Slunce ovlivňuje Zemi poměrně silně. Slunce vyzařuje světlo, a protože se Země otáčí kolem své vlastní osy, stává se dnem a nocí. Sluneční světlo přináší teplo, které s rotací Země kolem Slunce a nakloněním zemské osy (23,5°) způsobuje změnu ročních období. Většina světla a tepla pochází z přímého slunečního záření.

Sluneční světlo

Sluneční paprsky mohou v každém okamžiku osvětlit pouze jednu polovinu zemského povrchu. Sluneční světlo rovnoměrně dopadá na severní a jižní pól pouze dvakrát ročně - 23. září a 21. března - rovnodennosti (obrázek 1). V těchto dvou dnech dopadají přímé sluneční paprsky vertikálně na rovník.
Od 23. září do 21. prosince sluneční paprsky postupně rozšiřují svou oblast dopadu na Zemi od jižního pólu a ustupují od severního pólu. 21. prosince dosáhnou paprsky 23,5° za jižním pólem (antarktická zóna) a nejsou schopny dosáhnout severního pólu na stejných 23,5° (arktická zóna). V tento den oblast jižně od polárního kruhu (Antarktida) dostává stálé sluneční světlo, zatímco oblast severně od polárního kruhu (Arktida) zůstává bez slunečního světla. Zkuste to analyzovat pomocí zeměkoule. Najděte jižní a severní polární kruh na zeměkouli (rovnoběžky na severní a jižní polokouli se zeměpisnými šířkami 66,5°).
22. prosince pokrývají paprsky Slunce celou zónu až k polárnímu kruhu a opouštějí polární kruh na 23,5° (obrázek 2). A 21. června je opak pravdou – paprsky zcela opouštějí oblast polárního kruhu a osvětlují oblast polárního kruhu. Nyní je jižní pól ve tmě a severní pól dostává stálé sluneční světlo (obrázek 3). To vysvětluje šestiměsíční den a noc na severním a jižním pólu.
Když světlo dopadá přímo na obratník severu (23,5° severně od rovníku), je den na severní polokouli nejdelší možný než noc (21. června).
Když světlo dopadá přímo na obratník jihu (23,5° jižně od rovníku), je den na severní polokouli nejkratší v noci (22. prosince).

§ 52. Zdánlivý roční pohyb Slunce a jeho vysvětlení

Pozorováním denního pohybu Slunce v průběhu roku si lze snadno všimnout řady rysů v jeho pohybu, které se liší od denního pohybu hvězd. Nejtypičtější z nich jsou následující.

1. Místo východu a západu Slunce, a tedy i jeho azimut, se mění ze dne na den. Počínaje 21. březnem (kdy Slunce vychází na východě a zapadá na západě) do 23. září Slunce vychází v severovýchodní čtvrti a zapadá na severozápadě. Na začátku této doby se body východu a západu Slunce pohybují na sever a poté v opačném směru. 23. září, stejně jako 21. března, Slunce vychází na východním bodě a zapadá na západním bodě. Od 23. září do 21. března se podobný jev bude opakovat v jihovýchodní a jihozápadní čtvrti. Pohyb bodů východu a západu Slunce má jednoroční období.

Hvězdy vždy vycházejí a zapadají ve stejných bodech na obzoru.

2. Poledníková výška Slunce se mění každý den. Například v Oděse (průměr = 46°,5 N) bude 22. června největší a bude se rovnat 67°, poté začne klesat a 22. prosince dosáhne nejnižší hodnoty 20°. Po 22. prosinci se poledníková výška Slunce začne zvyšovat. I to je jednoletý jev. Poledníková výška hvězd je vždy konstantní. 3. Doba mezi kulminacemi kterékoli hvězdy a Sluncem se neustále mění, zatímco doba mezi dvěma kulminacemi stejných hvězd zůstává konstantní. Takže o půlnoci vidíme kulminovat souhvězdí, která jsou aktuálně na opačné straně koule než Slunce. Pak některá souhvězdí ustoupí jiným a během roku o půlnoci všechna souhvězdí vyvrcholí.

