Tarefas olímpicas em geografia: altura e latitude do sol.  Apresentação sobre o tema

Tarefas olímpicas em geografia: altura e latitude do sol. Apresentação sobre o tema "1. Determinando a altura do sol acima do horizonte em pontos no mesmo paralelo"

Tarefas olímpicas em geografia exigem que o aluno esteja bem preparado na disciplina. A altura do Sol, a declinação e a latitude do local estão conectadas por proporções simples. Resolver problemas por definição latitude geográfica requer conhecimento da dependência do ângulo de incidência raios solares da latitude da área. A latitude em que a área está localizada determina a mudança na altura do sol acima do horizonte durante o ano.

Qual dos paralelos: 50 N; 40N; no trópico sul; no equador; 10S O sol estará mais baixo no horizonte ao meio-dia no solstício de verão. Justifique sua resposta.

1) Em 22 de junho, o sol está em seu zênite acima de 23,5 N.L. e o sol estará mais baixo no paralelo mais distante do trópico norte.

2) Será o trópico sul, pois a distância será 47.

Em qual dos paralelos: 30 N; 10N; equador; 10S, 30S o sol estará ao meio-dia acima de acima do horizonte por dia solstício de inverno. Justifique sua resposta.

2) A altura do sol ao meio-dia em qualquer paralelo depende da distância do paralelo onde o sol está no zênite naquele dia, ou seja, 23,5 S

A) 30 S - 23,5 S = 6,5 S

B) 10 - 23,5 = 13,5

Qual dos paralelos: 68 N; 72 N; 71 S; 83 S - a noite polar é mais curta? Justifique sua resposta.

A duração da noite polar aumenta de 1 dia (na latitude 66,5 N) para 182 dias no pólo. A noite polar é mais curta no paralelo de 68 N,

Em qual cidade: Delhi ou Rio de Janeiro o sol está acima do horizonte ao meio-dia equinócio de primavera?

2) Mais próximo da linha do Equador do Rio de Janeiro, pois sua latitude é 23 S e Delhi é 28.

Então o sol está mais alto no Rio de Janeiro.

Determine a latitude geográfica do ponto, se for sabido que nos dias do equinócio o sol do meio-dia fica acima do horizonte a uma altura de 63 (a sombra dos objetos cai para o sul). Escreva a solução.

A fórmula para determinar a altura do sol H

onde Y é a diferença de latitude entre o paralelo onde o sol está no zênite em um determinado dia e

paralelo desejado.

90 - (63 - 0) = 27 S

Determine a altura do Sol acima do horizonte no dia do solstício de verão ao meio-dia em São Petersburgo. Onde mais naquele dia o Sol estará na mesma altura acima do horizonte?

1) 90 - (60 - 23,5) = 53,5

2) A altura do Sol ao meio-dia acima do horizonte é a mesma em paralelos localizados à mesma distância do paralelo onde o Sol está em seu zênite. São Petersburgo está a 60 - 23,5 = 36,5 de distância do trópico norte

A esta distância do trópico norte existe um paralelo 23,5 - 36,5 \u003d -13

ou 13S

Determine as coordenadas geográficas do ponto do globo onde o Sol estará no zênite quando o Ano Novo for comemorado em Londres. Escreva o curso de seus pensamentos.

De 22 de dezembro a 21 de março, passam 3 meses ou 90 dias. Durante este tempo, o Sol se move 23,5. O Sol se move 7,8 em um mês. Por um dia 0,26.

23,5 - 2,6 = 21 S

Londres está no meridiano principal. Neste momento, quando Londres está comemorando Ano Novo(0 horas) o sol está em seu zênite acima do meridiano oposto, ou seja, 180. Assim, as coordenadas geográficas do ponto desejado são

28 S 180 E e. ou h. d.

Como a duração do dia em 22 de dezembro em São Petersburgo mudará se o ângulo de inclinação do eixo de rotação em relação ao plano da órbita aumentar para 80. Escreva o curso de seus pensamentos.

