Почему в полдень Солнце белое, а во время восхода и захода солнца красное?

Общие знания

17.01.2021

5 825

Солнце часто выглядит красным, особенно когда оно встает или садится, потому что именно тогда солнечный свет должен проходить через большую часть атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя.

Странно, как солнце, которое обычно изображается желтым в школьных учебниках, принимает так много других цветов всего за 24 часа.

Когда оно поднимается над горизонтом, оно обычно имеет красный оттенок. Когда оно поднимается выше по небу, оно теряет эту красноту и становится все более ярким, в конце концов, кажется ослепительно белым в полдень. Конечно, днем солнечный свет настолько яркий, что нельзя (и не следует) смотреть на солнце напрямую, но если наблюдать его через защитные очки, то оно будет казаться белым. Затем, когда оно заходит, оно приобретает красноватый оттенок.

В этой статье мы обсудим, почему солнце кажется красноватым во время заката и восхода солнца, но белым в полдень.

Солнечный свет и атмосфера Земли

Атмосфера Земли состоит из нескольких газов, водяного пара и частиц пыли. Преимущества наличия этого защитного газового слоя, окружающего нашу планету, слишком много, чтобы перечислять — он поддерживает все формы жизни на Земле, предоставляя газы, необходимые для биохимических процессов, защищает жителей планеты, защищая их от вредных солнечных лучей (при этом удерживая его тепло, что является бонусом) и отражают почти всех неприятных захватчиков (неодушевленных) из космоса.

Большинство космических объектов сгорают при входе в атмосферу нашей планеты.

Помимо обеспечения этих важнейших ресурсов, которые обеспечивают выживание всех форм жизни на Земле, атмосфера также вызывает некоторые интересные явления, такие как течение ветра, синий цвет неба и различные цвета солнца в разное время суток.

Почему во время восхода солнца солнце кажется красным?

Солнечный свет, как известно, представляет собой комбинацию различных форм электромагнитного излучения. Вам знаком термин «электромагнитное излучение»?

Определенно должен, потому что именно благодаря специфическому типу электромагнитного излучения (видимому свету) вы даже можете прочитать эту статью!

Радиоволны (используются в смартфонах и всех устройствах беспроводной связи), инфракрасное излучение (используются в очках ночного видения и телевизионных пультах), рентгеновские лучи (используются в области медицины и здравоохранения) и гамма-лучи (связанные с ядерной энергетикой) — все это примеры электромагнитного излучения.

Как упоминалось ранее, солнечный свет состоит из электромагнитного излучения. Хотя Солнце испускает ВСЕ виды электромагнитного излучения, большая часть солнечного света состоит из видимого света, ультрафиолетовых лучей и инфракрасных лучей (тепла).

Вы можете вспомнить, как читали в школьном классе по естествознанию, что солнечный свет чисто белый, потому что он представляет собой комбинацию всех семи цветов радуги, каждая из которых имеет разную длину волны.

Когда солнечный свет (состоящий из цветов с разной длиной волны) достигает нашей планеты и попадает в атмосферу, частицы, присутствующие в последней, имеют тенденцию рассеивать свет с более короткой длиной волны (а именно, синий и фиолетовый), пропуская при этом цвета с более длинной длиной волны (например, красный, желтый и оранжевый).

Поскольку волны более красной длины от небесных тел (таких, как солнце или луна) проникают в слои нашей атмосферы лучше, чем другие цвета, солнце выглядит красным, если смотреть вблизи горизонта.

Обратите внимание на красноватый оттенок восходящего солнца.

И почему солнце выглядит особенно красным, когда оно заходит или восходит?

Потому что во время заката или восхода солнца солнечный свет должен пройти через максимальное количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя. Из-за этого солнечный свет рассеивает больше синего света, из-за чего солнце становится более красным, когда оно встает или садится.

Фактически, естественное явление, известное как Рэлеевское рассеяние (названное в честь британского физика лорда Рэлея), диктует, что более короткие длины волн (синий) света рассеиваются легче, чем более длинные (красные).

Вот почему небо кажется голубым, а солнце — или иногда даже луна — красным или оранжевым.

Почему в полдень солнце кажется белым?

Тот же принцип применим и в этом случае. Когда Солнце находится прямо над головой, оно должно пройти через наименьшее количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя на поверхности Земли. Это означает, что у него нет возможности столкнуться с таким количеством составляющих частиц атмосферы.