4. Délka dne (nebo noci) není po celý rok konstantní. To je zvláště patrné, pokud porovnáte délku letních a zimních dnů ve vysokých zeměpisných šířkách, například v Leningradu, protože čas, kdy je Slunce nad obzorem, se v průběhu roku mění. Hvězdy jsou nad obzorem vždy stejnou dobu.

Slunce tedy kromě každodenního pohybu prováděného společně s hvězdami má také viditelný pohyb po kouli s roční periodou. Tento pohyb se nazývá viditelný roční pohyb Slunce přes nebeskou sféru.

Nejjasnější představu o tomto pohybu Slunce získáme, pokud každý den určíme jeho rovníkové souřadnice - rektascenzi a a deklinaci b Poté pomocí nalezených hodnot souřadnic vyneseme body na pomocnou nebeskou sféru a spojíme jsou s hladkou křivkou. V důsledku toho získáme na kouli velký kruh, který bude naznačovat dráhu zdánlivého ročního pohybu Slunce. Kruh na nebeské sféře, po kterém se Slunce pohybuje, se nazývá ekliptika. Rovina ekliptiky je nakloněna k rovině rovníku pod konstantním úhlem g = =23°27", který se nazývá úhel sklonu. ekliptika k rovníku(obr. 82).

Rýže. 82.

Zdánlivý roční pohyb Slunce podél ekliptiky nastává ve směru opačném k rotaci nebeské sféry, tedy od západu na východ. Ekliptika protíná nebeský rovník ve dvou bodech, které se nazývají body rovnodennosti. Bod, ve kterém Slunce přechází z jižní polokoule na severní, a proto mění název deklinace z jižní na severní (tj. z bS na bN), se nazývá bod jarní rovnodennost a je označena ikonou Y Tato ikona označuje souhvězdí Berana, ve kterém se tento bod kdysi nacházel. Proto se mu někdy říká bod Berana. V současné době se bod T nachází v souhvězdí Ryb.

Opačný bod, ve kterém Slunce přechází ze severní polokoule na jižní a mění název své deklinace z b N na b S, se nazývá bod podzimní rovnodennosti. Je označen symbolem souhvězdí Vah O, ve kterém se kdysi nacházel. Aktuálně je bod podzimní rovnodennosti v souhvězdí Panny.

Bod L se nazývá letní bod, a bod L" - bod zimní slunovrat.

Sledujme zdánlivý pohyb Slunce po ekliptice v průběhu roku.

Slunce dorazí k jarní rovnodennosti 21. března. Rektascenze a a deklinace b Slunce jsou nulové. Na celé zeměkouli Slunce vychází v bodě O st a zapadá v bodě W a den se rovná noci. Počínaje 21. březnem se Slunce pohybuje po ekliptice směrem k bodu letního slunovratu. Rektascenze a deklinace Slunce se neustále zvyšuje. Na severní polokouli je astronomické jaro a na jižní polokouli podzim.

22. června, přibližně o 3 měsíce později, Slunce přichází do bodu letního slunovratu L. Rektascenze Slunce je a = 90°, a deklinace b = 23°27" s. š. Na severní polokouli začíná astronomické léto (nejdelší dny a nejkratší noci), a na jihu - zima (nejdelší noci a nejkratší dny S dalším pohybem Slunce se začíná snižovat jeho severní deklinace a stále se zvyšuje jeho rektascenze).

O další tři měsíce později, 23. září, se Slunce dostává do bodu podzimní rovnodennosti Q. Přímý vzestup Slunce je a=180°, deklinace b=0°. Protože b = 0° (jako 21. března), pak pro všechny body na zemském povrchu Slunce vychází v bodě O st a zapadá v bodě W. Den se bude rovnat noci. Název deklinace Slunce se mění ze severní 8n na jižní - bS. Na severní polokouli začíná astronomický podzim a na jižní polokouli začíná jaro. S dalším pohybem Slunce po ekliptice k bodu zimního slunovratu U narůstá deklinace 6 a rektascenze aO.

