Solen påvirker Jorden ret kraftigt. Solen udsender lys, og da Jorden roterer om sin egen akse, bliver den til dag og nat. Sollys bringer varme, som med Jordens rotation omkring Solen og hældningen af Jordens akse (23,5°) får årstiderne til at skifte. Det meste lys og varme kommer fra direkte sollys.
sollys
Solens stråler kan til enhver tid kun oplyse den ene halvdel af jordens overflade. Sollys når lige så meget til Nord- og Sydpolen kun to gange om året - den 23. september og den 21. marts - jævndøgn (Figur 1). På disse to dage falder Solens direkte stråler lodret på Ækvator.
Fra 23. september til 21. december udvider Solens stråler gradvist deres indvirkningszone på Jorden fra Sydpolen og trækker sig tilbage fra Nordpolen. Den 21. december når strålerne 23,5° ud over Sydpolen (Antarktisk zone) og er ikke i stand til at nå Nordpolen med samme 23,5° (arktisk zone). På denne dag modtager området syd for den antarktiske cirkel (Antarktis) konstant sollys, mens området nord for polarcirklen (Arktis) forbliver uden sollys. Prøv at analysere dette ved hjælp af en globus. Find de sydlige og nordlige polarcirkler på kloden (paralleller på den nordlige og sydlige halvkugle med breddegrader på 66,5°).
Den 22. december dækker solens stråler hele zonen op til Antarktiscirklen og forlader polarcirklen ved 23,5° (Figur 2). Og den 21. juni er det modsatte sandt - strålerne forlader helt området omkring den antarktiske cirkel og oplyser området omkring polarcirklen. Nu er Sydpolen i mørke, og Nordpolen modtager konstant sollys (Figur 3). Dette forklarer seks måneders dag og nat på Nord- og Sydpolen.
Når lyset falder direkte på den nordlige vendekreds (23,5° nord for ækvator), er dagen på den nordlige halvkugle ved sin maksimale længde end natten (21. juni).
Når lyset falder direkte på den sydlige vendekreds (23,5° syd for ækvator), er dagen på den nordlige halvkugle kortest om natten (22. december).
§ 52. Solens tilsyneladende årlige bevægelse og dens forklaring
Når man observerer Solens daglige bevægelse i løbet af året, kan man let bemærke en række træk i dens bevægelse, der adskiller sig fra stjernernes daglige bevægelse. De mest typiske af dem er følgende.1. Stedet for solopgang og solnedgang, og derfor dets azimut, ændrer sig fra dag til dag. Fra den 21. marts (når solen står op i punktet mod øst og går ned i punktet mod vest) til den 23. september, står solen op i det nordøstlige kvarter og solnedgang - i det nordvestlige. I begyndelsen af denne tid bevæger solopgangs- og solnedgangspunkterne sig nordpå og derefter i den modsatte retning. Den 23. september, ligesom den 21. marts, står Solen op ved østpunktet og går ned ved vestpunktet. Fra 23. september til 21. marts vil et lignende fænomen gentage sig i de sydøstlige og sydvestlige kvarterer. Bevægelsen af solopgangs- og solnedgangspunkter har en periode på et år.
Stjernerne stiger altid og sætter sig på de samme punkter i horisonten.
2. Solens meridionalhøjde ændrer sig hver dag. For eksempel i Odessa (gennemsnit = 46°,5 N) den 22. juni vil den være størst og lig med 67°, så begynder den at falde og den 22. december vil den nå sin laveste værdi på 20°. Efter den 22. december vil Solens meridionalhøjde begynde at stige. Dette er også et etårigt fænomen. Stjernernes meridionale højde er altid konstant. 3. Varigheden af tiden mellem kulminationerne af enhver stjerne og Solen ændrer sig konstant, mens varigheden af tiden mellem to kulminationer af de samme stjerner forbliver konstant. Så ved midnat ser vi de stjernebilleder kulminere, som i øjeblikket er placeret på den modsatte side af kuglen fra Solen. Så viger nogle stjernebilleder for andre, og i løbet af et år ved midnat vil alle stjernebillederne kulminere på skift.
