सूर्य पृथ्वी को बहुत अधिक प्रभावित करता है। सूर्य प्रकाश उत्सर्जित करता है और चूँकि पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है, इसलिए दिन और रात होते हैं। सूर्य का प्रकाश गर्मी लाता है, जो सूर्य के चारों ओर पृथ्वी के घूमने और पृथ्वी की धुरी (23.5°) के झुकाव के साथ, मौसम में बदलाव का कारण बनता है। अधिकांश प्रकाश और ऊष्मा सीधी धूप से आती है।
सूरज की रोशनी
सूर्य की किरणें किसी भी समय पृथ्वी की सतह के केवल आधे हिस्से को ही रोशन कर पाती हैं। वर्ष में केवल दो बार - 23 सितंबर और 21 मार्च - विषुव पर सूर्य का प्रकाश समान रूप से उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों तक पहुँचता है (चित्र 1)। इन दो दिनों में सूर्य की सीधी किरणें भूमध्य रेखा पर लंबवत पड़ती हैं।
23 सितंबर से 21 दिसंबर तक, सूर्य की किरणें धीरे-धीरे दक्षिणी ध्रुव से पृथ्वी पर अपने प्रभाव क्षेत्र का विस्तार करती हैं और उत्तरी ध्रुव से पीछे हटती हैं। 21 दिसंबर को किरणें दक्षिणी ध्रुव (अंटार्कटिक क्षेत्र) से आगे 23.5° तक पहुंच जाती हैं और उसी 23.5° (आर्कटिक क्षेत्र) पर उत्तरी ध्रुव तक पहुंचने में असमर्थ हो जाती हैं। इस दिन, अंटार्कटिक सर्कल (अंटार्कटिका) के दक्षिण का क्षेत्र लगातार सूर्य की रोशनी प्राप्त करता है, जबकि आर्कटिक सर्कल (आर्कटिक) के उत्तर का क्षेत्र सूर्य की रोशनी के बिना रहता है। ग्लोब का उपयोग करके इसका विश्लेषण करने का प्रयास करें। ग्लोब पर दक्षिणी और उत्तरी आर्कटिक वृत्त खोजें (66.5° अक्षांशों के साथ उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में समानताएं)।
22 दिसंबर को, सूर्य की किरणें अंटार्कटिक सर्कल तक पूरे क्षेत्र को कवर करती हैं और आर्कटिक सर्कल को 23.5° पर छोड़ देती हैं (चित्र 2)। और 21 जून को, विपरीत सच है - किरणें अंटार्कटिक सर्कल के क्षेत्र को पूरी तरह से छोड़ देती हैं और आर्कटिक सर्कल के क्षेत्र को रोशन करती हैं। अब दक्षिणी ध्रुव अंधेरे में है, और उत्तरी ध्रुव को लगातार सूर्य का प्रकाश मिलता है (चित्र 3)। यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर छह महीने के दिन और रात की व्याख्या करता है।
जब प्रकाश सीधे उत्तर की रेखा (भूमध्य रेखा के 23.5° उत्तर) पर पड़ता है, तो उत्तरी गोलार्ध में दिन रात (21 जून) की तुलना में सबसे लंबे समय तक रहता है।
जब प्रकाश सीधे दक्षिण रेखा (भूमध्य रेखा के 23.5° दक्षिण) पर पड़ता है, तो उत्तरी गोलार्ध में दिन की रात सबसे छोटी होती है (22 दिसंबर)।
§ 52. सूर्य की स्पष्ट वार्षिक गति और उसकी व्याख्या
पूरे वर्ष सूर्य की दैनिक गति का अवलोकन करते हुए, कोई भी इसकी गति में कई विशेषताओं को आसानी से देख सकता है जो सितारों की दैनिक गति से भिन्न होती हैं। उनमें से सबसे विशिष्ट निम्नलिखित हैं।1. सूर्योदय और सूर्यास्त का स्थान, और इसलिए इसका दिगंश, दिन-प्रतिदिन बदलता रहता है। 21 मार्च से शुरू होकर (जब सूर्य पूर्व के बिंदु पर उगता है और पश्चिम के बिंदु पर अस्त होता है) से 23 सितंबर तक, सूर्य उत्तर-पूर्व तिमाही में उगता है, और सूर्यास्त - उत्तर-पश्चिम में होता है। इस समय की शुरुआत में, सूर्योदय और सूर्यास्त बिंदु उत्तर की ओर और फिर विपरीत दिशा में चले जाते हैं। 23 सितंबर को, 21 मार्च की तरह, सूर्य पूर्व बिंदु पर उगता है और पश्चिम बिंदु पर अस्त होता है। 23 सितंबर से 21 मार्च तक, दक्षिण-पूर्व और दक्षिण-पश्चिमी तिमाहियों में इसी तरह की घटना दोहराई जाएगी। सूर्योदय और सूर्यास्त बिंदुओं की गति की अवधि एक वर्ष होती है।
तारे हमेशा क्षितिज पर एक ही बिंदु पर उगते और अस्त होते हैं।
2. सूर्य की मेरिडियनल ऊंचाई हर दिन बदलती है। उदाहरण के लिए, ओडेसा में (औसत = 46°.5 N) 22 जून को यह अधिकतम होगा और 67° के बराबर होगा, फिर यह घटना शुरू हो जाएगा और 22 दिसंबर को यह अपने न्यूनतम मान 20° पर पहुंच जाएगा। 22 दिसंबर के बाद सूर्य की मध्याह्न ऊंचाई बढ़नी शुरू हो जाएगी। यह भी एक साल की घटना है. तारों की मध्याह्न ऊँचाई सदैव स्थिर रहती है। 3. किसी तारे के चरमोत्कर्ष और सूर्य के बीच की समयावधि लगातार बदलती रहती है, जबकि एक ही तारे के दो चरमोत्कर्षों के बीच की समयावधि स्थिर रहती है। तो, आधी रात को हम उन नक्षत्रों को चरम पर पहुंचते हुए देखते हैं जो वर्तमान में सूर्य से गोले के विपरीत दिशा में स्थित हैं। फिर कुछ नक्षत्र दूसरों को रास्ता दे देते हैं, और एक वर्ष के दौरान आधी रात को सभी नक्षत्र बारी-बारी से समाप्त हो जाएंगे।