22. prosince Slunce přichází do bodu zimního slunovratu L". Rektascenze a=270° a deklinace b=23°27"J. Astronomická zima začíná na severní polokouli a léto začíná na jižní polokouli.

Po 22. prosinci se Slunce přesune do bodu T. Název jeho deklinace zůstává jižní, ale klesá a jeho rektascenzi se zvyšuje. Asi o 3 měsíce později, 21. března, se Slunce po úplném otočení podél ekliptiky vrací do bodu Berana.

Změny rektascenze a deklinace Slunce nezůstávají konstantní po celý rok. Pro přibližné výpočty se bere denní změna rektascenze Slunce rovna 1°. Změna v deklinaci za den se považuje za 0°,4 pro jeden měsíc před rovnodenností a jeden měsíc po, a změna je 0°,1 pro jeden měsíc před slunovraty a jeden měsíc po slunovratech; po zbytek času se změna sluneční deklinace považuje za 0°.3.

Zvláštnost změn rektascenze Slunce hraje důležitou roli při výběru základních jednotek pro měření času.

Bod jarní rovnodennosti se pohybuje podél ekliptiky směrem k ročnímu pohybu Slunce. Jeho roční pohyb je 50", 27 nebo zaokrouhleno na 50",3 (pro rok 1950). V důsledku toho Slunce nedosáhne svého původního místa vzhledem k stálicím o vzdálenost 50",3. Aby Slunce urazilo naznačenou dráhu, bude to trvat 20 mm 24 s. Z tohoto důvodu jaro

Dochází k němu předtím, než Slunce dokončí svůj viditelný roční pohyb, celý kruh o 360° vzhledem k pevným hvězdám. Posun v okamžiku nástupu jara objevil Hipparchos ve 2. století. př.n.l E. z pozorování hvězd, které provedl na ostrově Rhodos. Tento jev nazval anticipace rovnodenností neboli precese.

Fenomén posunutí bodu jarní rovnodennosti vyvolal potřebu zavést pojmy tropických a hvězdných let. Tropický rok je časový úsek, během kterého Slunce provede úplnou revoluci přes nebeskou sféru vzhledem k bodu jarní rovnodennosti T. „Trvání tropického roku je 365,2422 dní a je v souladu s přírodními jevy přesně obsahuje celý cyklus ročních období: jaro, léto, podzim a zima.

Hvězdný rok je časový úsek, během kterého Slunce provede úplnou revoluci přes nebeskou sféru vzhledem ke hvězdám. Délka hvězdného roku je 365,2561 dne. Hvězdný rok je delší než tropický rok.

Při svém zdánlivém ročním pohybu přes nebeskou sféru Slunce prochází mezi různými hvězdami umístěnými podél ekliptiky. Dokonce i ve starověku byly tyto hvězdy rozděleny do 12 souhvězdí, z nichž většina dostala jména zvířat. Pás oblohy podél ekliptiky tvořený těmito souhvězdími se nazýval Zodiac (kruh zvířat) a souhvězdí se nazývala zodiakální.

Podle ročních období prochází Slunce následujícími souhvězdími:

Ze společného pohybu ročního Slunce po ekliptice a denního pohybu v důsledku rotace nebeské sféry vzniká obecný pohyb Slunce po spirále. Krajní rovnoběžky této přímky se nacházejí na obou stranách rovníku ve vzdálenostech = 23°.5.