4. Længden af dagen (eller natten) er ikke konstant hele året. Dette er især bemærkelsesværdigt, hvis man sammenligner længden af sommer- og vinterdage på høje breddegrader, for eksempel i Leningrad.Det sker, fordi tidspunktet, hvor Solen er over horisonten, varierer hen over året. Stjernerne er altid over horisonten i samme tid.
Solen har således, udover den daglige bevægelse udført i fællesskab med stjernerne, også en synlig bevægelse rundt om kuglen med en årlig periode. Denne bevægelse kaldes synlig Solens årlige bevægelse hen over himmelsfæren.
Vi vil få den mest klare idé om denne bevægelse af Solen, hvis vi bestemmer dens ækvatorialkoordinater hver dag - højre opstigning a og deklination b. Derefter, ved hjælp af de fundne koordinatværdier, plotter vi punkterne på den hjælpehimmelkugle og forbinder dem med en glat kurve. Som et resultat opnår vi en stor cirkel på kuglen, som vil indikere stien for Solens synlige årlige bevægelse. Cirklen på himmelkuglen, som Solen bevæger sig langs, kaldes ekliptika. Ekliptikkens plan hælder til ækvatorplanet ved en konstant vinkel g = =23°27", hvilket kaldes hældningsvinklen ekliptika til ækvator(fig. 82).
Ris. 82.
Den tilsyneladende årlige bevægelse af Solen langs ekliptikken sker i modsat retning af himmelkuglens rotation, det vil sige fra vest til øst. Ekliptika skærer den himmelske ækvator i to punkter, som kaldes jævndøgnspunkter. Det punkt, hvor Solen passerer fra den sydlige halvkugle til den nordlige, og derfor ændrer navnet på deklinationen fra sydlig til nordlig (dvs. fra bS til bN), kaldes punktet forårsjævndøgn og er udpeget af ikonet Y. Dette ikon betegner stjernebilledet Vædderen, hvor dette punkt engang var placeret. Derfor kaldes det nogle gange Vædderpunktet. I øjeblikket er punkt T placeret i stjernebilledet Fiskene.
Det modsatte punkt, hvor Solen passerer fra den nordlige halvkugle til den sydlige og ændrer navnet på dens deklination fra b N til b S, kaldes punkt for efterårsjævndøgn. Det er betegnet med symbolet på stjernebilledet Vægten O, hvor det engang var placeret. I øjeblikket er efterårsjævndøgn i stjernebilledet Jomfruen.
Punkt L kaldes sommerpunkt, og punkt L" - et punkt vintersolhverv.
Lad os følge Solens tilsyneladende bevægelse langs ekliptikken i løbet af året.
Solen ankommer til forårsjævndøgn den 21. marts. Solens højre ascension a og deklination b er nul. Over hele kloden står Solen op ved punktet O st og går ned i punktet W, og dag er lig med nat. Fra den 21. marts bevæger Solen sig langs ekliptika mod sommersolhvervspunktet. Den rigtige opstigning og deklination af Solen stiger konstant. Det er astronomisk forår på den nordlige halvkugle og efterår på den sydlige halvkugle.
Den 22. juni, cirka 3 måneder senere, kommer Solen til sommersolhvervspunktet L. Solens direkte opstigning er a = 90°, en deklination b = 23°27"N. På den nordlige halvkugle begynder den astronomiske sommer ( de længste dage og korteste nætter), og i syd - vinter (længste nætter og korteste dage)... Med Solens videre bevægelse begynder dens nordlige deklination at falde, og dens højre opstigning fortsætter med at stige.