Когда солнце находится прямо над головой, оно приобретает ярко-белый оттенок.

Благодаря этому все цвета солнечного света почти с одинаковой интенсивностью достигают глаз наблюдателя; сочетание всех этих длин волн придает солнцу ослепительно белый оттенок (который НЕ следует наблюдать невооруженным глазом).

В заключение следует отметить, что Солнце кажется красным, потому что красный свет проникает в атмосферу более эффективно, чем другие цвета, именно поэтому те небесные тела, которые видны с Земли, имеют красновато-оранжевый оттенок, в зависимости от времени суток и их места на небе!

Метки

Солнце

Подпишитесь на нас:Дзен. Новости / Вконтакте / Telegram

GISMETEO: 15 фактов о солнцестоянии, которых вы не знали — Наука и космос

Летнее солнцестояние — самый длинный день в году в Северном полушарии. Представляем вашему вниманию 15 интересных фактов об этом дне.

© Aleks Kend | Shutterstock.com

1. В этом году летнее солнцестояние приходится на 21 июня

Летнее солнцестояние всегда происходит между 20 и 22 июня, но, поскольку календарь не отражает вращение Земли с абсолютной точностью, точное время слегка смещается каждый год. В 2023 году солнце достигнет наибольшей высоты в небе Северного полушария 21 июня (в 17:57 по Москве).

2. Солнце будет находиться прямо над головой лишь в тропике Рака

Хотя во всем Северном полушарии 21 июня станет самым длинным днем в году, Солнце будет расположено прямо над головой только над тропиком Рака (23 градуса 27 минут северной широты). Северный тропик (тропик Рака) — самая северная широта, на которой Солнце в полдень может подняться в зенит, одна из пяти основных параллелей, отмечаемых на картах Земли. Это происходит в момент летнего солнцестояния, когда угол падения солнечных лучей на поверхность Северного полушария, меняющийся ежегодно из-за обращения наклоненной оси планеты вокруг Солнца, является максимальным. Южный эквивалент тропика Рака — тропик Козерога. Название тропика Рака произошло от созвездия Рака, в котором 2 тысячи лет находилось Солнце в момент летнего солнцестояния. Однако в настоящее время в это время Солнце находится в созвездии Близнецов.

3. Название этого дня связано с кажущейся неподвижностью Солнца

Термин «солнцестояние» происходит от латинских слов sol (солнце) и sistere (стоять на месте), поскольку относительное положение Солнца на небе в полдень не сильно меняется во время солнцестояния и последующих нескольких дней.

4. Самый большой костер в мире развели в честь этого дня

На протяжении сотен лет по всему миру в этот день проводятся различные праздники. Среди них и празднование «середины лета», которое отмечается в первую субботу после 19 июня в Скандинавских странах. В 2016 году жители Олесунна в Норвегии установили мировой рекорд — высота их праздничного костра составила 47 метров.

5. Как правило, жаркая погода устанавливается в течение нескольких недель после этого дня

Вы можете задаться вопросом, почему так происходит, если солнцестояние является самым длинным днем в году — и, следовательно, наибольшее количество солнечного света приходится именно на этот день. Однако температура обычно не достигает к этому времени своего годового пика, что происходит из-за того, что вода, которая составляет большую часть поверхности Земли, имеет высокую удельную теплоемкость. Из этого следует, что ей требуется некоторое время, чтобы нагреться и остыть.

6. Тысячи людей собираются у Стоунхенджа на празднование солнцестояния

Люди долгое время считали, что Стоунхендж был местом празднования солнцестояния у друидов. Хотя нет никакой доказанной связи между празднованием кельтского солнцестояния и Стоунхенджем, в эти дни тысячи современных язычников собираются здесь, чтобы наблюдать восход солнца.

7. Язычники празднуют этот день с символами огня и воды

В язычестве и викке середина лета отмечается праздником Лита. В Древней Европе фестиваль включал в себя прокатку гигантских огненных колес в водоемы, что символизировало баланс между стихиями огня и воды.

8. В Древнем Египте солнцестояние предвещало Новый год

В Древнем Египте летнее солнцестояние предшествовало появлению звезды Сириус, которая, по мнению египтян, была причиной ежегодного разлива Нила, что было важным периодом в сельском хозяйстве. Египетский календарь был установлен таким образом, что начало года совпадало с появлением Сириуса — сразу после солнцестояния.

