Какие бывают сумерки
Как использовать сумерки в навигации
Какие бывают сумерки
Для большинства людей сумерки — это переходный период между днем и ночью, когда уже солнца не видно, но еще не темно, либо, когда солнце еще не показалось над горизонтом, но ночь уже отступила. Солнце в этот момент находится за горизонтом, но атмосфера Земли отражает и рассеивает солнечный свет. Поэтому на границе дня и ночи наблюдаем этот эффект.
Чтобы определить границу сумерек, принято считать углы между линией горизонта и центром солнца. Для чего это необходимо? Чтобы можно было применить знания навигационной астрономии, наблюдать за небесным светилами в наиболее подходящий для этого момент.
Различают сумерки трех видов: гражданские, навигационные и астрономические. Их названия уже четко подсказывают для каких целей можно использовать это время суток.
Гражданские сумерки. Это наиболее светлая часть сумерек от захода солнца за линию горизонта, до погружения центра Солнца под линию горизонта на 6°. В это время светового дня можно без искусственного освещения выполнять любые работы вне помещений. Наземные предметы четко видимы, а линия горизонта различима. При ясном небе хорошо видны только самые яркие звезды и планеты, к примеру, Венера.
На широтах выше 60° 33′ 43″ гражданские сумерки продолжаются от заката до восхода Солнца. И это явление называется «белые ночи». В зимний период за полярным кругом на широте выше 72° 33′ 43″ гражданские сумерки могут не наблюдаться.
Навигационные сумерки наступают, когда солнце опускается за горизонт от 6°,01” до 12°. В этот период уже хорошо видны все навигационные звезды и различима линия горизонта, что важно для работы с секстантом.
На земле при отсутствии источников света очертания объектов различимы, но без детализации. Естественного освещения уже недостаточно для нормальной жизнедеятельности человека.
На широтах выше 54° 33′ 43″ навигационные сумерки могут наблюдаться от заката до восхода Солнца. К примеру, в городах Санкт-Петербург, Таллинн, Стокгольм, Ушуая. Во время полярной ночи эти сумерки могут не наблюдаться на широте выше 78° 33′ 43″.
Из-за обилия света в больших городах даже вблизи от них сложно наблюдать даже звезды 4й величины. Для справки, Полярная звезда относится к звездам 2-й величины. И свечение городов не будет помехой.
Астрономические сумерки — когда Солнце находится от 12,01 до 18° ниже горизонта. Это время наиболее подходит для наблюдения за небесными светилами, туманностями и галактиками. Но для обывателя оно неотличимо от ночи. Горизонт не виден и наблюдения с использованием навигационных приборов проводить невозможно.
На широтах выше 48° 33′ 43″ астрономические сумерки наблюдаются от заката Солнца и до восхода. Это такие города как Люксембург, Лондон, Амстердам, Дублин, Пунта-Аренас За полярным кругом в полярную ночь на широтах свыше 84° 33′ 43″ эти сумерки могут не наблюдаться.
Продолжительность сумерек зависит от широты точки наблюдения. На полюсах сумерки могут длиться 2-3 недели, на экваторе 20-25 минут, а в приполярных районах несколько часов. Все это зависит от угла солнца, относительно горизонта. Чем меньше угол, тем длиннее сумерки.
В некоторых регионах сумерки длятся всю ночь в определенные временные периоды: Анадырь, Тронхейм, Рейкъявик, Анкоридж, Архангельск, Мурманск.
Как определить время наступления навигационных сумерек
Разберем это на примере, и посмотрим, как использовать его для дальнейших расчетов.
Представим, что находимся в точке 45° 35’ N 122° 45’ W. 6 июня 2012 года. Нужно определить время, когда стоит выйти на палубу с секстантом. В Морском ежегоднике находим столбцы Сумерки – гражданские, навигационные и рассвет. Смотрим местное время начала навигационных сумерек для данной широты 45° N. Оно составляет 2:49. И помним, что это местное время, если наблюдатель находится в меридиане данной временной зоны, то есть 0°, 15°, 30° … 120°. Изменение на 15 градусов дуги меридиана на каждый час от Гринвичского меридиана.
Мы находимся на координате 122° 45’ W. То есть на 2° 45’ западнее чем указано время в зоне 120° W. Поэтому следующий шаг посмотреть в таблицу интерполяции времени. (обычно это желтая или серая страницы ежегодника в самом его конце). Там видно, что солнцу требуется 8 часов и 8 минут, чтобы оказаться на долготе в 122° и еще 3 минуты для дуги меридиана в 45’. Ко времени в 2 часа 49 минут, указанному в ежегоднике прибавляем время поправки и получаем ровно 11 часов GMT . Далее вычитаем 7 часов (Согласно формуле 120º ÷ 15 (градусы дуги меридиана) = 8, но событие происходит летом, поэтому учитываем летнее время). В итоге получаем 3 часа. 00 минут по местному времени. В это время мы должны оказаться на палубе с секстантом.