1) Portanto, o círculo polar terá 80, o círculo norte se afastará do existente em 80 - 66,5 = 13,5

Determine a latitude geográfica de um ponto na Austrália se for sabido que em 21 de setembro, ao meio-dia, hora solar local, a altura do Sol acima do horizonte é de 70 . Escreva o raciocínio.

90 - 70 = 20 S

Se a Terra parasse de girar em torno de seu próprio eixo, o planeta não mudaria o dia e a noite. Cite mais três mudanças na natureza da Terra na ausência de rotação axial.

a) a forma da Terra mudaria, pois não haveria compressão polar

b) não haveria força de Coriolis - a ação defletora da rotação da Terra. Os ventos alísios teriam uma direção meridional.

c) não haveria fluxo e refluxo

Determine em que paralelos no dia do solstício de verão o Sol está acima do horizonte a uma altitude de 70.

1) 90 - (70 + (- 23,5) = 43,5 s.l.

23,5+- (90 - 70)

2) 43,5 - 23,5 = 20

23,5 - 20 = 3,5 N

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O sol é a principal fonte de calor e a única estrela do nosso sistema solar que, como um ímã, atrai todos os planetas, satélites, asteróides, cometas e outros "habitantes" do espaço.

A distância do Sol à Terra é de mais de 149 milhões de quilômetros. É essa distância do nosso planeta ao Sol que é comumente chamada de unidade astronômica.

Apesar de sua distância significativa, esta estrela tem um enorme impacto em nosso planeta. Dependendo da posição do Sol na Terra, o dia segue a noite, o verão substitui o inverno e tempestades magnéticas e auroras incríveis são formadas. E o mais importante, sem a participação do Sol na Terra, o processo de fotossíntese, principal fonte de oxigênio, seria impossível.

A posição do sol em diferentes épocas do ano

Nosso planeta se move em torno da fonte celestial de luz e calor em uma órbita fechada. Este caminho pode ser esquematicamente representado como uma elipse alongada. O próprio Sol não está localizado no centro da elipse, mas um pouco ao lado.

A Terra entra e sai do Sol, completando uma órbita completa em 365 dias. Nosso planeta está mais próximo do sol em janeiro. Neste momento, a distância é reduzida para 147 milhões de km. O ponto da órbita da Terra mais próximo do Sol é chamado de periélio.

Quanto mais próxima a Terra está do Sol, mais o Pólo Sul é iluminado e o verão começa nos países do hemisfério sul.

Mais perto de julho, nosso planeta está tão longe de estrela principal sistema solar. Durante este período, a distância é superior a 152 milhões de km. O ponto mais distante na órbita da Terra do Sol é chamado de afélio. Quanto mais longe o globo está do Sol, mais luz e calor recebem os países do hemisfério norte. Aí chega o verão aqui e, por exemplo, na Austrália e na América do Sul, o inverno domina.

Como o Sol ilumina a Terra em diferentes épocas do ano

Iluminação da Terra pelo Sol tempo diferente ano depende diretamente do afastamento do nosso planeta em um determinado período de tempo e em que "lado" a Terra está virada naquele momento para o Sol.

O fator mais importante que influencia a mudança das estações é o eixo da Terra. Nosso planeta, girando em torno do Sol, tem tempo para girar ao mesmo tempo em torno de seu próprio eixo imaginário. Este eixo está localizado em um ângulo de 23,5 graus em relação ao corpo celeste e sempre está direcionado para a Estrela Polar. Uma rotação completa em torno do eixo da Terra leva 24 horas. A rotação axial também fornece uma mudança de dia e noite.

A propósito, se esse desvio não existisse, as estações não se substituiriam, mas permaneceriam constantes. Ou seja, em algum lugar reinaria um verão constante, em outras áreas haveria uma primavera constante, um terço da terra seria regado para sempre com as chuvas de outono.