4. दिन (या रात) की लंबाई पूरे वर्ष स्थिर नहीं रहती है। यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है यदि आप उच्च अक्षांशों में गर्मी और सर्दियों के दिनों की लंबाई की तुलना करते हैं, उदाहरण के लिए लेनिनग्राद में। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि सूर्य के क्षितिज से ऊपर होने का समय पूरे वर्ष बदलता रहता है। तारे हमेशा समान समय के लिए क्षितिज से ऊपर होते हैं।
इस प्रकार, तारों के साथ संयुक्त रूप से की जाने वाली दैनिक गति के अलावा, सूर्य की वार्षिक अवधि के साथ गोले के चारों ओर एक दृश्यमान गति भी होती है। इस गति को दृश्य कहा जाता है आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की वार्षिक गति।
हमें सूर्य की इस गति का सबसे स्पष्ट विचार मिलेगा यदि हम हर दिन इसके भूमध्यरेखीय निर्देशांक निर्धारित करते हैं - सही आरोहण ए और गिरावट बी। फिर, पाए गए समन्वय मूल्यों का उपयोग करके, हम सहायक आकाशीय क्षेत्र पर बिंदुओं को प्लॉट करते हैं और जोड़ते हैं उन्हें एक चिकने वक्र के साथ. परिणामस्वरूप, हमें गोले पर एक बड़ा वृत्त प्राप्त होता है, जो सूर्य की दृश्यमान वार्षिक गति के पथ को इंगित करेगा। आकाशीय गोले पर वह वृत्त जिसके अनुदिश सूर्य घूमता है क्रांतिवृत्त कहलाता है। क्रांतिवृत्त का तल भूमध्य रेखा के तल पर एक स्थिर कोण g = =23°27" पर झुका हुआ है, जिसे झुकाव का कोण कहा जाता है क्रांतिवृत्त से भूमध्य रेखा तक(चित्र 82)।
चावल। 82.
क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की स्पष्ट वार्षिक गति आकाशीय गोले के घूर्णन के विपरीत दिशा में होती है, अर्थात पश्चिम से पूर्व की ओर। क्रांतिवृत्त आकाशीय भूमध्य रेखा को दो बिंदुओं पर काटता है, जिन्हें विषुव बिंदु कहा जाता है। वह बिंदु जिस पर सूर्य दक्षिणी गोलार्ध से उत्तरी गोलार्ध की ओर गुजरता है, और इसलिए दक्षिणी से उत्तरी (यानी bS से bN तक) झुकाव का नाम बदल देता है, बिंदु कहलाता है वसंत विषुवऔर इसे Y चिह्न द्वारा निर्दिष्ट किया गया है। यह चिह्न मेष राशि को दर्शाता है, जिसमें यह बिंदु कभी स्थित था। इसलिए, इसे कभी-कभी मेष बिंदु भी कहा जाता है। वर्तमान में, बिंदु T मीन राशि में स्थित है।
वह विपरीत बिंदु जिस पर सूर्य उत्तरी गोलार्ध से दक्षिणी गोलार्ध की ओर गुजरता है और अपनी झुकाव का नाम b N से b S में बदल देता है, कहलाता है शरद विषुव का बिंदु.इसे तारामंडल तुला ओ के प्रतीक द्वारा नामित किया गया है, जिसमें यह एक बार स्थित था। वर्तमान में, शरद विषुव बिंदु कन्या राशि में है।
बिंदु L को कहा जाता है ग्रीष्म बिंदु,और बिंदु L" - एक बिंदु शीतकालीन अयनांत।
आइए पूरे वर्ष क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की स्पष्ट गति का अनुसरण करें।
सूर्य 21 मार्च को वसंत विषुव पर आता है। सूर्य का दायां आरोहण ए और झुकाव बी शून्य है। पूरे विश्व में, सूर्य बिंदु O पर उगता है और बिंदु W पर अस्त होता है, और दिन रात के बराबर होता है। 21 मार्च से शुरू होकर, सूर्य क्रांतिवृत्त के साथ ग्रीष्म संक्रांति बिंदु की ओर बढ़ता है। सूर्य का दायां आरोहण और झुकाव लगातार बढ़ रहा है। यह उत्तरी गोलार्ध में खगोलीय वसंत है, और दक्षिणी गोलार्ध में शरद ऋतु है।
22 जून को, लगभग 3 महीने बाद, सूर्य ग्रीष्म संक्रांति बिंदु L पर आता है। सूर्य का सीधा आरोहण a = 90°, झुकाव b = 23°27"N है। उत्तरी गोलार्ध में, खगोलीय ग्रीष्मकाल शुरू होता है ( सबसे लंबे दिन और सबसे छोटी रातें), और दक्षिण में - सर्दी (सबसे लंबी रातें और सबसे छोटे दिन)... सूर्य की आगे की गति के साथ, इसका उत्तरी झुकाव कम होने लगता है, और इसका दाहिना आरोहण बढ़ता रहता है।
लगभग तीन महीने बाद, 23 सितंबर को, सूर्य शरद विषुव Q के बिंदु पर आता है। सूर्य का सीधा आरोहण a=180°, झुकाव b=0° है। चूँकि b = 0° (21 मार्च की तरह), तो पृथ्वी की सतह पर सभी बिंदुओं के लिए सूर्य बिंदु O पर उगता है और बिंदु W पर अस्त होता है। दिन रात के बराबर होगा। सूर्य की झुकाव का नाम उत्तरी 8एन से दक्षिणी में बदलता है - बी.एस. उत्तरी गोलार्ध में, खगोलीय शरद ऋतु शुरू होती है, और दक्षिणी गोलार्ध में, वसंत शुरू होता है। सूर्य के क्रांतिवृत्त के साथ शीतकालीन संक्रांति बिंदु U तक आगे बढ़ने के साथ, झुकाव 6 और दायां आरोहण aO बढ़ जाता है।