22. června, kdy Slunce popisuje extrémní denní rovnoběžku na severní nebeské polokouli, je v souhvězdí Blíženců. V dávné minulosti bylo Slunce v souhvězdí Raka. 22. prosince se Slunce nachází v souhvězdí Střelce a v minulosti bylo v souhvězdí Kozoroha. Proto se nejsevernější nebeská rovnoběžka nazývala obratník Raka a jižní pak obratník Kozoroha. Odpovídající pozemské rovnoběžky se zeměpisnými šířkami cp = bemach = 23°27" na severní polokouli byly nazývány obratníkem Raka neboli severní obratník a na jižní polokouli - obratníkem Kozoroha neboli jižním obratníkem.

Společný pohyb Slunce, ke kterému dochází podél ekliptiky za současné rotace nebeské sféry, má řadu znaků: mění se délka denní rovnoběžky nad a pod horizontem (a tedy i trvání dne a noci), poledníkové výšky Slunce, body východu a západu Slunce atd. d. Všechny tyto jevy závisí na vztahu mezi zeměpisnou šířkou místa a deklinací Slunce. Proto pro pozorovatele nacházejícího se v různých zeměpisných šířkách budou různé.

Podívejme se na tyto jevy v některých zeměpisných šířkách:

1. Pozorovatel je na rovníku, cp = 0°. Osa světa leží v rovině skutečného horizontu. Nebeský rovník se shoduje s první vertikálou. Denní rovnoběžky Slunce jsou rovnoběžné s první vertikálou, proto Slunce ve svém denním pohybu nikdy nepřekročí první vertikálu. Slunce denně vychází a zapadá. Den se vždy rovná noci. Slunce je na zenitu dvakrát do roka – 21. března a 23. září.

Rýže. 83.

2. Pozorovatel je na zeměpisné šířce φ
3. Pozorovatel je na zeměpisné šířce 23°27"
4. Pozorovatel je na zeměpisné šířce φ > 66°33"N nebo S (obr. 83). Pás je polární. Rovnoběžky φ = 66°33"N nebo S se nazývají polární kružnice. V polární zóně lze pozorovat polární dny a noci, tedy když je Slunce nad obzorem déle než den nebo pod obzorem déle než den. Čím delší jsou polární dny a noci, tím větší je zeměpisná šířka. Slunce vychází a zapadá pouze v těch dnech, kdy je jeho deklinace menší než 90°-φ.

5. Pozorovatel je na pólu φ=90°N nebo S. Osa světa se shoduje s olovnicí, a tedy rovník s rovinou skutečného horizontu. Pozice poledníku pozorovatele bude nejistá, takže části světa chybí. Přes den se Slunce pohybuje rovnoběžně s obzorem.

Ve dnech rovnodennosti nastávají polární východy nebo západy slunce. Ve dnech slunovratů dosahuje výška Slunce největších hodnot. Výška Slunce je vždy rovna jeho deklinaci. Polární den a polární noc trvají 6 měsíců.

V důsledku různých astronomických jevů způsobených kombinovaným denním a ročním pohybem Slunce v různých zeměpisných šířkách (průchod zenitem, polární jevy ve dne a noci) a klimatickými rysy, které tyto jevy způsobují, se zemský povrch dělí na tropické, mírné a polární zóny.

Tropické pásmo je část zemského povrchu (mezi zeměpisnými šířkami φ=23°27"N a 23°27"J.š.), ve které Slunce vychází a zapadá každý den a dvakrát za rok je na svém zenitu. Tropické pásmo zabírá 40 % celého zemského povrchu.

Mírné pásmo nazývá se část zemského povrchu, ve které Slunce každý den vychází a zapadá, ale nikdy není za zenitem. Existují dvě mírná pásma. Na severní polokouli mezi zeměpisnými šířkami φ = 23°27"N a φ = 66°33"N a na jižní polokouli mezi zeměpisnými šířkami φ=23°27"S a φ = 66°33"J. Mírné zóny zabírají 50 % zemského povrchu.

Polární pás nazývaná část zemského povrchu, ve které jsou pozorovány polární dny a noci. Existují dvě polární zóny. Severní polární pás sahá od zeměpisné šířky φ = 66°33"N k severnímu pólu a jižní - od φ = 66°33"S k jižnímu pólu. Zabírají 10 % zemského povrchu.

