Как меняется продолжительность дня зимой

От чего зависит продолжительность светового дня?

Изменения продолжительности светового дня в разные сезоны объясняются вращением Земли вокруг ее оси. Если бы Земля не вращалась, дневной и ночной циклы были бы совсем иными. Хотя, вполне вероятно, что они и вовсе бы отсутствовали. Сокращение или увеличение продолжительности светового дня зависит от времени года и того, где вы находитесь на Земле. Кроме того, на дневное время влияет угол наклона земной оси и ее путь вокруг Солнца.

Продолжительность вращения

Сутки, продолжающиеся 24 часа, — это время, которое требуется для того, чтобы Земля совершила целый оборот вокруг собственной оси: именно поэтому на следующий день Солнце появляется в одном и том же месте на небе. Однако не стоит забывать, что Земля продолжает двигаться вокруг Солнца, и это явление оказывает огромное влияние на продолжительность светового дня.

Фактическое время одного вращения Земли несколько короче, чем мы привыкли думать: около 23 часов и 56 минут. Астрономы обнаружили это, регистрируя время, когда звезда появилась на одном и том же месте на небе на следующий день — это явление было названо звездным днем.

Более длинные и короткие дни

Хотя солнечный день составляет 24 часа, не в каждом дне содержится 12 часов светового дня и 12 часов темного времени суток. Зимой ночи длиннее, чем летом. Это явление объясняется тем, что воображаемая ось Земли расположена не под прямым углом: она наклоняется под углом в 23,5 градуса. Собственно, поскольку наша планета вращается вокруг Солнца на протяжении года, северная половина Земли наклоняется к Солнцу летом, вызывая продолжительный световой день и короткую ночь. Зимой это меняется: наша планета отдаляется от Солнца, и ночное время становится длиннее. Весной и осенью Земля ни наклонена к Солнцу, ни от него, а где-то между, поэтому день и ночь в эти времена года одинаковы. Вот как можно объяснить, почему весной продолжительность светового дня возрастает: наша планета поворачивается к солнышку!

Наше количество дневных часов зависит от нашей широты и того факта, каково положение Земли по отношению к Солнцу. Ось вращения нашей планеты наклонена от орбитальной плоскости и всегда расположена в одном направлении — к полярной звезде. В результате положение земной оси по отношению к Солнцу постоянно меняется в течение года.

Собственно, именно этот фактор влияет на распространение солнечного света по поверхности Земли на любой заданной широте.

Изменение угла приводит к изменению количества солнечной энергии, которая достигает определенных областей планеты. Это вызывает сезонное изменение интенсивности солнечного света, достигающего поверхности, и влияет на продолжительность светового дня.

Изменение интенсивности происходит потому, что угол, под которым лучи от Солнца двигаются и попадают на Землю, изменяется по мере смены сезонов.

Докажем на практике

Если вы посветите фонарем на потолок, площадь освещенной области будет изменяться в зависимости от того, будете ли вы направлять свет под прямым углом или нет. Точно также энергия Солнца распространяется по разным географическим районам, когда она достигает поверхности Земли. Он более сконцентрирован в наши летние месяцы, когда солнце выше в небе.

Между летним и зимним солнцестоянием количество дневных часов уменьшается, а темпы их уменьшения больше, чем выше широта. Чем меньше солнечных часов, тем холоднее ночи. Вот почему продолжительность светового дня весной возрастает: планета постепенно поворачивается к Солнцу, поглощая одной из своих сторон все больше солнечной энергии.

Это интересно

Поскольку параллельно вращению вокруг Солнца Земля также продолжает вращаться вокруг собственной оси, то за 24 часа она делает один полный оборот. Интересно, что продолжительность суток меняется со временем. Так, около 650 миллионов лет назад сутки длились около 22 часов вместо привычных нам 24!

Солнцестояние

Солнцестояние представляют собой явление, когда при определенном положении орбиты Земли отмечают самые длинные и кратчайшие дни года. Зимнее солнцестояние, происходящее в Северном полушарии, знаменует собой самый короткий день, после которого световой день начинает медленно расти. Летнее солнцестояние в этом же полушарии приходится на самый продолжительный световой день, после чего он начинает становиться короче. Солнцестояние также называют в честь месяца, в котором оно происходит.

Также важно понимать, что то, какая продолжительность светового дня в день солнцестояния, зависит от полушария, в котором вы находитесь. Так, в Северном полушарии июньское солнцестояние отмечает самый продолжительный световой день в году. В то время, как в Южном полушарии июньское солнцестояние обозначает самую длинную ночь.

Источник

Сколько времени длится день на экваторе?

День на Земле можно условно обозначить как период суток, когда определенный регион мира испытывает естественное освещение от солнца. На других планетах и спутниках также есть дневное время. День начинается, когда солнце появляется над горизонтом, и заканчивается, когда оно за ним скрывается.