9. В Древнем Китае почитали Инь

В Древнем Китае считали, что в течение года силы Инь и Ян возрастали и убывали в обратной пропорции друг к другу. В день летнего солнцестояния влияние Ян было в самом разгаре, но празднование было сосредоточено на предстоящем переходе к Инь. В день зимнего солнцестояния чествовали противоположный «переключатель».

10. На Аляске проводят полуночный бейсбольный матч

Каждый год в день летнего солнцестояния команда Goldpanners из Фэрбенкса празднует статус самой северной бейсбольной команды на планете игрой, которая начинается в 10 вечера и растягивается до утра — без искусственного освещения. Ее называют игрой Полуночного Солнца. Традиция возникла на Аляске в 1906 году и была принята командой в первый год своего существования (1960 год).

11. Во время солнцестояния Земля находится дальше всего от Солнца

Вы можете подумать, что, поскольку солнцестояние происходит летом, это означает, что Земля ближе всего к Солнцу. Тем не менее Земля на самом деле ближе всего к Солнцу, когда в Северном полушарии — зима. Летнее тепло — результат наклона земной оси, а не того, насколько планета близка к Солнцу в любой момент времени.

12. По иронии судьбы этот день знаменует «темное время» в истории науки

Легенда гласит, что именно в день летнего солнцестояния 1633 года Галилей был вынужден отказаться от своего заявления о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Даже сделав это, он все равно провел остаток своей жизни под домашним арестом.

13. В альтернативном календаре был дополнительный месяц, названный в честь этого дня

В 1902 году сотрудник британской железной дороги по имени Мозес Котсворт попытался создать новую календарную систему, в которой было 13 месяцев. Дополнительный месяц был вставлен между июнем и июлем и назван Сол (Sol).

14. В Древней Греции этот день был также праздником социального равенства

Греческий праздник Кроний, на котором чествовали Кроноса, бога земледелия, совпадал с солнцестоянием. Праздник отличался от других ежегодных торжеств тем, что рабы и свободные граждане участвовали в празднествах на равных.

15. В Древнем Риме чтили богиню Весту

В Риме середина лета совпала с праздником Весталии, на котором чествовали Весту, римскую богиню, считавшуюся покровительницей домашнего очага. Культ весталок (жриц богини) пользовался большим уважением среди римлян. В отличие от большинства других женщин, они могли самостоятельно распоряжаться своим имуществом и писать завещания, им были обязаны уступать дорогу, а в суде их показания всегда имели решающее значение. Оскорбивших жрицу Весты ждала смертная казнь. В случае, если весталка случайно встречала осужденного к казни, казнь отменяли.

солнцестояний и равноденствий | StarDate Online

Солнцестояние — это событие на орбите Земли, во время которого наклон земной оси направлен наиболее прямо к Солнцу или от него. Летнее солнцестояние для северного полушария происходит в течение нескольких дней после 21 июня каждого года. Именно в этот день положение Солнца на небе в полдень находится на самой высокой высоте в году, а положение Солнца на восходе и закате — на самом северном севере в течение года. Зимнее солнцестояние приходится на 21 декабря, когда Солнце находится в самом низу неба в полдень, а восходит и заходит дальше всего на юге. День летнего солнцестояния — самый длинный день в году, а день зимнего солнцестояния — самый короткий день в году. Равноденствие — это время года, когда Солнце появляется на небе в точке пересечения эклиптики и небесного экватора. Существуют две такие точки: Весеннее равноденствие (приблизительно 21 марта) отмечает начало весны. Осеннее равноденствие (примерно 20 сентября) знаменует собой начало осени. В каждой из этих точек Солнце восходит строго на востоке и садится строго на западе.

Радиопрограммы

Летняя луна

Вечернее небо в первый день лета
21 июня 2023 г.

Луна и Спика

Спиннинг по зодиаку
30 мая 2023 г.

День весеннего равноденствия

Вступление в новый сезон
20 марта 2023 г.

Зимнее солнцестояние

Празднование тьмы
21 декабря 2022 г.

Paint Rock

Солнце пронзает сердце Солнца
20 декабря 2022 г.

Луна и Марс

Старая веха и новый сезон
20 июля 2022 г.