22 दिसंबर को, सूर्य शीतकालीन संक्रांति बिंदु L" पर आता है। दायां आरोहण a=270° और झुकाव b=23°27"S। खगोलीय सर्दी उत्तरी गोलार्ध में शुरू होती है, और गर्मी दक्षिणी गोलार्ध में शुरू होती है।
22 दिसंबर के बाद सूर्य बिंदु टी पर चला जाता है। इसके झुकाव का नाम दक्षिणी रहता है, लेकिन घट जाता है, और इसका दाहिना आरोहण बढ़ जाता है। लगभग 3 महीने बाद, 21 मार्च को, सूर्य, क्रांतिवृत्त के साथ एक पूर्ण क्रांति पूरी करके, मेष राशि के बिंदु पर लौट आता है।
सूर्य के सही आरोहण और ढलान में परिवर्तन पूरे वर्ष स्थिर नहीं रहता है। अनुमानित गणना के लिए, सूर्य के दाहिने आरोहण में दैनिक परिवर्तन 1° के बराबर लिया जाता है। प्रति दिन झुकाव में परिवर्तन विषुव से एक महीने पहले और एक महीने बाद के लिए 0°.4 माना जाता है, और संक्रांति से एक महीने पहले और संक्रांति के एक महीने बाद के लिए परिवर्तन 0°.1 होता है; शेष समय में, सौर झुकाव में परिवर्तन 0°.3 माना जाता है।
समय मापने के लिए बुनियादी इकाइयों को चुनते समय सूर्य के दाहिने आरोहण में परिवर्तन की ख़ासियत एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
वसंत विषुव बिंदु क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की वार्षिक गति की ओर बढ़ता है। इसका वार्षिक मूवमेंट 50", 27 या गोलाकार 50",3 (1950 के लिए) है। फलस्वरूप, सूर्य स्थिर तारों के सापेक्ष अपने मूल स्थान पर 50''3 की मात्रा में नहीं पहुंच पाता है। सूर्य को संकेतित पथ पर चलने में 20 मिमी 24 सेकेंड का समय लगेगा। इस कारण वसंत
यह सूर्य की दृश्यमान वार्षिक गति, स्थिर तारों के सापेक्ष 360° का एक पूर्ण चक्र पूरा करने से पहले होता है। वसंत की शुरुआत के क्षण में बदलाव की खोज दूसरी शताब्दी में हिप्पार्कस ने की थी। ईसा पूर्व इ। रोड्स द्वीप पर उनके द्वारा किये गये तारों के अवलोकन से। उन्होंने इस घटना को विषुव की प्रत्याशा, या पुरस्सरण कहा।
वसंत विषुव बिंदु को स्थानांतरित करने की घटना ने उष्णकटिबंधीय और नाक्षत्र वर्षों की अवधारणाओं को पेश करने की आवश्यकता पैदा की। उष्णकटिबंधीय वर्ष वह समय अवधि है जिसके दौरान सूर्य वसंत विषुव टी के बिंदु के सापेक्ष आकाशीय क्षेत्र में एक पूर्ण क्रांति करता है। "उष्णकटिबंधीय वर्ष की अवधि 365.2422 दिन है। उष्णकटिबंधीय वर्ष प्राकृतिक घटनाओं के अनुरूप है और इसमें वर्ष की ऋतुओं का पूरा चक्र सटीक रूप से शामिल है: वसंत, ग्रीष्म, शरद ऋतु और सर्दी।
नाक्षत्र वर्ष वह समयावधि है जिसके दौरान सूर्य तारों के सापेक्ष आकाशीय क्षेत्र में एक पूर्ण क्रांति करता है। एक नाक्षत्र वर्ष की लंबाई 365.2561 दिन होती है। नाक्षत्र वर्ष उष्णकटिबंधीय वर्ष से अधिक लंबा होता है।
आकाशीय क्षेत्र में अपनी स्पष्ट वार्षिक गति में, सूर्य क्रांतिवृत्त के साथ स्थित विभिन्न तारों के बीच से गुजरता है। प्राचीन काल में भी इन तारों को 12 नक्षत्रों में विभाजित किया गया था, जिनमें से अधिकांश को जानवरों के नाम दिए गए थे। इन नक्षत्रों द्वारा गठित क्रांतिवृत्त के साथ आकाश की पट्टी को राशि चक्र (जानवरों का चक्र) कहा जाता था, और नक्षत्रों को राशि चक्र कहा जाता था।
वर्ष की ऋतुओं के अनुसार, सूर्य निम्नलिखित नक्षत्रों से होकर गुजरता है:
क्रांतिवृत्त के साथ वार्षिक सूर्य की संयुक्त गति और आकाशीय गोले के घूमने के कारण होने वाली दैनिक गति से, एक सर्पिल रेखा के साथ सूर्य की सामान्य गति का निर्माण होता है। इस रेखा की चरम समानताएं भूमध्य रेखा के दोनों ओर = 23°.5 की दूरी पर स्थित हैं।
22 जून को, जब सूर्य उत्तरी आकाशीय गोलार्ध में चरम दैनिक समानांतर का वर्णन करता है, तो वह मिथुन राशि में होता है। सुदूर अतीत में, सूर्य कर्क राशि में था। 22 दिसंबर को सूर्य धनु राशि में है, और पहले यह मकर राशि में था। इसलिए, सबसे उत्तरी खगोलीय समानांतर को कर्क रेखा कहा जाता था, और दक्षिणी को मकर रेखा कहा जाता था। उत्तरी गोलार्ध में अक्षांश cp = bemach = 23°27" के साथ संबंधित स्थलीय समानता को कर्क रेखा, या उत्तरी उष्णकटिबंधीय कहा जाता था, और दक्षिणी गोलार्ध में - मकर रेखा, या दक्षिणी उष्णकटिबंधीय कहा जाता था।