Omkring tre måneder senere, den 23. september, kommer Solen til punktet for efterårsjævndøgn Q. Solens direkte opstigning er a=180°, deklination b=0°. Da b = 0 ° (som 21. marts), så står Solen for alle punkter på jordens overflade op ved punktet O st og går ned i punktet W. Dag vil være lig med nat. Navnet på Solens deklination skifter fra nordlige 8n til sydlige - bS. På den nordlige halvkugle begynder det astronomiske efterår, og på den sydlige halvkugle begynder foråret. Med yderligere bevægelse af Solen langs ekliptikken til vintersolhvervspunktet U, øges deklination 6 og højre ascension aO.
Den 22. december kommer Solen til vintersolhvervspunktet L". Højre opstigning a=270° og deklination b=23°27"S. Astronomisk vinter begynder på den nordlige halvkugle, og sommeren begynder på den sydlige halvkugle.
Efter den 22. december bevæger Solen sig til punkt T. Navnet på dens deklination forbliver sydlig, men aftager, og dens højre opstigning øges. Cirka 3 måneder senere, den 21. marts, vender Solen, efter at have gennemført en fuld omdrejning langs ekliptikken, tilbage til punktet Vædderen.
Ændringer i den rigtige opstigning og deklination af Solen forbliver ikke konstant hele året. For omtrentlige beregninger tages den daglige ændring i Solens højre opstigning lig med 1°. Ændringen i deklination pr. dag antages at være 0°,4 i en måned før jævndøgn og en måned efter, og ændringen er 0°,1 for en måned før solhverv og en måned efter solhverv; resten af tiden antages ændringen i solens deklination at være 0°,3.
Det særlige ved ændringer i den rigtige opstigning af Solen spiller en vigtig rolle, når man vælger de grundlæggende enheder til måling af tid.
Forårsjævndøgn bevæger sig langs ekliptikken mod Solens årlige bevægelse. Dens årlige bevægelse er 50", 27 eller afrundet 50",3 (for 1950). Som følge heraf når Solen ikke sin oprindelige plads i forhold til fiksstjernerne med en mængde på 50", 3. For Solen at bevæge sig den angivne vej, vil det tage 20 mm 24 s. Af denne grund, foråret
Det sker før Solen fuldfører sin synlige årlige bevægelse, en fuld cirkel på 360° i forhold til fiksstjernerne. Skiftet i øjeblikket for forårets begyndelse blev opdaget af Hipparchus i det 2. århundrede. f.Kr e. fra observationer af stjerner, som han lavede på øen Rhodos. Han kaldte dette fænomen forventningen til jævndøgn eller præcession.
Fænomenet med at flytte forårsjævndøgn medførte behovet for at introducere begreberne tropiske og sideriske år. Det tropiske år er det tidsrum, hvor Solen foretager en fuld omdrejning hen over himmelsfæren i forhold til punktet for forårsjævndøgn T. "Varigheden af det tropiske år er 365,2422 dage. Det tropiske år er i overensstemmelse med naturfænomener og indeholder netop den fulde cyklus af årstider: forår, sommer, efterår og vinter.
Et siderisk år er det tidsrum, hvor Solen foretager en fuldstændig omdrejning på tværs af himmelsfæren i forhold til stjernerne. Længden af et siderisk år er 365,2561 dage. Det sideriske år er længere end det tropiske år.
I sin tilsyneladende årlige bevægelse hen over himmelsfæren passerer Solen mellem forskellige stjerner langs ekliptika. Selv i oldtiden blev disse stjerner opdelt i 12 stjernebilleder, hvoraf de fleste fik navne på dyr. Striben af himmel langs ekliptika dannet af disse stjernebilleder blev kaldt stjernetegn (cirkel af dyr), og stjernebilleder blev kaldt stjernetegn.
Ifølge årstiden passerer Solen gennem følgende stjernebilleder:
Fra den årlige Sols fælles bevægelse langs ekliptikken og den daglige bevægelse på grund af himmelkuglens rotation skabes Solens generelle bevægelse langs en spirallinje. De yderste paralleller af denne linje er placeret på begge sider af ækvator i afstande på = 23°,5.