Летнее солнцестояние

Заходим в летнюю «печку»
20 июня 2022 г.

День весеннего равноденствия

Новый сезон и новое начало
20 марта 2022 г.

Сентябрьское равноденствие II

Изменения в смене сезонов
23 сентября 2021 г.

Осеннее равноденствие

Отмечаем начало сезона
22 сентября 2021 г.

Миф равноденствия

Разрушение мифа о равноденствии
20 марта 2021 г.

День весеннего равноденствия

Калибровка сезонов
19 марта 2021 г.

Зимнее солнцестояние

Выстраивание начала зимы
21 декабря 2020 г.

Сатурналии

Планета и вечеринка имеют общее имя
17 декабря 2020 г.

Осень

Солнце меняет направление
22 сентября 2020 г.

Зимнее солнцестояние

Самый короткий день, но не самый холодный
20 декабря 2019 г.

Самый ранний закат

Возиться с закатом
3 декабря 2019 г.

Осеннее равноденствие

Растягивая дневной свет
22 сентября 2019 г.

Лахайна, 9, полдень0003
Солнце стоит высоко
14 июля 2019 г.

Больше Солнцестояния

Разные даты на лето
21 июня 2019 г.

Летнее солнцестояние

Весна в лето
20 июня 2019 г.

Марсианский источник

Вступление в длинный сезон
23 марта 2019 г.

Больше весеннего равноденствия

Начало космического путешествия
20 марта 2019 г.

День сурка

Празднование Дня сурка
2 февраля 2019 г.

Летнее солнцестояние

Стоя на месте для лета
21 июня 2018 г.

Зима

Астрономия и смена времен года
20 декабря 2017 г.

Кахокия

Выравнивание восходящего солнца
23 сентября 2017 г.

Осень

Вступая в более короткие дни осени
22 сентября 2017 г.

Летнее солнцестояние

Маркировка времени по движению Солнца
20 июня 2017 г.

День весеннего равноденствия

Вступление в новый сезон
19 марта 2017 г.

Путь Солнца

Печать

Дополнительная литература на сайте www.astronomynotes.com:

• Астрономия без телескопа
  • Солнечный и звездный день

Днем мы можем видеть Солнце, но яркое дневное небо мешает нам видеть большинство других объектов на небе (в некоторые дни днем ​​можно увидеть Луну, а если знать, где искать, то можно также иногда вижу Венеру).

В качестве мысленного эксперимента подумайте о том, что вы могли бы увидеть, если бы могли одновременно видеть Солнце и звезды на небе днем.

• Какие звезды вы бы увидели за Солнцем?
• Вы всегда будете видеть одни и те же звезды за Солнцем?

Проверьте это с

Звездная ночь !

1. Откройте Звездная ночь , установите для него Восход солнца и установите временной поток на 1 час.
2. В меню «Вид» или на вкладке «Параметры» вы можете выбрать «Скрыть дневной свет», что позволит вам видеть звезды, даже когда солнце взойдет.
3. Если вы хотите, чтобы помочь вашему глазу, вы также можете включить фигурки созвездий, используя меню «Вид», вкладку «Параметры» или просто набрав букву «k» на клавиатуре.
4. Теперь перемещайтесь по времени по одному часу, нажимая кнопку шага вперед. Обратите внимание на путь Солнца и его положение по отношению к звездам.

Давайте посмотрим два фильма, снятых с помощью Звездная ночь . Первый иллюстрирует путь Солнца в течение одного дня (от восхода до заката) в соответствии с приведенными выше инструкциями.

В этой первой анимации мы видим Солнце низко над восточным горизонтом на восходе, около 7 утра, и оно находится в Деве. Когда анимация продвигается вперед, и Солнце, и Дева перемещаются из своего положения низко на восточном горизонте в более высокую точку строго на юг в полдень (обратите внимание, что анимация немного обманчива, звезды и Солнце должны двигаться с одинаковой скоростью). ). Наконец, на последнем кадре и Солнце, и Дева зашли за западный горизонт в 18:00.

Авторы и права: Крис Пальма

Вторая иллюстрирует положение Солнца в полдень на востоке 21 июня, 21 сентября, 21 декабря и 21 марта.