सूर्य की संयुक्त गति, जो आकाशीय गोले के एक साथ घूमने के साथ क्रांतिवृत्त के साथ होती है, में कई विशेषताएं हैं: क्षितिज के ऊपर और नीचे दैनिक समानांतर की लंबाई बदलती है (और इसलिए दिन और रात की अवधि), सूर्य की मेरिडियन ऊंचाई, सूर्योदय और सूर्यास्त के बिंदु, आदि आदि। ये सभी घटनाएं किसी स्थान के भौगोलिक अक्षांश और सूर्य की गिरावट के बीच संबंध पर निर्भर करती हैं। इसलिए, विभिन्न अक्षांशों पर स्थित एक पर्यवेक्षक के लिए, वे अलग-अलग होंगे।
आइए कुछ अक्षांशों पर इन घटनाओं पर विचार करें:
1. प्रेक्षक भूमध्य रेखा पर है, cp = 0°। विश्व की धुरी वास्तविक क्षितिज के तल में स्थित है। आकाशीय भूमध्य रेखा पहले ऊर्ध्वाधर के साथ मेल खाती है। सूर्य की दैनिक रेखाएँ पहले ऊर्ध्वाधर के समानांतर होती हैं, इसलिए सूर्य अपनी दैनिक गति में कभी भी पहले ऊर्ध्वाधर को पार नहीं करता है। सूर्य प्रतिदिन उगता और अस्त होता है। दिन हमेशा रात के बराबर होता है. वर्ष में दो बार सूर्य अपने चरम पर होता है - 21 मार्च और 23 सितंबर को।
चावल। 83.
2. प्रेक्षक अक्षांश φ पर है
3. प्रेक्षक 23°27" अक्षांश पर है
4. प्रेक्षक अक्षांश φ > 66°33"N या S पर है (चित्र 83)। बेल्ट ध्रुवीय है। समानताएं φ = 66°33"N या S को ध्रुवीय वृत्त कहा जाता है। ध्रुवीय क्षेत्र में, ध्रुवीय दिन और रातें देखी जा सकती हैं, अर्थात, जब सूर्य एक दिन से अधिक समय तक क्षितिज से ऊपर या एक दिन से अधिक समय तक क्षितिज से नीचे रहता है। ध्रुवीय दिन और रातें जितनी लंबी होंगी, अक्षांश उतना ही अधिक होगा। सूर्य केवल उन्हीं दिनों उगता और अस्त होता है जब उसका झुकाव 90°-φ से कम होता है।
5. प्रेक्षक ध्रुव φ=90°N या S पर है। विश्व की धुरी साहुल रेखा के साथ मेल खाती है और इसलिए, भूमध्य रेखा वास्तविक क्षितिज के तल के साथ मेल खाती है। पर्यवेक्षक की मध्याह्न स्थिति अनिश्चित होगी, इसलिए दुनिया के कुछ हिस्से गायब हैं। दिन के दौरान, सूर्य क्षितिज के समानांतर चलता है।
विषुव के दिन, ध्रुवीय सूर्योदय या सूर्यास्त होते हैं। संक्रांति के दिनों में, सूर्य की ऊंचाई अपने उच्चतम मूल्यों तक पहुंच जाती है। सूर्य की ऊंचाई सदैव उसके झुकाव के बराबर होती है। ध्रुवीय दिन और ध्रुवीय रात 6 महीने तक चलते हैं।
इस प्रकार, विभिन्न अक्षांशों पर सूर्य की संयुक्त दैनिक और वार्षिक गति (अंचल से गुजरना, ध्रुवीय दिन और रात की घटनाएं) और इन घटनाओं के कारण होने वाली जलवायु संबंधी विशेषताओं के कारण होने वाली विभिन्न खगोलीय घटनाओं के कारण, पृथ्वी की सतह को उष्णकटिबंधीय में विभाजित किया गया है, समशीतोष्ण और ध्रुवीय क्षेत्र.
उष्णकटिबंधीय क्षेत्रपृथ्वी की सतह का वह भाग है (अक्षांश φ=23°27"N और 23°27"S के बीच) जिसमें सूर्य प्रतिदिन उगता और अस्त होता है और वर्ष के दौरान दो बार अपने चरम पर होता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र संपूर्ण पृथ्वी की सतह का 40% भाग घेरता है।
शीतोष्ण क्षेत्रपृथ्वी की सतह का वह भाग कहलाता है जिसमें सूर्य प्रतिदिन उगता और अस्त होता है, लेकिन कभी भी अपने चरम पर नहीं होता है। यहाँ दो समशीतोष्ण कटिबंध हैं। उत्तरी गोलार्ध में, अक्षांश φ = 23°27"N और φ = 66°33"N के बीच, और दक्षिणी गोलार्ध में, अक्षांश φ=23°27"S और φ = 66°33"S के बीच। शीतोष्ण कटिबंधीय क्षेत्र पृथ्वी की सतह के 50% हिस्से पर कब्जा करते हैं।
ध्रुवीय बेल्टपृथ्वी की सतह का वह भाग कहलाता है जिसमें ध्रुवीय दिन और रातें देखी जाती हैं। दो ध्रुवीय क्षेत्र हैं। उत्तरी ध्रुवीय बेल्ट अक्षांश φ = 66°33"N से उत्तरी ध्रुव तक फैली हुई है, और दक्षिणी - φ = 66°33"S से दक्षिणी ध्रुव तक फैली हुई है। वे पृथ्वी की सतह के 10% हिस्से पर कब्जा करते हैं।
पहली बार, आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की दृश्यमान वार्षिक गति की सही व्याख्या निकोलस कोपरनिकस (1473-1543) द्वारा दी गई थी। उन्होंने दिखाया कि आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की वार्षिक गति उसकी वास्तविक गति नहीं है, बल्कि केवल एक स्पष्ट गति है, जो सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की वार्षिक गति को दर्शाती है। कोपर्निकन विश्व प्रणाली को हेलियोसेंट्रिक कहा जाता था। इस प्रणाली के अनुसार, सौर मंडल के केंद्र में सूर्य है, जिसके चारों ओर ग्रह घूमते हैं, जिनमें हमारी पृथ्वी भी शामिल है।
