расстояния от Солнца, когда они вращаются вокруг него.Это, в сочетании с осевым наклоном, вызывает большие сезонные колебания.

Уран имеет экстремальный наклон в 82 градуса. Урану требуется почти 84 земных года, чтобы совершить почти круговой путь вокруг Солнца. Наклон означает, что полюс каждого полушария почти напрямую подвергается воздействию солнечных лучей во время летнего солнцестояния, а противоположное полушарие находится в постоянной темноте. Учитывая длительный период обращения Урана по орбите, это означает 20-летнюю зиму или лето!

Продолжительность года (дни) Наклон оси вращения (градусы) Начало весны Начало лета Начало осени Начало зимы
Меркурий 88 <1 н / д н / д н / д н / д
Венера 224.7 2,6 или 1,77 н / д н / д н / д н / д
Земля 365,25 23,4 20 марта 2018 21 июня 2018 г. 22 сентября 2018 г. 21 декабря 2018
Марс 687 25,2 23 марта 2019 г. 8 октября 2019 г. 8 апр.2020 г. 2 сен.2020 г.
Юпитер 4331 3.1 н / д н / д н / д н / д
Сатурн 10 747 90 481

26,7 2009 2017 2025 2032
Уран 30 589 90 481

97,8 2050 2072 2007 2030
Нептун 59800 28.3 2046 2087 2128 2005

* Летнее солнцестояние — это время, когда северный полюс планеты наклонен к Солнцу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*