Den 22. juni, når Solen beskriver den ekstreme døgnparallel på den nordlige himmelhalvkugle, er den i stjernebilledet Tvillingerne. I en fjern fortid var Solen i stjernebilledet Krebsen. Den 22. december er Solen i stjernebilledet Skytten, og før i tiden var den i stjernebilledet Stenbukken. Derfor blev den nordligste himmelske parallel kaldt Krebsens vendekreds, og den sydlige blev kaldt Stenbukkens vendekreds. De tilsvarende terrestriske paralleller med breddegrader cp = bemach = 23°27" på den nordlige halvkugle blev kaldt Krebsens vendekreds, eller den nordlige trope, og på den sydlige halvkugle - Stenbukkens vendekreds eller den sydlige trope.
Solens fælles bevægelse, som forekommer langs ekliptikken med den samtidige rotation af himmelkuglen, har en række træk: længden af den daglige parallel over og under horisonten ændres (og derfor varigheden af dag og nat), Solens meridionalhøjder, solopgangs- og solnedgangspunkter osv. osv. Alle disse fænomener afhænger af forholdet mellem et steds geografiske breddegrad og Solens deklination. Derfor, for en observatør placeret på forskellige breddegrader, vil de være forskellige.
Lad os overveje disse fænomener på nogle breddegrader:
1. Observatøren er ved ækvator, cp = 0°. Verdens akse ligger i den sande horisonts plan. Den himmelske ækvator falder sammen med den første lodrette. Solens døgnparalleller er parallelle med den første lodrette, derfor krydser Solen i sin daglige bevægelse aldrig den første lodrette. Solen står op og går ned hver dag. Dag er altid lig med nat. Solen er i zenit to gange om året – den 21. marts og den 23. september.
Ris. 83.
2. Observatøren er på breddegrad φ
3. Observatøren er på breddegrad 23°27"
4. Observatøren er på breddegrad φ > 66°33"N eller S (fig. 83). Bæltet er polært. Paralleller φ = 66°33"N eller S kaldes polære cirkler. I polarzonen kan polare dage og nætter observeres, det vil sige, når Solen er over horisonten i mere end et døgn eller under horisonten i mere end et døgn. Jo længere polare dage og nætter, jo større breddegrad. Solen står kun op og går ned på de dage, hvor dens deklination er mindre end 90°-φ.
5. Observatøren er ved polen φ=90°N eller S. Verdensaksen falder sammen med lodlinjen og derfor ækvator med den sande horisonts plan. Observatørens meridianposition vil være usikker, så dele af verden mangler. I løbet af dagen bevæger Solen sig parallelt med horisonten.
På dagene med jævndøgn forekommer polære solopgange eller solnedgange. På solhvervdagene når Solens højde sine største værdier. Solens højde er altid lig med dens deklination. Polardagen og polarnatten varer i 6 måneder.
På grund af forskellige astronomiske fænomener forårsaget af den kombinerede daglige og årlige bevægelse af Solen på forskellige breddegrader (passage gennem zenit, polar dag- og natfænomener) og de klimatiske egenskaber forårsaget af disse fænomener, er jordens overflade opdelt i tropiske, tempererede og polære zoner.
Tropisk zone er den del af jordens overflade (mellem breddegrader φ=23°27"N og 23°27"S), hvor Solen står op og går ned hver dag og er i zenit to gange i løbet af året. Den tropiske zone optager 40% af hele jordens overflade.
Tempereret zone kaldes den del af jordens overflade, hvor Solen står op og går ned hver dag, men aldrig er i zenit. Der er to tempererede zoner. På den nordlige halvkugle mellem breddegrader φ = 23°27"N og φ = 66°33"N, og på den sydlige halvkugle mellem breddegrader φ=23°27"S og φ = 66°33"S. Tempererede zoner optager 50% af jordens overflade.
Polar bælte kaldes den del af jordens overflade, hvor polare dage og nætter observeres. Der er to polarzoner. Det nordlige polarbælte strækker sig fra breddegrad φ = 66°33"N til nordpolen, og det sydlige - fra φ = 66°33"S til sydpolen. De optager 10% af jordens overflade.