पृथ्वी एक साथ दो गतियों में भाग लेती है: यह अपनी धुरी पर घूमती है और सूर्य के चारों ओर एक दीर्घवृत्त में घूमती है। पृथ्वी के अपनी धुरी पर घूमने से दिन और रात का चक्र होता है। सूर्य के चारों ओर इसकी गति ऋतु परिवर्तन का कारण बनती है। अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का संयुक्त घूर्णन और सूर्य के चारों ओर गति, आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की दृश्यमान गति का कारण बनती है।
आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की स्पष्ट वार्षिक गति को समझाने के लिए, हम चित्र का उपयोग करेंगे। 84. केंद्र में सूर्य S स्थित है, जिसके चारों ओर पृथ्वी वामावर्त दिशा में घूमती है। पृथ्वी की धुरी अंतरिक्ष में अपरिवर्तित रहती है और क्रांतिवृत्त तल के साथ 66°33" के बराबर कोण बनाती है। इसलिए, भूमध्य रेखा तल क्रांतिवृत्त तल पर e=23°27" के कोण पर झुका हुआ है। इसके बाद आकाशीय क्षेत्र आता है, जिस पर क्रांतिवृत्त और राशि चक्र नक्षत्रों के चिन्ह उनके आधुनिक स्थान पर अंकित हैं।
21 मार्च को पृथ्वी स्थिति I में प्रवेश करती है। जब पृथ्वी से देखा जाता है, तो सूर्य आकाशीय गोले पर बिंदु T पर प्रक्षेपित होता है, जो वर्तमान में मीन राशि में स्थित है। सूर्य का झुकाव 0° है। पृथ्वी के भूमध्य रेखा पर स्थित एक पर्यवेक्षक दोपहर के समय सूर्य को अपने आंचल में देखता है। सभी सांसारिक समानताएँ आधी प्रकाशित हैं, इसलिए पृथ्वी की सतह पर सभी बिंदुओं पर दिन रात के बराबर है। खगोलीय वसंत उत्तरी गोलार्ध में शुरू होता है, और शरद ऋतु दक्षिणी गोलार्ध में शुरू होती है।
चावल। 84.
22 जून को पृथ्वी स्थिति II में प्रवेश करती है। सूर्य का झुकाव b=23°,5N. पृथ्वी से देखने पर, सूर्य मिथुन राशि में प्रक्षेपित होता है। अक्षांश φ=23°.5N पर स्थित एक पर्यवेक्षक के लिए, (सूर्य दोपहर के समय आंचल से होकर गुजरता है। अधिकांश दैनिक समानांतर उत्तरी गोलार्ध में और एक छोटा हिस्सा दक्षिणी गोलार्ध में प्रकाशित होता है। उत्तरी ध्रुवीय क्षेत्र प्रकाशित होता है और दक्षिणी भाग प्रकाशित नहीं होता है। उत्तरी गोलार्ध में ध्रुवीय दिन रहता है और दक्षिणी गोलार्ध में ध्रुवीय रात होती है। पृथ्वी के उत्तरी गोलार्ध में सूर्य की किरणें लगभग लंबवत पड़ती हैं, और दक्षिणी गोलार्ध में - पर एक कोण, इसलिए उत्तरी गोलार्ध में खगोलीय गर्मी शुरू होती है, और दक्षिणी गोलार्ध में सर्दी शुरू होती है।
23 सितंबर को पृथ्वी स्थिति III में प्रवेश करती है। सूर्य का झुकाव bo = 0° है और यह तुला राशि के बिंदु पर प्रक्षेपित होता है, जो अब कन्या राशि में स्थित है। भूमध्य रेखा पर स्थित एक प्रेक्षक दोपहर के समय सूर्य को अपने चरम पर देखता है। सभी सांसारिक समानताएँ सूर्य से आधी प्रकाशित होती हैं, इसलिए पृथ्वी पर सभी बिंदुओं पर दिन रात के बराबर होता है। उत्तरी गोलार्ध में, खगोलीय शरद ऋतु शुरू होती है, और दक्षिणी गोलार्ध में, वसंत शुरू होता है।
22 दिसंबर को, पृथ्वी चतुर्थ स्थान पर आ जाती है। सूर्य धनु राशि में प्रक्षेपित हो जाता है। सूर्य का झुकाव 6=23°.5S. दक्षिणी गोलार्ध में, उत्तरी गोलार्ध की तुलना में अधिक दैनिक समानताएँ प्रकाशित होती हैं, इसलिए दक्षिणी गोलार्ध में दिन रात की तुलना में लंबा होता है, और उत्तरी गोलार्ध में इसका विपरीत होता है। सूर्य की किरणें दक्षिणी गोलार्ध में लगभग लंबवत तथा उत्तरी गोलार्ध में एक कोण पर पड़ती हैं। इसलिए, खगोलीय गर्मी दक्षिणी गोलार्ध में शुरू होती है, और सर्दी उत्तरी गोलार्ध में शुरू होती है। सूर्य दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र को प्रकाशित करता है और उत्तरी को प्रकाशित नहीं करता है। दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में ध्रुवीय दिन होता है, जबकि उत्तरी क्षेत्र में रात होती है।
पृथ्वी की अन्य मध्यवर्ती स्थितियों के लिए भी तदनुरूप स्पष्टीकरण दिए जा सकते हैं।