Poprvé správné vysvětlení zdánlivého ročního pohybu Slunce přes nebeskou sféru podal Mikuláš Koperník (1473-1543). Ukázal, že roční pohyb Slunce přes nebeskou sféru není jeho skutečný pohyb, ale pouze zdánlivý, odrážející roční pohyb Země kolem Slunce. Koperníkova světová soustava se nazývala heliocentrická. Podle této soustavy je ve středu sluneční soustavy Slunce, kolem kterého se pohybují planety včetně naší Země.

Země se současně účastní dvou pohybů: otáčí se kolem své osy a pohybuje se po elipse kolem Slunce. Rotace Země kolem své osy způsobuje koloběh dne a noci. Jeho pohyb kolem Slunce způsobuje změnu ročních období. Kombinovaná rotace Země kolem své osy a pohyb kolem Slunce způsobuje viditelný pohyb Slunce přes nebeskou sféru.

Pro vysvětlení zdánlivého ročního pohybu Slunce přes nebeskou sféru použijeme Obr. 84. Slunce S se nachází ve středu, kolem kterého se Země pohybuje proti směru hodinových ručiček. Zemská osa zůstává v prostoru nezměněna a svírá s rovinou ekliptiky úhel rovný 66°33". Proto je rovina rovníku skloněna k rovině ekliptiky pod úhlem e=23°27". Následuje nebeská sféra s ekliptikou a znameními souhvězdí zvěrokruhu, která jsou na ní vyznačena v jejich moderní poloze.

Země vstupuje do pozice I 21. března. Při pohledu ze Země se Slunce promítá na nebeskou sféru v bodě T, který se aktuálně nachází v souhvězdí Ryb. Deklinace Slunce je 0°. Pozorovatel nacházející se na zemském rovníku vidí v poledne Slunce v zenitu. Všechny zemské rovnoběžky jsou napůl osvětleny, takže ve všech bodech zemského povrchu se den rovná noci. Astronomické jaro začíná na severní polokouli a podzim začíná na jižní polokouli.

Rýže. 84.

Země vstupuje do pozice II 22. června. Deklinace Slunce b=23°,5N. Při pohledu ze Země se Slunce promítá do souhvězdí Blíženců. Pro pozorovatele nacházejícího se na zeměpisné šířce φ=23°,5N, (Slunce prochází zenitem v poledne. Většina denních rovnoběžek je osvětlena na severní polokouli a menší část na jižní polokouli. Severní polární zóna je osvětlena a jižní není osvětlena Na severní polární den trvá a na jižní polokouli je polární noc Na severní polokouli Země dopadají paprsky Slunce téměř svisle a na jižní polokouli. úhlu, takže na severní polokouli začíná astronomické léto a na jižní polokouli zima.

Země vstupuje do pozice III 23. září. Deklinace Slunce je bo = 0° a promítá se do bodu Vah, který se nyní nachází v souhvězdí Panny. Pozorovatel umístěný na rovníku vidí v poledne Slunce v zenitu. Všechny zemské rovnoběžky jsou z poloviny osvětleny Sluncem, takže ve všech bodech Země se den rovná noci. Na severní polokouli začíná astronomický podzim a na jižní polokouli začíná jaro.

22. prosince se Země dostává do pozice IV Slunce se promítá do souhvězdí Střelce. Deklinace Slunce 6=23°.5S. Na jižní polokouli je osvětleno více denních rovnoběžek než na severní polokouli, takže na jižní polokouli je den delší než noc a na severní polokouli je tomu naopak. Sluneční paprsky dopadají téměř svisle na jižní polokouli a pod úhlem na severní polokouli. Na jižní polokouli proto začíná astronomické léto a na severní polokouli zima. Slunce osvětluje jižní polární zónu a neosvětluje severní. Jižní polární zóna zažívá polární den, zatímco severní zóna zažívá noc.