Sob os raios diretos do Sol nos dias do equinócio está o equador da Terra, enquanto nos dias do solstício o sol no zênite estará em latitudes de 23,5 graus, aproximando-se gradualmente da latitude zero no resto do ano, ou seja. ao equador. Os raios do sol caindo verticalmente trazem mais luz e calor, não se dissipam na atmosfera. Portanto, os habitantes dos países localizados no equador nunca conhecem o frio.

Os pólos do globo estão alternadamente nos raios do sol. Portanto, nos pólos, o dia dura meio ano e a noite dura meio ano. Quando o Pólo Norte é iluminado, a primavera chega no hemisfério norte, substituindo o verão.

Nos próximos seis meses, o quadro muda. O Pólo Sul está voltado para o Sol. Agora o verão está começando no hemisfério sul e o inverno está chegando nos países do hemisfério norte.

Duas vezes por ano, nosso planeta está em uma posição em que os raios do sol iluminam igualmente sua superfície do Extremo Norte ao Pólo Sul. Esses dias são chamados de equinócios. A primavera é comemorada em 21 de março, outono - 23 de setembro.

Mais dois dias do ano são chamados de solstícios. Neste momento, o Sol está o mais alto possível acima do horizonte ou o mais baixo possível.

No hemisfério norte, 21 ou 22 de dezembro é a noite mais longa do ano, o solstício de inverno. E nos dias 20 ou 21 de junho, ao contrário, o dia é o mais longo e a noite é a mais curta - este é o dia do solstício de verão. No hemisfério sul, ocorre o oposto. Há longos dias em dezembro e em junho - longas noites.

§ 52. Movimento anual aparente do Sol e sua explicação

Observando o movimento diário do Sol ao longo do ano, pode-se notar facilmente uma série de características em seu movimento que diferem do movimento diário das estrelas. Os mais característicos deles são os seguintes.

1. O local do nascer e do pôr do sol e, consequentemente, seu azimute muda de dia para dia. A partir de 21 de março (quando o Sol nasce no ponto leste e se põe no ponto oeste) até 23 de setembro, o nascer do sol é observado no quadrante nordeste e o pôr do sol é observado no quadrante noroeste. No início deste tempo, os pontos de nascer e pôr do sol se movem para o norte, e depois para direção oposta. Em 23 de setembro, assim como em 21 de março, o Sol nasce no leste e se põe no oeste. A partir de 23 de setembro a 21 de março, fenômeno semelhante se repetirá nos bairros sudeste e sudoeste. O movimento dos pontos de nascer e pôr do sol tem um período de um ano.

As estrelas sempre nascem e se põem nos mesmos pontos do horizonte.

2. A altura meridional do Sol muda todos os dias. Por exemplo, em Odessa (av = 46°,5 N) em 22 de junho será o maior e igual a 67°, depois começará a diminuir e em 22 de dezembro atingirá o valor mais baixo de 20°. Depois de 22 de dezembro, a altura meridional do Sol começará a aumentar. Este fenômeno também é um período anual. A altura meridional das estrelas é sempre constante. 3. O intervalo de tempo entre o clímax de qualquer estrela e o Sol muda constantemente, enquanto o intervalo de tempo entre dois pontos culminantes das mesmas estrelas permanece constante. Assim, à meia-noite vemos essas constelações culminando, que em Tempo dado localizado no lado oposto da esfera ao Sol. Então algumas constelações dão lugar a outras e, durante o ano, à meia-noite, todas as constelações culminam sucessivamente.

4. A duração do dia (ou da noite) não é constante ao longo do ano. Isso é especialmente perceptível se compararmos a duração dos dias de verão e inverno em altas latitudes, por exemplo em Leningrado, porque o tempo que o Sol está acima do horizonte durante o ano é diferente. As estrelas acima do horizonte são sempre a mesma quantidade de tempo.

Assim, o Sol, além do movimento diário realizado junto com as estrelas, também possui um movimento visível ao longo da esfera com período anual. Este movimento é chamado de visível o movimento anual do Sol através da esfera celeste.