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पीछे
सूर्य ऊष्मा का मुख्य स्रोत और हमारे सौर मंडल का एकमात्र तारा है, जो चुंबक की तरह सभी ग्रहों, उपग्रहों, क्षुद्रग्रहों, धूमकेतुओं और अंतरिक्ष के अन्य "निवासियों" को आकर्षित करता है।
सूर्य से पृथ्वी की दूरी 149 मिलियन किलोमीटर से अधिक है। सूर्य से हमारे ग्रह की इसी दूरी को आमतौर पर खगोलीय इकाई कहा जाता है।
अपनी महत्वपूर्ण दूरी के बावजूद, इस तारे का हमारे ग्रह पर बहुत बड़ा प्रभाव है। पृथ्वी पर सूर्य की स्थिति के आधार पर, दिन रात की जगह ले लेता है, सर्दी की जगह गर्मी आ जाती है, चुंबकीय तूफान उठते हैं और सबसे आश्चर्यजनक ध्रुवीय ध्रुवों का निर्माण होता है। और सबसे महत्वपूर्ण बात, सूर्य की भागीदारी के बिना, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया, ऑक्सीजन का मुख्य स्रोत, पृथ्वी पर संभव नहीं होगी।
वर्ष के विभिन्न समय में सूर्य की स्थिति
हमारा ग्रह एक बंद कक्षा में प्रकाश और गर्मी के एक खगोलीय स्रोत के चारों ओर घूमता है। इस पथ को योजनाबद्ध रूप से एक लम्बी दीर्घवृत्त के रूप में दर्शाया जा सकता है। सूर्य स्वयं दीर्घवृत्त के केंद्र में नहीं, बल्कि कुछ हद तक किनारे पर स्थित है।
पृथ्वी बारी-बारी से सूर्य के पास आती है और दूर जाती है, 365 दिनों में एक पूर्ण परिक्रमा पूरी करती है। हमारा ग्रह जनवरी में सूर्य के सबसे निकट होता है। इस समय दूरी घटकर 147 मिलियन किमी रह गई है। पृथ्वी की कक्षा में सूर्य के निकटतम बिंदु को "पेरीहेलियन" कहा जाता है।
पृथ्वी सूर्य के जितनी करीब होती है, दक्षिणी ध्रुव उतना ही अधिक प्रकाशित होता है और दक्षिणी गोलार्ध के देशों में गर्मी शुरू हो जाती है।
जुलाई के करीब, हमारा ग्रह सौर मंडल के मुख्य तारे से यथासंभव दूर चला जाता है। इस अवधि के दौरान, दूरी 152 मिलियन किमी से अधिक है। पृथ्वी की कक्षा का सूर्य से सबसे दूर का बिंदु अपसौर कहलाता है। ग्लोब सूर्य से जितना दूर है, उत्तरी गोलार्ध के देशों को उतनी ही अधिक रोशनी और गर्मी प्राप्त होती है। फिर यहाँ ग्रीष्म ऋतु आती है, और, उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया और यंग अमेरिका में शीत ऋतु का शासन होता है।
वर्ष के विभिन्न समयों में सूर्य पृथ्वी को किस प्रकार प्रकाशित करता है
वर्ष के अलग-अलग समय में सूर्य द्वारा पृथ्वी की रोशनी सीधे तौर पर एक निश्चित अवधि में हमारे ग्रह की दूरी पर निर्भर करती है और उस समय पृथ्वी सूर्य की ओर किस "तरफ" पर मुड़ी हुई है।
ऋतु परिवर्तन को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक पृथ्वी की धुरी है। हमारा ग्रह, सूर्य के चारों ओर घूमते हुए, एक ही समय में अपनी काल्पनिक धुरी के चारों ओर घूमने का प्रबंधन करता है। यह अक्ष आकाशीय पिंड से 23.5 डिग्री के कोण पर स्थित है और हमेशा उत्तर तारे की ओर निर्देशित होता है। पृथ्वी की धुरी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति में 24 घंटे लगते हैं। अक्षीय घूर्णन दिन और रात के परिवर्तन को भी सुनिश्चित करता है।
वैसे, यदि यह विचलन अस्तित्व में नहीं होता, तो ऋतुएँ एक-दूसरे का स्थान नहीं लेतीं, बल्कि स्थिर रहतीं। अर्थात्, कहीं निरंतर गर्मी का राज होगा, अन्य क्षेत्रों में लगातार वसंत होगा, पृथ्वी का एक तिहाई हिस्सा हमेशा के लिए शरद ऋतु की बारिश से सिंचित हो जाएगा।
विषुव के दिनों में पृथ्वी की भूमध्य रेखा सूर्य की सीधी किरणों के अधीन होती है, जबकि संक्रांति के दिनों में सूर्य अपने आंचल में 23.5 डिग्री के अक्षांश पर होगा, शेष वर्ष के दौरान धीरे-धीरे शून्य अक्षांश के करीब पहुंच जाएगा। अर्थात। भूमध्य रेखा की ओर. लंबवत पड़ने वाली सूर्य की किरणें अधिक रोशनी और गर्मी लाती हैं, वे वायुमंडल में बिखरती नहीं हैं। अत: भूमध्य रेखा पर स्थित देशों के निवासियों को कभी ठंड का पता नहीं चलता।
ग्लोब के ध्रुव बारी-बारी से स्वयं को सूर्य की किरणों में पाते हैं। इसलिए, ध्रुवों पर दिन आधे साल तक रहता है, और रात आधे साल तक रहती है। जब उत्तरी ध्रुव प्रकाशित होता है, तो उत्तरी गोलार्ध में वसंत शुरू हो जाता है, जो गर्मियों का रास्ता देता है।
अगले छह महीनों में तस्वीर बदल जाती है. दक्षिणी ध्रुव सूर्य के सम्मुख हो जाता है। अब दक्षिणी गोलार्ध में गर्मी शुरू हो जाती है, और उत्तरी गोलार्ध के देशों में सर्दी का राज हो जाता है।