Odpovídající vysvětlení lze podat pro další mezilehlé polohy Země.

Vpřed
Obsah
Zadní

Slunce je hlavním zdrojem tepla a jedinou hvězdou naší sluneční soustavy, která jako magnet přitahuje všechny planety, satelity, asteroidy, komety a další „obyvatele“ vesmíru.

Vzdálenost od Slunce k Zemi je více než 149 milionů kilometrů. Právě tato vzdálenost naší planety od Slunce se obvykle nazývá astronomická jednotka.

Navzdory své značné vzdálenosti má tato hvězda obrovský vliv na naši planetu. V závislosti na poloze Slunce na Zemi ustupuje den noci, zimu vystřídá léto, vznikají magnetické bouře a vznikají ty nejúžasnější polární záře. A co je nejdůležitější, bez účasti Slunce by na Zemi nebyl možný proces fotosyntézy, hlavního zdroje kyslíku.

Poloha Slunce v různých ročních obdobích

Naše planeta se pohybuje kolem nebeského zdroje světla a tepla po uzavřené oběžné dráze. Tato dráha může být schematicky znázorněna jako podlouhlá elipsa. Samotné Slunce se nenachází ve středu elipsy, ale poněkud stranou.

Země se střídavě přibližuje a vzdaluje od Slunce, přičemž celý oběh dokončí za 365 dní. Naše planeta je nejblíže Slunci v lednu. V tuto chvíli je vzdálenost snížena na 147 milionů km. Bod na oběžné dráze Země nejblíže Slunci se nazývá „perihelium“.

Čím blíže je Země ke Slunci, tím více je jižní pól osvětlen a v zemích jižní polokoule začíná léto.

Blíže k červenci se naše planeta pohybuje co nejdále od hlavní hvězdy sluneční soustavy. Během tohoto období je vzdálenost více než 152 milionů km. Bod zemské oběžné dráhy nejdále od Slunce se nazývá aphelion. Čím dále je zeměkoule od Slunce, tím více světla a tepla dostávají země severní polokoule. Pak sem přichází léto a například v Austrálii a Mladé Americe vládne zima.

Jak Slunce osvětluje Zemi v různých ročních obdobích

Osvětlení Země Sluncem v různých ročních obdobích přímo závisí na vzdálenosti naší planety v daném časovém období a na tom, na kterou „stranu“ je Země v tu chvíli otočena ke Slunci.

Nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím změnu ročních období je zemská osa. Naše planeta, obíhající kolem Slunce, se zároveň dokáže otáčet kolem své vlastní pomyslné osy. Tato osa je umístěna pod úhlem 23,5 stupně k nebeskému tělesu a vždy se ukáže, že je nasměrována k Polárce. Úplný obrat kolem zemské osy trvá 24 hodin. Axiální rotace také zajišťuje změnu dne a noci.

Mimochodem, kdyby tato odchylka neexistovala, tak by se roční období nenahradila, ale zůstala by konstantní. To znamená, že někde by vládlo neustálé léto, v jiných oblastech by bylo neustálé jaro, třetinu země by navždy zalévaly podzimní deště.

Zemský rovník je ve dnech rovnodennosti pod přímými slunečními paprsky, zatímco ve dnech slunovratu bude slunce na zenitu na 23,5 stupni a během zbytku roku se bude postupně přibližovat k nule, tj. k rovníku. Sluneční paprsky dopadající vertikálně přinášejí více světla a tepla, nejsou rozptýleny v atmosféře. Obyvatelé zemí ležících na rovníku proto nikdy neznají chlad.

Póly zeměkoule se střídavě ocitají v paprscích Slunce. Proto na pólech den trvá půl roku a noc trvá půl roku. Když je severní pól osvětlen, začíná na severní polokouli jaro a ustupuje létu.