Obteremos a representação mais visual desse movimento do Sol se determinarmos diariamente suas coordenadas equatoriais - ascensão reta a e declinação b. Em seguida, usando os valores das coordenadas encontradas, traçamos pontos na esfera celeste auxiliar e os conectamos com um plano suave curva. Como resultado, obtemos um grande círculo na esfera, que indicará a trajetória do aparente movimento anual do Sol. O círculo na esfera celeste ao longo do qual o Sol se move é chamado de eclíptica. O plano da eclíptica é inclinado em relação ao plano do equador em um ângulo constante g \u003d \u003d 23 ° 27 ", que é chamado de ângulo de inclinação eclíptica ao equador(Fig. 82).

Arroz. 82.


O aparente movimento anual do Sol ao longo da eclíptica ocorre na direção oposta à rotação da esfera celeste, ou seja, de oeste para leste. A eclíptica cruza com o equador celeste em dois pontos, que são chamados de equinócios. O ponto no qual o Sol se move do hemisfério sul para o norte e, portanto, muda o nome da declinação de sul para norte (ou seja, de bS para bN), é chamado de ponto equinócio de primavera e é indicado pelo ícone Y. Este ícone indica a constelação de Áries, na qual este ponto já foi localizado. Portanto, às vezes é chamado de ponto de Áries. O ponto T está atualmente na constelação de Peixes.

O ponto oposto no qual o Sol se move do hemisfério norte para o sul e muda o nome de sua declinação de b N para b S é chamado ponto do equinócio de outono.É designado pelo signo da constelação de Libra O, no qual já foi localizado. O equinócio de outono está atualmente na constelação de Virgem.

O ponto L é chamado ponto de verão, e ponto L" - ponto solstícios de inverno.

Vamos acompanhar o movimento aparente do Sol ao longo da eclíptica durante o ano.

O sol chega no equinócio vernal em 21 de março. Ascensão reta a e declinação solar b são zero. Em tudo o Globo O sol nasce no ponto O st e se põe no ponto W, e o dia igual a noite. Desde 21 de março, o Sol se move ao longo da eclíptica em direção ao ponto do solstício de verão. A ascensão reta e a declinação do Sol estão aumentando constantemente. A primavera astronômica está chegando no hemisfério norte e o outono está chegando no hemisfério sul.

Em 22 de junho, após cerca de 3 meses, o Sol chega ao ponto do solstício de verão L. Ascensão reta do Sol a \u003d 90 °, uma declinação b \u003d 23 ° 27 "N. O verão astronômico começa no hemisfério norte (os dias mais longos e noites curtas), e no sul - inverno (as noites mais longas e dias curtos) . Com mais movimento do Sol, sua declinação norte começa a diminuir e a ascensão reta continua a aumentar.

Aproximadamente três meses depois, em 23 de setembro, o Sol chega ao ponto do equinócio de outono Q. Ascensão reta do Sol a=180°, declinação b=0°. Como b = 0 ° (assim como 21 de março), para todos os pontos superfície da Terra O sol nasce no ponto O st e se põe no ponto W. O dia será igual à noite. O nome da declinação do Sol muda de norte 8n para sul - bS. O outono astronômico ocorre no hemisfério norte e a primavera no hemisfério sul. Com o movimento adicional do Sol ao longo da eclíptica até o ponto do solstício de inverno U, a declinação 6 e a ascensão reta aO aumentam.

Em 22 de dezembro, o Sol chega ao ponto do solstício de inverno L ". Ascensão reta a \u003d 270 ° e declinação b \u003d 23 ° 27" S. No hemisfério norte, inicia-se o inverno astronômico, e no hemisfério sul, o verão.

Depois de 22 de dezembro, o Sol se move para o ponto T. O nome de sua declinação permanece sul, mas diminui e a ascensão reta aumenta. Aproximadamente 3 meses depois, em 21 de março, o Sol, tendo feito uma revolução completa ao longo da eclíptica, retorna ao ponto de Áries.