साल में दो बार हमारा ग्रह खुद को ऐसी स्थिति में पाता है जहां सूर्य की किरणें सुदूर उत्तर से दक्षिणी ध्रुव तक इसकी सतह को समान रूप से रोशन करती हैं। इन दिनों को विषुव दिवस कहा जाता है। वसंत 21 मार्च को मनाया जाता है, शरद ऋतु 23 सितंबर को।
वर्ष के दो और दिनों को संक्रांति कहा जाता है। इस समय, सूर्य या तो क्षितिज से जितना संभव हो उतना ऊपर होता है, या जितना संभव हो उतना नीचे होता है।
उत्तरी गोलार्ध में, 21 या 22 दिसंबर को वर्ष की सबसे लंबी रात होती है - शीतकालीन संक्रांति। और 20 या 21 जून को, इसके विपरीत, दिन सबसे लंबा होता है और रात सबसे छोटी होती है - यह ग्रीष्म संक्रांति का दिन है। दक्षिणी गोलार्ध में, विपरीत होता है। दिसंबर में लंबे दिन और जून में लंबी रातें होती हैं।
गर्मी के दिनों में, जब बाहर मौसम साफ़ होता है और हम उच्च तापमान से थक जाते हैं, हम अक्सर यह वाक्यांश सुनते हैं "सूरज अपने चरम पर है।" हमारी समझ में, हम इस तथ्य के बारे में बात कर रहे हैं कि स्वर्गीय शरीर उच्चतम बिंदु पर है और जितना संभव हो उतना गर्म होता है, कोई यह भी कह सकता है कि पृथ्वी को झुलसा देता है। आइए खगोल विज्ञान में थोड़ा उतरने का प्रयास करें और इस अभिव्यक्ति को और अधिक विस्तार से समझें और इस कथन के बारे में हमारी समझ कितनी सही है।
सांसारिक समानताएँ
स्कूली पाठ्यक्रम से भी हम जानते हैं कि हमारे ग्रह पर तथाकथित समानताएं हैं, जो अदृश्य (काल्पनिक) रेखाएं हैं। उनका अस्तित्व ज्यामिति और भौतिकी के प्रारंभिक नियमों द्वारा निर्धारित होता है, और संपूर्ण भूगोल पाठ्यक्रम को समझने के लिए ये समानताएं कहां से आती हैं इसका ज्ञान आवश्यक है। यह तीन सबसे महत्वपूर्ण रेखाओं - भूमध्य रेखा, आर्कटिक सर्कल और उष्णकटिबंधीय को अलग करने की प्रथा है।
भूमध्य रेखा
भूमध्य रेखा को आमतौर पर हमारी पृथ्वी को दो समान गोलार्धों - दक्षिणी और उत्तरी - में विभाजित करने वाली अदृश्य (सशर्त) रेखा कहा जाता है। यह लंबे समय से ज्ञात है कि पृथ्वी तीन स्तंभों पर खड़ी नहीं है, जैसा कि प्राचीन काल में माना जाता था, लेकिन इसका आकार गोलाकार है और सूर्य के चारों ओर घूमने के अलावा, यह अपनी धुरी पर भी घूमती है। तो यह पता चला कि पृथ्वी पर, जिसकी लंबाई लगभग 40 हजार किमी है, यह भूमध्य रेखा है। सिद्धांत रूप में, गणितीय दृष्टिकोण से, यहां सब कुछ स्पष्ट है, लेकिन क्या यह भूगोल के लिए मायने रखता है? और यहां, करीब से जांच करने पर, यह पता चलता है कि ग्रह का वह हिस्सा जो उष्णकटिबंधीय के बीच स्थित है, सबसे अधिक सौर ताप और प्रकाश प्राप्त करता है। इसका कारण यह है कि पृथ्वी का यह क्षेत्र हमेशा सूर्य की ओर मुड़ा रहता है, इसलिए यहां किरणें लगभग लंबवत पड़ती हैं। इससे यह पता चलता है कि ग्रह के निकट-भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में उच्चतम हवा का तापमान देखा जाता है, और नमी से संतृप्त वायु द्रव्यमान मजबूत वाष्पीकरण पैदा करते हैं। सूर्य वर्ष में दो बार भूमध्य रेखा पर अपने चरम पर होता है, अर्थात बिल्कुल लंबवत नीचे की ओर चमकता है। उदाहरण के लिए, रूस में ऐसी घटना कभी नहीं होती है।
उष्णकटिबंधीय
ग्लोब पर दक्षिणी और उत्तरी उष्ण कटिबंध हैं। उल्लेखनीय है कि यहाँ सूर्य वर्ष में केवल एक बार - संक्रांति के दिन - अपने चरम पर होता है। जब तथाकथित शीतकालीन संक्रांति होती है - 22 दिसंबर, तो दक्षिणी गोलार्ध अधिकतम सूर्य की ओर मुड़ जाता है, और 22 जून को - इसके विपरीत।
कभी-कभी साउदर्न का नाम उस राशि चक्र नक्षत्र के नाम पर रखा जाता है जो इन दिनों सूर्य के पथ पर होता है। उदाहरण के लिए, दक्षिणी को पारंपरिक रूप से मकर रेखा कहा जाता है, और उत्तरी को कर्क रेखा (क्रमशः दिसंबर और जून) कहा जाता है।
आर्कटिक वृत्त
आर्कटिक वृत्त को एक समानांतर माना जाता है, जिसके ऊपर ध्रुवीय रात या दिन जैसी घटना देखी जाती है। अक्षांश का स्थान जिस पर ध्रुवीय वृत्त स्थित हैं, की भी पूरी तरह से गणितीय व्याख्या है: यह ग्रह की धुरी के झुकाव से 90° घटा है। पृथ्वी के लिए ध्रुवीय वृत्तों का यह मान 66.5° है। दुर्भाग्य से, समशीतोष्ण अक्षांशों के निवासी इन घटनाओं को नहीं देख सकते हैं। लेकिन आर्कटिक सर्कल के समानांतर सूर्य का अपने चरम पर होना एक बिल्कुल प्राकृतिक घटना है।