For første gang blev den korrekte forklaring på Solens synlige årlige bevægelse hen over himmelsfæren givet af Nicolaus Copernicus (1473-1543). Han viste, at Solens årlige bevægelse hen over himmelsfæren ikke er dens faktiske bevægelse, men kun en tilsyneladende, der afspejler Jordens årlige bevægelse omkring Solen. Det kopernikanske verdenssystem blev kaldt heliocentrisk. Ifølge dette system er Solen i centrum af solsystemet, som planeterne bevæger sig rundt om, inklusive vores Jord.
Jorden deltager samtidigt i to bevægelser: den roterer om sin akse og bevæger sig i en ellipse omkring Solen. Jordens rotation omkring sin akse forårsager cyklus af dag og nat. Dens bevægelse omkring Solen forårsager årstidernes skiften. Den kombinerede rotation af Jorden omkring sin akse og bevægelsen omkring Solen forårsager den synlige bevægelse af Solen på tværs af himmelsfæren.
For at forklare den tilsyneladende årlige bevægelse af Solen hen over himmelsfæren, vil vi bruge Fig. 84. Solen S er placeret i midten, hvorom Jorden bevæger sig mod uret. Jordens akse forbliver uændret i rummet og danner en vinkel med det ekliptiske plan lig med 66°33". Derfor hælder ækvatorplanet til ekliptikplanet i en vinkel e=23°27". Dernæst kommer himmelsfæren med ekliptika og stjernetegnene på stjernebillederne markeret på den i deres moderne placering.
Jorden går ind i position I den 21. marts. Når den ses fra Jorden, projiceres Solen ind på himmelkuglen ved punkt T, der i øjeblikket er placeret i stjernebilledet Fiskene. Solens deklination er 0°. En observatør placeret ved Jordens ækvator ser Solen i sit zenit ved middagstid. Alle jordiske paralleller er halvt belyst, så på alle punkter på jordens overflade er dag lig med nat. Det astronomiske forår begynder på den nordlige halvkugle, og efteråret begynder på den sydlige halvkugle.
Ris. 84.
Jorden går ind i position II den 22. juni. Solens deklination b=23°,5N. Når den ses fra Jorden, projiceres Solen ind i stjernebilledet Tvillingerne. For en observatør placeret på breddegrad φ=23°.5N, (Solen passerer gennem zenit ved middagstid. De fleste af de daglige paralleller er oplyst på den nordlige halvkugle og en mindre del på den sydlige halvkugle. Den nordlige polarzone er oplyst og den sydlige er ikke oplyst På den nordlige varer polardagen, og på den sydlige halvkugle er det polarnat.På Jordens nordlige halvkugle falder Solens stråler næsten lodret, og på den sydlige halvkugle - kl. en vinkel, så den astronomiske sommer begynder på den nordlige halvkugle, og vinteren på den sydlige halvkugle.
Jorden går ind i position III den 23. september. Solens deklination er bo = 0 °, og den projiceres ved punktet af Vægten, som nu er placeret i stjernebilledet Jomfruen. En observatør placeret ved ækvator ser Solen i sit zenit ved middagstid. Alle jordiske paralleller er halvt oplyst af Solen, så på alle punkter på Jorden er dag lig med nat. På den nordlige halvkugle begynder det astronomiske efterår, og på den sydlige halvkugle begynder foråret.
Den 22. december kommer Jorden til position IV. Solen projiceres ind i stjernebilledet Skytten. Solens deklination 6=23°.5S. På den sydlige halvkugle er flere af døgnparallellerne belyst end på den nordlige halvkugle, så på den sydlige halvkugle er dagen længere end natten, og på den nordlige halvkugle er det omvendt. Solens stråler falder næsten lodret ind på den sydlige halvkugle og i en vinkel ind på den nordlige halvkugle. Derfor begynder den astronomiske sommer på den sydlige halvkugle og vinteren på den nordlige halvkugle. Solen oplyser den sydlige polarzone og oplyser ikke den nordlige. Den sydlige polarzone oplever polardag, mens den nordlige zone oplever nat.