Mudanças na ascensão reta e declinação do Sol durante o ano não permanecem constantes. Para cálculos aproximados, a mudança diária na ascensão reta do Sol é considerada igual a 1 °. A mudança na declinação por dia é igual a 0°,4 para um mês antes do equinócio e um mês depois, e a mudança de 0°,1 para um mês antes dos solstícios e um mês depois dos solstícios; no resto do tempo, a mudança na declinação do Sol é considerada igual a 0 °,3.

A peculiaridade da mudança na ascensão reta do Sol desempenha um papel importante na escolha das unidades básicas para medir o tempo.

O equinócio vernal se move ao longo da eclíptica em direção ao movimento anual do Sol. Seu movimento anual é de 50", 27 ou arredondado 50", 3 (para 1950). Consequentemente, o Sol não atinge seu lugar original em relação às estrelas fixas em 50 "3. Para que o Sol passe pelo caminho indicado, serão necessários 20 m m 24 s. Por esse motivo, a mola

Ela ocorre antes do Sol terminar e seu movimento anual aparente é um círculo completo de 360° em relação às estrelas fixas. A mudança no momento do início da primavera foi descoberta por Hiparco no século II aC. BC e. das observações das estrelas que ele fez na ilha de Rodes. Ele chamou esse fenômeno de precessão dos equinócios, ou precessão.

O fenômeno do movimento do equinócio vernal exigiu a introdução dos conceitos de anos tropicais e siderais. Um ano tropical é um período de tempo durante o qual o Sol faz uma revolução completa na esfera celeste em relação ao ponto T do equinócio vernal. "A duração de um ano tropical é de 365,2422 dias. Um ano tropical é consistente com fenômenos naturais e contém com precisão o ciclo completo das estações do ano: primavera, verão, outono e inverno.

Um ano sideral é um período de tempo durante o qual o Sol faz uma revolução completa na esfera celeste em relação às estrelas. A duração de um ano sideral é de 365,2561 dias. O ano sideral é mais longo que o ano tropical.

Em seu aparente movimento anual através da esfera celeste, o Sol passa entre várias estrelas localizadas ao longo da eclíptica. Mesmo nos tempos antigos, essas estrelas eram divididas em 12 constelações, a maioria das quais recebia nomes de animais. A faixa de céu ao longo da eclíptica formada por essas constelações era chamada de Zodíaco (círculo de animais), e as constelações eram chamadas de zodíaco.

De acordo com as estações do ano, o Sol passa pelas seguintes constelações:


A partir do movimento conjunto do Sol-anual ao longo da eclíptica e diário devido à rotação da esfera celeste, é criado um movimento geral do Sol ao longo de uma linha espiral. Os paralelos extremos desta linha são removidos em ambos os lados do equador em distâncias de β=23°.5.

Em 22 de junho, quando o Sol descreve o extremo paralelo diário no hemisfério celeste norte, está na constelação de Gêmeos. No passado distante, o Sol estava na constelação de Câncer. Em 22 de dezembro, o Sol está na constelação de Sagitário e, no passado, estava na constelação de Capricórnio. Portanto, o paralelo celeste extremo norte foi chamado de Trópico de Câncer, e o sul - o Trópico de Capricórnio. Os paralelos terrestres correspondentes com latitudes cp = bemax = 23 ° 27 "no hemisfério norte foram chamados de Trópico de Câncer, ou trópico do norte, e no sul - Trópico de Capricórnio, ou trópico do sul.

No movimento conjunto do Sol, que ocorre ao longo da eclíptica com a rotação simultânea da esfera celeste, existem várias características: o comprimento do paralelo diário acima do horizonte e abaixo do horizonte muda (e, conseqüentemente, o comprimento do dia e da noite), as alturas meridionais do Sol, os pontos de nascer e pôr do sol, etc. Todos esses fenômenos dependem da relação entre a latitude geográfica de um lugar e a declinação do Sol. Portanto, para um observador localizado em latitudes diferentes, eles serão diferentes.