सुप्रसिद्ध तथ्य
पृथ्वी स्थिर नहीं रहती है और सूर्य के चारों ओर घूमने के अलावा, हर दिन अपनी धुरी पर घूमती है। पूरे वर्ष, हम देखते हैं कि दिन की लंबाई और खिड़की के बाहर हवा का तापमान कैसे बदलता है, और सबसे चौकस लोग आकाश में तारों की स्थिति में बदलाव को देख सकते हैं। सूर्य के चारों ओर अपनी यात्रा पूरी करने में इसे 364 मिनट लगते हैं।
दिन और रात
जब यहां अंधेरा होता है, तो इसका मतलब है कि सूर्य एक निश्चित समय में दूसरे गोलार्ध को प्रकाशित करता है। एक पूरी तरह से तार्किक सवाल उठता है: दिन की लंबाई रात की लंबाई के बराबर क्यों नहीं होती है। तथ्य यह है कि प्रक्षेप पथ पृथ्वी की धुरी के सापेक्ष समकोण पर नहीं है। दरअसल, इस मामले में हमारे पास ऐसे मौसम नहीं होंगे जिनमें दिन और रात की लंबाई का अनुपात बदलता हो।
20 मार्च को यह सूर्य की ओर झुक जाता है। तब लगभग दोपहर के समय भूमध्य रेखा पर कोई भी निश्चित रूप से कह सकता है कि सूर्य अपने चरम पर है। इसके बाद ऐसे दिन आते हैं जब इसी तरह की घटना अधिक उत्तरी बिंदुओं पर देखी जाती है। पहले से ही 22 जून को, सूर्य कर्क रेखा पर अपने चरम पर होता है; इस दिन को मध्य ग्रीष्मकाल माना जाता है और इसका अधिकतम देशांतर होता है। हमारे लिए, सबसे परिचित परिभाषा संक्रांति की घटना है।
दिलचस्प बात यह है कि इस दिन के बाद सब कुछ फिर से होता है, केवल उल्टे क्रम में, और उस क्षण तक जारी रहता है जब दोपहर के समय सूर्य भूमध्य रेखा पर अपने चरम पर होता है - यह 23 सितंबर को होता है। इस समय, दक्षिणी गोलार्ध में मध्य ग्रीष्म ऋतु शुरू हो जाती है।
इस सब से यह पता चलता है कि जब सूर्य भूमध्य रेखा पर अपने चरम पर होता है, तो पूरे विश्व में रात की अवधि 12 घंटे होती है, और दिन भी उतनी ही अवधि के बराबर होता है। हम इस घटना को शरद ऋतु या वसंत विषुव का दिन कहने के आदी हैं।
इस तथ्य के बावजूद कि हमने "सूर्य अपने आंचल में" की अवधारणा की सही व्याख्या का विश्लेषण किया है, यह अभी भी हमारे लिए एक सूत्रीकरण से अधिक परिचित है जिसका सीधा सा मतलब है कि किसी दिए गए विशिष्ट दिन पर सूर्य जितना संभव हो उतना ऊंचा है।
क्या दोपहर 12 बजे सूर्य ठीक दक्षिण की ओर होता है?
दोपहर के समय सूर्य दक्षिण में अपने उच्चतम स्थान पर पहुँच जाता है। जब यह इस बिंदु पर होता है, तो वास्तविक स्थानीय समय 12 बजे कहा जाता है। इस समय, लंबवत खड़े खंभे की छाया सबसे छोटी होती है। दुर्भाग्य से, अपनी कक्षा में पृथ्वी की असमान गति के कारण, सूर्य भी आकाश में समान रूप से नहीं घूम पाता है। इसलिए यह हर 24 घंटे में बिल्कुल दक्षिण की ओर समाप्त नहीं होता है।
समय की गणना वास्तविक सूर्य की "सनक" पर निर्भर न रहे, इसके लिए खगोलशास्त्री समान रूप से गतिमान "औसत सूर्य" लेकर आए। निःसंदेह, यह केवल कागजों पर ही मौजूद है। जब "माध्य सूर्य" दक्षिण में अपने उच्चतम स्थान पर पहुँच जाता है, तो इसे स्थानीय औसत समय 12 बजे माना जाता है। वास्तविक और माध्य स्थानीय समय के अंतर को समय का समीकरण कहा जाता है। यह पूरे वर्ष भर में -14.3 से +16.3 मिनट तक बदलता रहता है।
लेकिन एक और समस्या है. उदाहरण के लिए, जब हैम्बर्ग में सूर्य अपने उच्चतम बिंदु पर होता है, तो बर्लिन में यह पहले ही इसे पार कर चुका होता है, लेकिन ब्रेमेन में यह अभी तक इस स्थिति तक नहीं पहुंचा है। इस प्रकार, तीनों शहरों में स्थानीय औसत समय अलग-अलग होगा। हालाँकि, यह परिवहन और अन्य सेवाओं के संचालन के लिए बहुत असुविधाजनक है। मध्य यूरोप में, सभी लोग मध्य यूरोपीय समय के अनुसार रहते हैं, जो आकाश में सूर्य की वास्तविक स्थिति के अनुरूप नहीं है।
लेकिन कई देशों की सरकारें इस बात पर सहमत हैं कि मध्य यूरोपीय समय को 15 डिग्री पूर्वी देशांतर पर औसत सौर समय माना जाएगा। गर्मियों में, सुबह के घंटों को लंबा करने और शाम के घंटों को छोटा करने के लिए इस समय में एक और घंटा जोड़ा जाता है। यह पहले से ही तथाकथित गर्मी का समय है। इसलिए, गर्मियों में यूरोप के उन क्षेत्रों में जो इस कार्यक्रम के अनुसार रहते हैं, सूर्य लगभग 13 बजे आकाश में अपने उच्चतम बिंदु पर पहुंच जाता है। रूस में भी यही हो रहा है.