В любой момент времени примерно половина земного шара освещается солнечным светом. В то время как идеальная площадь, подлежащая прямому освещению составляет ровно половину планеты, освещение может изменятся из-за атмосферных и других факторов. В результате чего общая площадь, освещаемая солнцем может составлять чуть больше половины Земли.

Зависимость продолжительности дня от широты и сезона

Продолжительность дня варьируется от региона к региону в зависимости от широты или сезона года. Широтные вариации длительности дня и ночи происходят из-за наклона оси вращения Земли к плоскости ее орбиты вокруг Солнца. Сезонное изменение продолжительности дня и ночи происходят потому, что наклон оси вращения Земли фиксирован по отношению к орбите вокруг Солнца.

Ось вращения Земли наклонена на 23,5° относительно перпендикуляра ее орбитальной плоскости. В зависимости от сезона года и широты наблюдателя, длительность светлого времени суток будет меняться. В регионах планеты наклоненных к Солнцу наступает лето и увеличивается продолжительность дня. В областях, наклоненных от Солнца, наступает зима и день заметно сокращается.

Продолжительность дня на экваторе

День на экваторе длится около 12 часов на протяжении всех сезонов года, но изменяется на всех других широтах. Например, в других регионах выше и ниже экватора продолжительность дня меньше 12 часов зимой и больше 12 часов летом. На экваторе солнце встает практически под прямым углом к земной поверхности.

Во время равноденствия, то есть 20-21 марта и 23-24 сентября, когда экватор проходит через центр солнечного диска, солнце в полдень находится прямо над головой. Этот объясняет жаркие экваториальные температуры. Кроме того, восход и заход солнца на экваторе происходят очень быстро, всего за две минуты. Это связано с тем, что в день равноденствия путь Солнца по небу практически вертикален относительно горизонта.

Источник

Почему зимой день короче (рано темнеет)? Причины, фото и видео

Сутки по привычке делят на день, вечер, ночь и утро. Или и вовсе всего на два периода: светло – день, темно – ночь. Причем с точки зрения астрономии мало кто задумывается, а чем же вызвано такое явление.

И почему это зимой солнце светит так мало, создавая ощущение, что ночь наступает в четыре-пять часов пополудни.

День световой и астрономический: различия

Оборот нашей планеты вокруг своей так называемой оси происходит за 24 часа. Это астрономические сутки, которые делятся на две части: день и ночь. Половина, то есть 12 часов, и является днем астрономическим. Его время и окончание нигде не фиксируется.

День световой – это промежуток времени, который начинается с восходом солнца и завершается его уходом за линию горизонта. Поэтому второе название – солнечный день. Длительность меняется каждые сутки. И нет ни одного дня, когда солнце освещает землю равное количество времени. Хоть на секунду, но отличается.

Кстати, частенько такая информация печаталась на отрывных календарях, что раньше висели в каждом доме. Подтверждение данному факту сейчас легко найти в интернете.

Факторы продолжительности дня

Угол наклона Земли к Солнцу равен 23,5 градусам, что является основным объяснением коротким дням зимой. В жаркое время небесное светило на горизонте задерживается надолго, согревая поверхность. А вот зимой все происходит с точностью наоборот. Планета отклоняется от звезды, поэтому солнечные луч и попадают на землю косвенно и на непродолжительное время. А когда дождь или облачно, и вовсе кажется, что день заканчивается, не успев начаться.

К слову за полярным кругом Солнце проходит по линии горизонта, что влечет за собой темноту. Такое явление носит название полярная ночь. На другой условной линии – экваторе – световой и астрономический дни практически равны и их продолжительность составляет около 12 часов.

Учитывая, что Земля оборачивается вокруг своей оси одновременно с оборотом вокруг Солнца, когда в северном полушарии наступает зима, день уменьшается. Деление Земли от полюса к полюсу, на восточное и южное полушария, влечет такое явление как смена часовых поясов.

Зимнее солнцестояние, или самый короткий день

21 либо 22 декабря каждого года наклон земной оси по отношению к Солнцу достигает наибольшего угла. Данное астрономические явление носит название солнцестояние (солнцеворот) и характеризуется самым коротким, 8-часовым днем в году. Но с этого момента постепенно ночное время становится короче. В южном полушарии дата зимнего солнцестояния – 20 либо 21 июня.

Впервые для Европы данное явление установил Юлий Цезарь. В юлианском календаре датой зимнего солнцестояния было 25 декабря. Случилось это в 45 году до нашей эры. Разница между тропическим и календарным годом привела к тому, что к середине XVI века приходилось на 12 декабря.