Considere estes fenômenos em algumas latitudes:

1. O observador está no equador, cp = 0°. O eixo do mundo está no plano do horizonte verdadeiro. O equador celeste coincide com a primeira vertical. Os paralelos diários do Sol são paralelos à primeira vertical, de modo que o Sol em seu movimento diário nunca cruza a primeira vertical. O sol nasce e se põe diariamente. O dia é sempre igual à noite. O sol está no zênite duas vezes por ano - 21 de março e 23 de setembro.


Arroz. 83.


2. O observador está na latitude φ
3. O observador está na latitude 23°27"
4. O observador está na latitude φ\u003e 66 ° 33 "N ou S (Fig. 83). O cinturão é polar. Paralelos φ \u003d 66 ° 33" N ou S são chamados de círculos polares. Dias e noites polares podem ser observados no cinturão polar, ou seja, quando o Sol está acima do horizonte por mais de um dia ou abaixo do horizonte por mais de um dia. Quanto mais longos os dias e noites polares, maior a latitude. O sol nasce e se põe apenas nos dias em que sua declinação é inferior a 90°-φ.

5. O observador está no pólo φ=90°N ou S. O eixo do mundo coincide com o fio de prumo e, portanto, o equador com o plano do horizonte verdadeiro. A posição do meridiano do observador será incerta, então partes do mundo estão faltando. Durante o dia, o Sol se move paralelo ao horizonte.

Nos dias dos equinócios, ocorrem o nascer ou o pôr do sol polares. Nos solstícios, a altura do sol atinge valores mais altos. A altitude do Sol é sempre igual à sua declinação. O dia polar e a noite polar duram 6 meses.

Assim, devido a vários fenômenos astronômicos causados ​​pelo movimento conjunto diário e anual do Sol em diferentes latitudes (passagem pelo zênite, fenômenos do dia e da noite polares) e às características climáticas causadas por esses fenômenos, a superfície da Terra é dividida em zonas tropicais, temperadas e polares.

cinturão tropical a parte da superfície da Terra é chamada (entre as latitudes φ \u003d 23 ° 27 "N e 23 ° 27" S), na qual o Sol nasce e se põe todos os dias e atinge seu zênite duas vezes por ano. cinturão tropical ocupa 40% de toda a superfície terrestre.

zona temperada chamado de parte da superfície da terra em que o sol nasce e se põe todos os dias, mas nunca em seu zênite. existem dois cinturões temperados. No hemisfério norte entre as latitudes φ = 23°27"N e φ = 66°33"N, e no hemisfério sul entre as latitudes φ=23°27"S e φ = 66°33"S. As zonas temperadas ocupam 50% da superfície terrestre.

cinturão polar chamado de parte da superfície da Terra em que os dias e noites polares são observados. Existem dois cinturões polares. O cinturão polar do norte se estende da latitude φ \u003d 66 ° 33 "N a Polo Norte, e o sul - de φ \u003d 66 ° 33 "S ao pólo sul. Ocupam 10% da superfície terrestre.

Nicolau Copérnico (1473-1543) foi o primeiro a dar uma explicação correta do aparente movimento anual do Sol na esfera celeste. Ele mostrou que o movimento anual do Sol na esfera celeste não é seu movimento real, mas apenas visível, refletindo o movimento anual da Terra ao redor do Sol. O sistema mundial copernicano era chamado de heliocêntrico. De acordo com este sistema no centro sistema solar o Sol está localizado em torno do qual os planetas, incluindo a nossa Terra, se movem.

A Terra participa simultaneamente de dois movimentos: ela gira em torno de seu eixo e se move em uma elipse ao redor do Sol. A rotação da Terra em torno de seu eixo causa uma mudança de dia e noite. Seu movimento ao redor do Sol causa a mudança das estações. A partir da rotação conjunta da Terra em torno de seu eixo e do movimento em torno do Sol, ocorre o movimento aparente do Sol na esfera celeste.