Далее находим в ежегоднике Гринвичский часовой угол (GHA) на нашу дату и 11 часов GMT. Он равен 60° 15.6’. Прибавляем 360° и вычитаем долготу.
60° 15.6’ + 360° = 420° 15.6’- 122° 45’ = 297° 30.6’ Местный часовой угол ( LHA )
И уже далее смотрим в астрономическом ежегоднике какие звезды доступны в этот час, их азимуты и высоты. Расчет времени навигационных сумерек необходим не только, чтобы знать в какое время выйти на палубу для наблюдений, но и чтобы быстро найти необходимые звезды.
Стоит помнить, что для наблюдения за звездами нужно использовать момент утром от навигационных сумерек до гражданских, а вечером от гражданских до навигационных.
Поэтому, рассчитывая время сумерек вечером, следует брать за исходные данные время наступления гражданских сумерек.
Продолжительность сумерек на расчетный день составляет 48 минут. Чем время ближе к зиме, тем короче сумерки. На 21 декабря 2012 года продолжительность сумерек на широте 45° составила 37 минут.
Источник
Сумерки
Сумерки — часть суток между ночью и восходом Солнца и между закатом Солнца и ночью, в течение которого Солнце уже (ещё) находится за горизонтом и невидимо, но ещё (уже) видны признаки заката (рассвета), обусловленные рассеянием солнечного света в верхних слоях атмосферы Земли. Поверхность Земли в это время освещается рассеянным светом и не полностью освещена. Благодаря тому, что в это время свет необыкновенен и романтичен, а также благодаря возможности снимать в это время ночные кадры приемлемой для зрителя освещённости, сумерки давно популярны среди фотографов и художников, которые называют этот период «режимное время».
Формально, сумерки — это отрезок времени перед восходом и после захода Солнца, во время которого естественный свет обеспечивается верхними слоями атмосферы, которые, принимая прямые солнечные лучи, отражает часть их на поверхность Земли.
Различают гражданские, навигационные и астрономические сумерки.
Содержание
Описание
Сумерки различаются в зависимости от позиции Солнца относительно горизонта. Установлены три подвида сумерек: гражданские сумерки (самые светлые, по окончании или перед их началом видны самые яркие звёзды), навигационные сумерки (невозможно читать без дополнительного освещения) и астрономические сумерки (до или после них — астрономическая ночь: видны все звёзды).
| Название | Позиция Солнца (угол к горизонту в градусах) |
|---|---|
| Ночь | >18° [1] |
| Астрономические сумерки | 12—18° |
| Навигационные сумерки | 6—12° |
| Гражданские сумерки | 0—6° |
| День | Солнце выше горизонта |
Гражданские сумерки
Гражданские сумерки — наиболее светлая часть сумерек, длящаяся от момента видимого захода Солнца за линию горизонта до момента погружения центра Солнца под линию горизонта на 6°.
Во время гражданских сумерек есть возможность наблюдать ярчайшие небесные светила, например, Венеру (Венера иногда может быть видна и днём при свете Солнца). Считается, что в эту часть сумерек на открытом месте можно без искусственного освещения выполнять любые работы. Этот фактор учитывается в некоторых законах, таких, как обязательное включение фар после захода Солнца, или рассмотрение грабежа в это время как ночной грабёж, который в некоторых уголовных кодексах наказывается строже. В таких случаях, чаще чем «градусный период», используется определённый промежуток времени (обычно 30 минут до рассвета/после заката).
Гражданские сумерки также могут быть описаны как период, в течение которого при хороших атмосферных условиях освещения достаточно, чтобы чётко видеть наземные объекты; утром в начале или вечером в конце гражданских сумерек чётко различима линия горизонта и при хороших атмосферных условиях хорошо видны самые яркие звёзды.
Если гражданские сумерки продолжаются в течение всей ночи, то такая ночь называется белой. Летом к северу от полярного круга Солнце вообще не заходит за горизонт и наблюдается полярный день.
В сумерках прекращается цветное восприятие окружающих объектов при естественном освещении.
Навигационные сумерки
Навигационные сумерки — достаточно светлая часть сумерек, когда центр Солнца находится ниже горизонта от 6 до 12°.
Считается, что в эту часть сумерек естественное освещение позволяет судоводителю ориентироваться по береговым предметам при хождении корабля вблизи берега.
Навигационные сумерки вблизи дня летнего солнцестояния продолжаются всю ночь на широтах более 54°, то есть в том числе и в Москве, Санкт-Петербурге Калининграде, Нижнем Новгороде, Казани, Омске, Уфе, Перми, Екатеринбурге, Новосибирске, Красноярске и других городах на этих широтах. За рубежом частично в Казахстане, Монголии, Китае, Белоруссии, Польше, Германии, Великобритании, Канаде, США; полностью на территории Латвии, Эстонии, Литвы, Финляндии, Швеции, Норвегии, Дании, Исландии. В Южном полушарии — в южных территориях Аргентины и Чили.