Конец неразберихе положил в 1582 году Римский папа Григорий XIII. И с тех пор в григорианском календаре самая длинная ночь приходится на 21 либо 22 декабря. Существует мнение, что сдвиг может произойти еще на один день. Но такое допускается с промежутком в 3000 лет.

На продолжительность дня в зимнее время влияют положение Солнца относительно Земли. Так как планета движется вокруг своей оси, то день наступает постепенно по широте. Чем дальше от экватора находится местность, тем короче в холодную пору световой день, а за полярным кругом северного полушария и вовсе наступает сплошная ночь.

Почему зимой день короче (рано темнеет) – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Световой день: продолжительность по месяцам

Польза и необходимость солнечного света для человеческого организма не подвергается сомнению. Любому из нас известно, что без него невозможно существование. Зимой все мы испытываем более или менее сильный его дефицит, что отрицательно сказывается на самочувствии и подрывает без того нестойкий иммунитет.

Что происходит со световым днём

С наступлением холодного сезона световой день, продолжительность которого стремительно уменьшается, все больше уступает права. Ночи делаются длиннее и длиннее, а дни, наоборот — короче. После периода зимнего равноденствия ситуация начинает меняться в обратную сторону, чего большинство из нас ждет с нетерпением. Множество людей желает точно ориентироваться в продолжительности светового дня в настоящее время и в ближайшей перспективе.

Как известно, количество световых часов в сутках начинает увеличиваться по окончании периода так называемого зимнего солнцестояния. На его пике ежегодно бывает зафиксирован световой день, продолжительность которого самая низкая. С научной точки зрения объяснение состоит в нахождении солнца именно в это время в наиболее отдаленной точке орбиты нашей планеты. Влияние на это оказывает эллиптическая (то есть вытянутая) форма орбиты.

В северном полушарии день зимнего солнцестояния бывает в декабре и приходится на 21-22 число. Небольшое смещение данной даты зависит от динамики Луны и сдвигов в високосные годы. В то же самое время южное полушарие переживает обратный период летнего солнцестояния.

Световой день: продолжительность, сроки

За несколько дней до и после даты каждого солнцестояния дневное светило не меняет своего положения. Лишь через два или три дня по завершении самых темных суток светлый промежуток начинает понемногу увеличиваться. Причем вначале этот процесс практически не виден, так как прибавление происходит всего лишь на несколько минут в день. В дальнейшем начинает светлеть быстрее, объясняется это возрастанием скорости солнечного вращения.

Фактически увеличение продолжительности светового дня в северном полушарии Земли начинается не ранее 24-25 декабря, и происходит оно до самой даты летнего солнцестояния. Этот день поочередно приходится на один из трех: с 20 по 22 июня. Увеличение светового дня оказывает заметный положительный эффект на состояние здоровья людей.

По мнению астрономов, зимним солнцестоянием считается момент достижения солнцем самой наименьшей угловой высоты над уровнем горизонта. После него в течение нескольких дней солнце может начинать свой восход даже чуть позже (на несколько минут). Рост продолжительности светового дня наблюдается вечерами и совершается за счет все более позднего заката.

Отчего так бывает

Данный эффект также объясняется увеличением скорости движения Земли. Убедиться в этом можно, взглянув на таблицу, где отражены солнечные восходы и заходы. Как говорят астрономы, день прибавляется вечером, а неравномерно с обеих сторон. График продолжительности светового дня дает наглядное представление о динамике этого процесса.

Ежедневно закат сдвигается на несколько минут. Точные данные легко проследить по соответствующим таблицам и календарям. Как поясняют ученые, эффект этот вызван сочетанием суточного и годового движений солнца по небу, которое зимой чуть скорее, чем летом. В свою очередь, вызвано это тем, что, обращаясь с постоянной скоростью вокруг собственной оси, Земля в зимнее время расположена ближе к Солнцу и двигается по орбите вокруг него чуть-чуть быстрее.

Эллипсообразная орбита, по которой перемещается наша планета, обладает ярко выраженным эксцентриситетом. Данный термин обозначает величину вытянутости эллипса. Максимально приближенная к Солнцу точка данного эксцентриситета именуется перигелием, а самая отдаленная — афелием.

Законы Кеплера утверждают, что для двигающегося по орбите в форме эллипса тела характерна максимальная скорость в тех точках, которые максимально приближены к центру. Именно поэтому движение солнца по небосводу зимой чуть-чуть более быстрое, чем летом.

Как движение Земли по орбите влияет на климат

Как считают астрономы, точку перегелия Земля проходит приблизительно 3 января, а афелия — 3 июля. Возможно изменения этих дат на 1-2 дня, что связано с дополнительным влиянием движения Луны.

Эллипсоподобная форма орбиты Земли оказывает влияние также и на климат. Во время зимы в Северном полушарии наша планета расположена ближе к Солнцу, летом же — дальше. Этот фактор делает чуть менее заметной разницу между климатическими сезонами нашего северного полушария.