Během následujících šesti měsíců se obraz změní. Ukázalo se, že jižní pól je obrácen ke Slunci. Nyní začíná na jižní polokouli léto a v zemích severní polokoule vládne zima.

Naše planeta se dvakrát do roka ocitne v pozici, kdy sluneční paprsky rovnoměrně osvětlují její povrch od Dálného severu k jižnímu pólu. Tyto dny se nazývají rovnodennosti. Jaro se slaví 21. března, podzim 23. září.

Další dva dny v roce se nazývají slunovrat. Slunce je v tuto dobu buď co nejvýše nad obzorem, nebo co nejníže.

Na severní polokouli je 21. nebo 22. prosinec nejdelší noc v roce – zimní slunovrat. A 20. nebo 21. června je naopak den nejdelší a noc nejkratší – to je den letního slunovratu. Na jižní polokouli je tomu naopak. V prosinci jsou dlouhé dny a v červnu dlouhé noci.

V horkém letním dni, kdy je venku jasné počasí a my jsme vyčerpaní vysokými teplotami, často slýcháme větu „slunce je za zenitem“. V našem chápání mluvíme o tom, že nebeské těleso je v nejvyšším bodě a maximálně se zahřívá, dalo by se dokonce říci, že spaluje zemi. Zkusme se trochu ponořit do astronomie a porozumět podrobněji tomuto výrazu a tomu, jak správné je naše chápání tohoto tvrzení.

Pozemské paralely

I ze školních osnov víme, že na naší planetě existují tzv. paralely, což jsou neviditelné (pomyslné) čáry. Jejich existence je dána základními zákony geometrie a fyziky a znalost toho, odkud tyto paralely pocházejí, je nezbytná pro pochopení celého kurzu geografie. Bývá zvykem rozlišovat tři nejdůležitější linie – rovník, polární kruh a tropy.

Rovník

Rovník se obvykle nazývá neviditelná (podmíněná) čára rozdělující naši Zemi na dvě stejné polokoule – jižní a severní. Již dávno je známo, že Země nestojí na třech pilířích, jak se věřilo ve starověku, ale má kulový tvar a kromě toho, že se pohybuje kolem Slunce, otáčí se kolem své osy. Ukazuje se tedy, že na Zemi, která má délku asi 40 tisíc km, je to rovník. Z matematického hlediska je zde v zásadě vše jasné, ale záleží na geografii? A zde se při bližším zkoumání ukazuje, že nejvíce slunečního tepla a světla přijímá ta část planety, která se nachází mezi obratníky. Je to dáno tím, že tato oblast Země je vždy otočena ke Slunci, takže paprsky zde dopadají téměř vertikálně. Z toho vyplývá, že nejvyšší teploty vzduchu jsou pozorovány v blízkých rovníkových oblastech planety a vzduchové hmoty nasycené vlhkostí vytvářejí silné odpařování. Slunce je dvakrát do roka na zenitu na rovníku, to znamená, že svítí absolutně svisle dolů. Například v Rusku se takový jev nikdy nevyskytuje.

Tropy

Na zeměkouli jsou jižní a severní tropy. Pozoruhodné je, že slunce je zde za zenitem jen jednou za rok – v den slunovratu. Když nastane takzvaný zimní slunovrat - 22. prosince, jižní polokoule se otočí maximálně ke Slunci a 22. června - naopak.

Někdy je Southern pojmenován po souhvězdí zvěrokruhu, které je v těchto dnech na dráze Slunce. Například jižní se běžně nazývá obratník Kozoroha a severní se nazývá obratník Raka (prosinec a červen).

polární kruhy

Polární kruh je považován za rovnoběžku, nad kterou je pozorován jev jako polární noc nebo den. Poloha zeměpisné šířky, ve které se nacházejí polární kruhy, má také zcela matematické vysvětlení: je to 90° mínus sklon osy planety. Pro Zemi je tato hodnota polárních kruhů 66,5°. Obyvatelé mírných zeměpisných šířek bohužel tyto jevy pozorovat nemohou. Ale slunce v zenitu na rovnoběžce odpovídající polárnímu kruhu je naprosto přirozený jev.