Если бы вы могли видеть Солнце и звезды одновременно, вы бы увидели, что в течение одного дня , Солнце было бы внутри одного созвездия (точнее, одного из созвездий Зодиака). Чтобы быть еще более конкретным, поймите, что созвездия состоят из звезд далеко на заднем плане, поэтому, когда мы говорим, что Солнце находится «внутри» созвездия, мы имеем в виду, что видим Солнце в проекции перед определенной группой звезд. далекие звезды.

В первом из двух фильмов обратите внимание на положение Солнца относительно созвездия Девы в 7:00, полдень и 18:00. Как мы обсуждали в начале урока, именно вращение Земли заставляет Солнце и звезды двигаться по небу, поэтому мы должны ожидать, что Солнце и звезды должны двигаться с одинаковой скоростью. Таким образом, Солнце будет видно внутри одного и того же созвездия в течение всего дня. То есть, если Солнце окажется в созвездии Близнецов на рассвете, то оно все равно будет в Близнецах в полдень и на закате.

Это в основном правильно, однако есть один эффект, который мы не принимаем во внимание. Земля не просто вращается в фиксированной точке в космосе. Земля также вращается по орбите вокруг Солнца. За год Земля совершит полный оборот вокруг Солнца. Так, в декабре Земля будет по одну сторону от Солнца, а через полгода, в июне, по другую сторону от Солнца.

Анимация выше показывает неподвижное Солнце с планетой вращается вокруг (или вокруг ) вокруг Солнца.

Авторы и права: Крис Пальма

Второй фильм Starry Night , показанный выше, демонстрирует, что в декабре, когда Земля обращена лицом к Солнцу, за Солнцем находится Стрелец. Двенадцать часов спустя, когда Земля повернулась так, что наступила ночь, Земля смотрит прямо в сторону от Солнца, в сторону созвездия Близнецов. В июне ситуация полностью обратная, потому что Земля находится на противоположной стороне от Солнца. Созвездие позади Солнца в полдень в июне — это Близнецы, а двенадцать часов спустя, когда Земля обращена прямо от Солнца, оно указывает на созвездие Стрельца.

Это довольно легко визуализировать, если подумать о крайнем случае разницы в положении Земли с разницей в шесть месяцев, но что происходит изо дня в день? Способ визуализации следующий. Звезды находятся так далеко от Земли, что, опять же, для наших целей мы можем считать их неподвижными. Мы знаем, что вращение Земли заставляет звезды образовывать на небе круги или дуги, которые начинаются на востоке и движутся на запад. Возникает естественный вопрос: «Сколько времени потребуется, чтобы звезда А появилась в том же месте на небе днем ​​позже?» То есть, допустим, что звезда А «проходит ваш меридиан» (это означает, что если вы проведете на небе воображаемую линию, соединяющую строго север с югом, звезда проходит эту линию в данный конкретный момент времени), как сколько времени пройдет, пока звезда А не пройдет ваш меридиан в следующий раз? У вас может возникнуть соблазн сказать 24 часа, но правильный ответ — 23 часа и 56 минут! Если вы проделаете то же самое для Солнца, то есть рассчитаете время между последовательными прохождениями Солнца,0010 — это 24 часа (хотя оно меняется в течение года, и некоторые дни немного длиннее, а другие немного короче 24 часов).

Продолжительность времени между прохождениями звезды (любой звезды) называется звездными сутками , а продолжительность времени между прохождениями Солнца называется солнечными сутками . Разница вызвана медленным дрейфом Земли вокруг Солнца. Поскольку Земля прошла 1/365 пути вокруг Солнца за день, она должна повернуться более чем на 360 градусов, чтобы Солнце появилось в той же части неба (например, пройдя меридиан), что и раньше. вчера. Однако, поскольку звезды находятся так далеко, обращение Земли вокруг Солнца не влияет на их видимое положение на небе, поэтому Земле достаточно повернуться на 360 градусов, чтобы они появились в той же части неба. Из-за этого эффекта кажется, что Солнце медленно дрейфует на восток по сравнению со звездами фона, и кумулятивный эффект этого дрейфа заключается в том, что Солнце будет находиться в Близнецах в июне и в Стрельце в декабре.

Вращающаяся Земля вид Солнца меняется по мере того, как Земля вращается вокруг Солнца

Предоставлено: Wikimedia Commons

Обратите внимание на рисунок выше: когда Земля вращается на 360 градусов, она переходит из положения 1 в положение 2, и удаленная звезда находятся в том же положении, что и с Земли.