В то же время в Южном полушарии эта разница более заметна. Как установлено учеными, один оборот точки перегелия происходит примерно за 200 000 лет. То есть примерно через 100 000 лет ситуация поменяется на прямо противоположную. Что ж, доживем — увидим!

Даешь солнечный свет!

Если вернуться к текущим проблемам, то важнее всего для нас тот факт, что эмоциональное, психическое и физическое состояние жителей Земли улучшается прямо пропорционально возрастанию длительности светового времени суток. Даже незначительное (на несколько минут) удлинение дня сразу после зимнего солнцестояния оказывает серьезный моральный эффект на уставших от темных зимних вечеров людей.

С медицинской точки зрения, положительное влияние солнечного света на организм объясняется возрастанием выработки гормона серотонина, заведующего эмоциями счастья и радости. К сожалению, в темноте он вырабатывается крайне плохо. Именно поэтому увеличение продолжительности светового промежутка путем воздействия на эмоциональную сферу ведет к общему улучшению самочувствия и укреплению человеческого иммунитета.

Немалую роль в ощущениях каждого из нас играют суточные внутренние биоритмы, которые энергетически привязаны к продолжающемуся с момента сотворения мира чередованию дня и ночи. Ученые уверены, что адекватно работать и справляться с внешними перегрузками наша нервная система может, лишь регулярно получая вполне определенную дозу солнечного света.

Когда света недостаточно

Если же солнечных лучей не хватает, последствия могут быть самыми печальными: от регулярных нервных срывов до серьезных психических расстройств. При остром недостатке света может развиться самое настоящее депрессивное состояние. А сезонные расстройства аффективного характера, которые выражаются в подавленности, плохом настроении, общем снижении эмоционального фона наблюдается сплошь и рядом.

Кроме того, современные горожане подвержены еще одной напасти. Световой день, продолжительность которого слишком мала для современной городской жизни, требует корректировки. Речь идет об огромном, зачастую излишнем количестве искусственного освещения, которое получает почти любой житель мегаполиса. Наш организм, неприспособленный к такому количеству искусственного света, способен запутаться во времени и впасть в состояние десинхроноза. Это ведет не только к ослаблению нервной системы, но и к обострению любых имеющихся хронических заболеваний.

Что такое долгота дня

Рассмотрим теперь понятие долготы дня, актуального для каждого из нас в первые дни после зимнего солнцестояния. Этим термином обозначается тот промежуток времени, что длится от восхода до захода солнца, то есть время, на протяжении которого наше светило видно над горизонтом.

Величина эта находится в прямой зависимости от солнечного склонения и географической широты точки, где ее нужно определить. В районе экватора величина долготы дня не меняется и составляет ровно 12 часов. Эта цифра является пограничной. Для северного полушария весной и летом день длится дольше 12 часов, зимой и осенью — меньше.

Осеннее и весеннее равноденствие

Дни, когда продолжительность ночи совпадает с продолжительностью дня, именуются днями весеннего равноденствия, либо осеннего. Это происходит 21 марта и 23 сентября соответственно. Понятно, что самой высокой цифры долгота дня достигает в момент летнего солнцестояния, а наиболее низкой — в день зимнего.

За полярными кругами каждого из полушарий величина долготы дня зашкаливает за 24 часа. Речь идет обо всем известном понятии полярного дня. На полюсах он имеет продолжительность в целых полгода.

Долготу дня в любой точке полушария можно определить достаточно точно по специальным таблицам, содержащим расчет продолжительности светового дня. Разумеется, эта цифра ежедневно меняется. Иногда для приблизительной оценки использует такое понятие, как средняя продолжительность светового дня по месяцам. Для наглядности рассмотрим эти цифры для той географической точки, где расположена столица нашей страны.

Продолжительность светового дня в Москве

В январе световой день на широте нашей столицы составляет в среднем 7 часов 51 минуту. В феврале — 9 часов 38 минут. В марте его продолжительность достигает 11 часов 51 минуты, в апреле — 14 часов 11 минут, в мае — 16 часов 14 минут.

На протяжении трех летних месяцев: июня, июля и августа — эти цифры составляют 17 часов 19 минут, 16 часов 47 минут и 14 часов 59 минут. Мы видим, что июньские дни самые длинные, что соответствует летнему солнцестоянию.

Осенью световой день продолжает сокращаться. В сентябре и октябре его длительность 12 часов 45 минут и 10 часов 27 минут соответственно. Рекордно короткими светлыми днями славятся последние холодные темные месяцы года — ноябрь и декабрь, средняя продолжительность дня которых не превышает 8 часов 22 минут и 7 часов 16 минут соответственно.

Источник