Známá fakta

Země nestojí a kromě pohybu kolem Slunce se každý den otáčí kolem své osy. V průběhu roku sledujeme, jak se mění délka dne a teplota vzduchu za oknem a ti nejpozornější mohou zaznamenat změnu polohy hvězd na obloze. Cesta kolem Slunce trvá 364.

Ve dne v noci

Když je zde tma, to znamená, že Slunce osvětluje druhou polokouli v daném časovém období. Nabízí se zcela logická otázka: proč se den nerovná délce noci. Faktem je, že rovina trajektorie není v pravém úhlu vzhledem k zemské ose. V tomto případě bychom totiž neměli roční období, ve kterých se mění poměr délky dne a noci.

20. března se nakloní ke Slunci a přibližně v poledne na rovníku se dá absolutně říci, že je Slunce za zenitem. Po nich následují dny, kdy je podobný jev pozorován na severnějších místech. Již 22. června je slunce na obratníku Raka za zenitem, v tento den je považován za polovinu léta a má svou maximální zeměpisnou délku. Pro nás je nejznámější definicí fenomén slunovratu.

Zajímavostí je, že po tomto dni se vše děje znovu, jen v obráceném pořadí a pokračuje až do okamžiku, kdy je Slunce v poledne na zenitu na rovníku – to se stane 23. září. V této době začíná na jižní polokouli letní léto.

Z toho všeho vyplývá, že když je slunce na rovníku na svém zenitu, na celé zeměkouli trvá noc 12 hodin a den se rovná stejnému časovému úseku. Tento jev jsme zvyklí nazývat dnem podzimní nebo jarní rovnodennosti.

Navzdory tomu, že jsme analyzovali správné vysvětlení pojmu „slunce za zenitem“, je nám stále známější formulace, která jednoduše znamená, že slunce je v daný konkrétní den co nejvýše.

Je Slunce ve 12:00 přesně na jihu?

V poledne Slunce dosáhne své nejvyšší polohy na jihu. Když je to v tomto bodě, říká se, že skutečný místní čas je 12 hodin. V tuto chvíli je stín z vertikálně stojícího sloupu nejkratší. Bohužel díky nerovnoměrnému pohybu Země na oběžné dráze se Slunce také nepohybuje po obloze zcela rovnoměrně. Neskončí tedy každých 24 hodin přesně na jih.

Aby výpočet času nezávisel na „rozmarech“ skutečného Slunce, astronomové přišli s „průměrným Sluncem“, pohybujícím se rovnoměrně. Existuje samozřejmě pouze na papíře. Když „střední Slunce“ dosáhne své nejvyšší polohy na jihu, považuje se to za 12 hodin místního středního času. Rozdíl mezi skutečným a středním místním časem se nazývá časová rovnice. V průběhu roku se mění v rozmezí od -14,3 do +16,3 minut.

Ale je tu další problém. Když je například v Hamburku Slunce na svém nejvyšším bodě, v Berlíně ho již minulo, ale v Brémách se do této polohy ještě nedostalo. Místní střední čas ve třech městech by se tedy lišil. To je však velmi nevýhodné pro provozování dopravy a dalších služeb. Ve střední Evropě všichni lidé žijí podle středoevropského času, který neodpovídá skutečné poloze Slunce na obloze.

Vlády několika zemí se však dohodly, že středoevropský čas bude považován za střední sluneční čas na 15 stupních východní délky. V létě se k tomuto času přidává další hodina, aby se prodloužily ranní hodiny a zkrátily se hodiny večerní. To už je takzvaný letní čas. Proto v létě v oblastech Evropy, které žijí podle tohoto harmonogramu, dosáhne Slunce nejvyššího bodu na obloze asi ve 13 hodin. Totéž se děje v Rusku.