Тем не менее, такого освещения недостаточно для нормальной жизнедеятельности человека (освещение на улице ближе к ночному, чем к вечернему в классическом понимании), поэтому улицы населённых пунктов нуждаются в искусственном освещении.
В начале этого вида сумерек утром, или в конце его вечером, при хороших атмосферных условиях и при отсутствии других источников света, общие очертания наземных объектов могут быть различимыми, но сложные наружные операции делать невозможно, и горизонт неотчётлив. Навигационные сумерки также используются военными. Аббревиатуры BMNT (англ. begin morning nautical twilight — начало утренних навигационных сумерек) и EENT (англ. end evening nautical twilight — конец вечерних навигационных сумерек) используются и принимаются во внимание при планировании военных действий. Военные подразделения могут относиться к BMNT и EENT с большей безопасностью. Это было принято частично благодаря опыту Франко-индейской войны, когда солдаты в обоих лагерях использовали эти отрезки времени для атак.
Астрономические сумерки
Астрономические сумерки — время, когда Солнце находится от 12 до 18° ниже горизонта. Большинство случайных наблюдателей отмечают, что все небо уже полностью тёмное даже в самом начале астрономических сумерек вечером или конца утром, и астрономы могут легко проводить наблюдения за небесными светилами, такими, как звёзды, но слабо рассеивающие объекты, такие, как туманности и галактики могут быть хорошо видны в период между астрономическими сумерками — астрономической ночью. Однако для обычного наблюдателя астрономические сумерки неотличимы от ночи.
Из наблюдений известно, что вечерняя заря прекращается, когда Солнце опустится под горизонт на 18°, при этом на небе уже видны самые слабые звёзды, а в начале астрономических сумерек утром звезды пропадут. Однако, благодаря «световому загрязнению» в некоторых местностях — главным образом в больших городах — никогда не будут видны даже звёзды 4-й величины, практически независимо от сумерек. Поэтому за начало или конец астрономической зари принимается тот момент, когда зенитное расстояние Солнца равно 108°. В приполярных широтах летом заря бывает всю ночь, в течение того времени, когда склонение Солнца больше (90°-φ)-18°, где φ — широта места.
Продолжительность t и то склонение Солнца δ, когда сумерки будут кратчайшие, вычисляются по формулам [2] :
- sin t/2 = sin 9° × sec φ
- sin δ = -tg 9° × sin φ.
Продолжительность сумерек
Продолжительность сумерек перед восходом и после захода Солнца сильно зависит от широты места. В приполярных районах сумерки (если бывают) могут длиться по несколько часов. На полюсах сумерек не происходит в течение месяца до и после зимнего солнцестояния. На полюсах сумерки могут длиться до двух недель, в то время, как на экваторе они могут длиться до двадцати минут. Это объясняется тем, что в районах низкой географической широты кажущееся движение Солнца перпендикулярно горизонту наблюдателя. К тому же, линейная скорость вращения земли имеет наибольшее значение на экваторе и уменьшается с увеличением широты. Таким образом, данное место на экваторе пройдёт все зоны сумерек прямо и быстро. При приближении к приполярным районам солнечный диск будет находиться под меньшим углом и опускаться под горизонт медленнее, а данная точка Земли будет проходить через различные зоны не так прямо, за большее время. В умеренных широтах сумерки имеют наименьшую продолжительность во время равноденствий, немного удлиняясь во время зимнего солнцестояния и гораздо дольше в конце весны и в начале лета.
За полярными кругами летом день не прерывается на ночь и сумерки длятся буквально неделями (в полярные весну и осень). В определённый день в начале марта 2008 Северный полярный круг находился на широте 66° 33′ 42,36″. В районах высоких широт ниже полярного круга, дней без перерыва на ночи не бывает, но сумерки могут длиться от заката до рассвета. Это явление часто называется «Белые ночи». Широты, выше которых в определённые времена сумерки могут длиться всю ночь: астрономические — 48° 33′ 42″, навигационные — 54° 33′ 42″, гражданские — 60° 33′ 42″. Как видно из этих цифр, чем ниже широта тем короче сумерки и темнее ночи. С этим явлением связана поговорка: «В городе Сочи тёмные ночи».
Список городов, где могут длиться всю ночь:
Другие планеты
Сумерки на Марсе длятся дольше, чем на Земле, до двух часов перед восходом или после захода Солнца. Находящаяся высоко в атмосфере пыль рассеивает свет на тёмную сторону планеты. Похожие сумерки наблюдаются на Земле после больших вулканических извержений.
Источник