Tilsvarende forklaringer kan gives for andre mellempositioner af Jorden.
Frem
Indholdsfortegnelse
Tilbage
Solen er hovedkilden til varme og den eneste stjerne i vores solsystem, der som en magnet tiltrækker alle planeter, satellitter, asteroider, kometer og andre "beboere" i rummet.
Afstanden fra Solen til Jorden er mere end 149 millioner kilometer. Det er denne afstand af vores planet fra Solen, der normalt kaldes den astronomiske enhed.
På trods af sin betydelige afstand har denne stjerne en enorm indflydelse på vores planet. Afhængigt af Solens position på Jorden viger dag til nat, sommeren kommer til at erstatte vinteren, magnetiske storme opstår, og de mest fantastiske nordlys dannes. Og vigtigst af alt, uden Solens deltagelse, ville fotosynteseprocessen, hovedkilden til ilt, ikke være mulig på Jorden.
Solens position på forskellige tidspunkter af året
Vores planet bevæger sig rundt om en himmelsk kilde af lys og varme i et lukket kredsløb. Denne sti kan skematisk repræsenteres som en langstrakt ellipse. Selve Solen er ikke placeret i midten af ellipsen, men noget til siden.
Jorden skiftevis nærmer sig og bevæger sig væk fra Solen og fuldfører en fuld bane på 365 dage. Vores planet er tættest på solen i januar. På dette tidspunkt er afstanden reduceret til 147 millioner km. Det punkt i Jordens kredsløb, der er tættest på Solen, kaldes "perihelium".
Jo tættere Jorden er på Solen, jo mere er Sydpolen oplyst, og sommeren begynder i landene på den sydlige halvkugle.
Tættere på juli bevæger vores planet sig så langt som muligt fra solsystemets hovedstjerne. I denne periode er afstanden mere end 152 millioner km. Det punkt i jordens bane, der er længst væk fra Solen, kaldes aphelion. Jo længere kloden er fra Solen, jo mere lys og varme modtager landene på den nordlige halvkugle. Så kommer sommeren her, og for eksempel i Australien og Young America hersker vinteren.
Hvordan Solen oplyser Jorden på forskellige tidspunkter af året
Belysningen af Jorden af Solen på forskellige tidspunkter af året afhænger direkte af afstanden til vores planet på et givet tidspunkt, og på hvilken "side" Jorden er vendt mod Solen i det øjeblik.
Den vigtigste faktor, der påvirker årstidernes skiften, er jordens akse. Vores planet, der kredser om Solen, formår samtidig at dreje rundt om sin egen imaginære akse. Denne akse er placeret i en vinkel på 23,5 grader i forhold til himmellegemet og viser sig altid at være rettet mod Nordstjernen. En komplet omdrejning omkring jordens akse tager 24 timer. Aksial rotation sikrer også ændringen af dag og nat.
Forresten, hvis denne afvigelse ikke eksisterede, ville årstiderne ikke erstatte hinanden, men ville forblive konstante. Det vil sige, et sted ville konstant sommer regere, i andre områder ville der være konstant forår, en tredjedel af jorden ville for evigt blive vandet af efterårsregn.
Jordens ækvator er under solens direkte stråler på dagene med jævndøgn, mens solen på solhvervsdagene vil være på en breddegrad på 23,5 grader og gradvist nærme sig nul breddegrad i resten af året, dvs. til ækvator. Solens stråler, der falder lodret, bringer mere lys og varme, de er ikke spredt i atmosfæren. Derfor kender indbyggere i lande beliggende på ækvator aldrig kulden.
Klodens poler befinder sig skiftevis i solens stråler. Derfor varer dagen ved polerne halvdelen af året, og natten varer halvdelen af året. Når Nordpolen er oplyst, begynder foråret på den nordlige halvkugle og giver plads til sommeren.
I løbet af de næste seks måneder ændrer billedet sig. Sydpolen viser sig at vende mod Solen. Nu begynder sommeren på den sydlige halvkugle, og vinteren hersker i landene på den nordlige halvkugle.
To gange om året befinder vores planet sig i en position, hvor solens stråler ligeligt oplyser dens overflade fra det fjerne nord til sydpolen. Disse dage kaldes jævndøgn. Foråret fejres den 21. marts, efteråret den 23. september.
Yderligere to dage om året kaldes solhverv. På dette tidspunkt er Solen enten så højt som muligt over horisonten eller så lavt som muligt.
På den nordlige halvkugle er den 21. eller 22. december årets længste nat – vintersolhverv. Og den 20. eller 21. juni er dagen tværtimod den længste og natten er den korteste - det er dagen for sommersolhverv. På den sydlige halvkugle sker det modsatte. Der er lange dage i december og lange nætter i juni.
På en varm sommerdag, når vejret er klart udenfor, og vi er udmattede af den høje temperatur, hører vi ofte sætningen "solen er i top." I vores forståelse taler vi om, at himmellegemet er på det højeste punkt og varmer så meget som muligt, man kan endda sige, brænder jorden. Lad os prøve at kaste os lidt ind i astronomi og forstå dette udtryk mere detaljeret, og hvor korrekt vores forståelse af dette udsagn er.
Jordiske paralleller
Selv fra skolens læseplan ved vi, at der på vores planet er såkaldte paralleller, som er usynlige (imaginære) linjer. Deres eksistens er bestemt af de elementære love for geometri og fysik, og viden om, hvor disse paralleller kommer fra, er nødvendig for at forstå hele geografiforløbet. Det er sædvanligt at skelne mellem tre vigtigste linjer - ækvator, polarcirklen og troperne.
Ækvator
Ækvator kaldes normalt den usynlige (betingede) linje, der deler vores Jord i to identiske halvkugler - den sydlige og nordlige. Det har længe været kendt, at Jorden ikke står på tre søjler, som man troede i oldtiden, men har en sfærisk form og roterer udover at bevæge sig rundt om Solen om sin akse. Så det viser sig, at på Jorden, som har en længde på omkring 40 tusinde km, er dette ækvator. I princippet, fra et matematisk synspunkt, er alt klart her, men betyder det noget for geografien? Og her viser det sig ved nærmere undersøgelse, at den del af planeten, der ligger mellem troperne, modtager mest solvarme og lys. Dette skyldes det faktum, at denne region af Jorden altid er vendt mod Solen, så strålerne her falder næsten lodret. Det følger af dette, at de højeste lufttemperaturer observeres i de nær-ækvatoriale områder af planeten, og luftmasser mættet med fugt skaber kraftig fordampning. Solen er i zenit ved ækvator to gange om året, det vil sige, at den skinner absolut lodret nedad. For eksempel forekommer et sådant fænomen aldrig i Rusland.
Troperne
Der er sydlige og nordlige troper på kloden. Det er bemærkelsesværdigt, at solen kun er i top her én gang om året - på solhvervsdagen. Når den såkaldte vintersolhverv indtræffer - 22. december, vender den sydlige halvkugle maksimalt mod Solen, og den 22. juni - omvendt.
Nogle gange er Southern opkaldt efter stjernebilledet, der er i solens vej i disse dage. For eksempel kaldes den sydlige konventionelt Stenbukkens vendekreds, og den nordlige kaldes Krebsens vendekreds (henholdsvis december og juni).
Polarcirkler
Polarcirklen anses for at være en parallel, over hvilken et fænomen som polar nat eller dag observeres. Placeringen af den breddegrad, hvor polarcirklerne er placeret, har også en fuldstændig matematisk forklaring: den er 90° minus hældningen af planetens akse. For Jorden er denne værdi af polarcirklerne 66,5°. Desværre kan beboere på tempererede breddegrader ikke observere disse fænomener. Men solen i sit zenit ved den parallelle, der svarer til polarcirklen, er en helt naturlig begivenhed.
Velkendte fakta
Jorden står ikke stille og roterer udover at bevæge sig rundt om Solen hver dag om sin akse. I løbet af året observerer vi, hvordan døgnets længde og lufttemperaturen uden for vinduet ændrer sig, og de mest opmærksomme kan notere ændringen i stjernernes position på himlen. Det tager 364 at fuldføre sin rejse rundt om Solen.
Dag og nat
Når det er mørkt her, betyder det, at Solen oplyser den anden halvkugle på et givet tidspunkt. Et helt logisk spørgsmål opstår: hvorfor dagen ikke er lig med nattens længde. Faktum er, at baneplanet ikke er i en ret vinkel i forhold til jordens akse. I dette tilfælde ville vi faktisk ikke have årstider, hvor forholdet mellem længden af dag og nat ændrer sig.
Den 20. marts hælder den mod Solen, så omkring middag på ækvatorlinjen kan man absolut sige, at solen er i zenit. Disse efterfølges af dage, hvor et lignende fænomen observeres på mere nordlige punkter. Allerede den 22. juni er solen i top i Krebsens vendekreds, denne dag regnes den som midsommer og har sin maksimale længdegrad. For os er den mest kendte definition fænomenet solhverv.
Det interessante er, at efter denne dag sker alt igen, kun i omvendt rækkefølge, og fortsætter indtil det øjeblik, hvor solen er i zenit ved ækvatorlinjen ved middagstid - dette sker den 23. september. På dette tidspunkt begynder midsommeren på den sydlige halvkugle.
Af alt dette følger, at når solen er i zenit ved ækvator, er nattens varighed over hele kloden 12 timer, og dagen er lig med den samme tidsperiode. Vi er vant til at kalde dette fænomen for dagen for efterårs- eller forårsjævndøgn.
På trods af, at vi har analyseret den korrekte forklaring af begrebet "solen i zenit", er det stadig mere bekendt for os med en formulering, der blot betyder, at solen står så højt som muligt på en given specifik dag.
Er solen nøjagtig sydpå klokken 12?
Ved middagstid når Solen sin højeste position i syd. Når det er på dette tidspunkt, siges den sande lokale tid at være klokken 12. I dette øjeblik er skyggen fra en lodret stående søjle den korteste. På grund af Jordens ujævne bevægelse i dens kredsløb bevæger Solen sig desværre heller ikke helt jævnt hen over himlen. Den ender altså ikke lige syd hvert døgn.
For at beregningen af tid ikke skulle afhænge af den sande Sols "luner" kom astronomer med den "gennemsnitlige Sol", der bevægede sig ensartet. Det findes selvfølgelig kun på papiret. Når "middelsolen" når sin højeste position i syd, anses det for at være klokken 12 lokal middeltid. Forskellen mellem sand og middel lokal tid kaldes tidsligningen. Det varierer i løbet af året fra -14,3 til +16,3 minutter.
Men der er et andet problem. For eksempel, når Solen i Hamborg er på sit højeste punkt, har den i Berlin allerede passeret den, men i Bremen har den endnu ikke nået denne position. Dermed ville den lokale middeltid i de tre byer være anderledes. Dette er dog meget ubelejligt for driften af transport og andre tjenester. I Centraleuropa lever alle mennesker efter centraleuropæisk tid, hvilket ikke svarer til Solens sande position på himlen.
Men flere landes regeringer er blevet enige om, at centraleuropæisk tid vil blive betragtet som den gennemsnitlige soltid på 15 grader østlig længde. Om sommeren lægges endnu en time til denne tid for at forlænge morgentimerne og forkorte aftentimerne. Det er allerede den såkaldte sommertid. Derfor når Solen om sommeren i områder af Europa, der lever efter denne tidsplan, sit højeste punkt på himlen omkring klokken 13. Det samme sker i Rusland.