Para explicar o movimento anual aparente do Sol na esfera celeste, usamos a Fig. 84. No centro está o Sol S, ao redor do qual a Terra se move no sentido anti-horário. O eixo da Terra mantém uma posição inalterada no espaço e faz um ângulo igual a 66 ° 33 com o plano da eclíptica. Portanto, o plano equatorial é inclinado ao plano da eclíptica em um ângulo e = 23 ° 27 ". Em seguida vem a esfera celeste com a eclíptica e os signos das constelações do Zodíaco inscritos nela em sua localização atual.

A Terra entra na posição I em 21 de março. Visto da Terra, o Sol é projetado na esfera celeste no ponto T, atualmente na constelação de Peixes. Declinação do Sol ser=0°. Um observador localizado no equador da Terra vê o Sol ao meio-dia em seu zênite. Todos os paralelos terrestres são iluminados pela metade, portanto, em todos os pontos da superfície da Terra, o dia é igual à noite. A primavera astronômica começa no hemisfério norte e o outono começa no hemisfério sul.


Arroz. 84.


A Terra entra na posição II em 22 de junho. Declinação solar b=23°,5N. Quando visto da Terra, o Sol é projetado na constelação de Gêmeos. Para um observador localizado a uma latitude de φ = 23 °, 5N, (O sol passa pelo zênite ao meio-dia. A maioria dos paralelos diários é iluminada no hemisfério norte e uma parte menor no sul. O cinturão polar norte é iluminado e o sul não é iluminado. O dia polar dura no norte e no sul - noite polar.No hemisfério norte da Terra, os raios do Sol caem quase verticalmente, e no hemisfério sul - em um ângulo , então o verão astronômico se instala no hemisfério norte e o inverno no sul.

A Terra entra na posição III em 23 de setembro. A declinação do Sol é bo=0° e se projeta para a ponta de Libra, que agora está na constelação de Virgem. Um observador no equador vê o sol ao meio-dia em seu zênite. Todos os paralelos terrestres são meio iluminados pelo Sol, portanto, em todos os pontos da Terra, o dia é igual à noite. O outono astronômico começa no hemisfério norte e a primavera começa no hemisfério sul.

22 de dezembro A Terra chega à posição IV O sol é projetado na constelação de Sagitário. Declinação solar 6=23°,5S. No hemisfério sul, mais paralelos diários são iluminados do que no norte, então no hemisfério sul o dia é mais longo que a noite, e no hemisfério norte é vice-versa. Os raios do sol caem quase verticalmente no hemisfério sul e em ângulo no hemisfério norte. Portanto, o verão astronômico ocorre no hemisfério sul e o inverno no hemisfério norte. O sol ilumina o cinturão polar sul e não ilumina o norte. O dia polar é observado no cinturão polar do sul e a noite é observada no norte.

Explicações apropriadas podem ser dadas para outras posições intermediárias da Terra.

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a) Para um observador no polo norte da Terra ( j = + 90°) as luminárias indefinidas são aquelas em que d-- eu?? 0, e não ascendentes são aqueles para os quais d--< 0.

Tabela 1. Altura do sol do meio-dia em diferentes latitudes

A declinação positiva do Sol ocorre de 21 de março a 23 de setembro e negativa - de 23 de setembro a 21 de março. Conseqüentemente, no pólo norte da Terra, o Sol é uma estrela que não se põe por cerca de meio ano e um luminar que não nasce por meio ano. Por volta de 21 de março, o Sol aparece acima do horizonte aqui (nasce) e, devido à rotação diária da esfera celeste, descreve curvas próximas a um círculo e quase paralelas ao horizonte, subindo cada vez mais alto. No dia do solstício de verão (por volta de 22 de junho), o sol atinge altura máxima h máx = + 23° 27 " . A partir daí, o Sol começa a se aproximar do horizonte, sua altura diminui gradativamente, e a partir do dia do equinócio de outono (após 23 de setembro) desaparece no horizonte (se põe). O dia, que durou seis meses, termina e começa a noite, que também dura seis meses. O sol, continuando a descrever curvas, quase paralelo ao horizonte, mas abaixo dele, afunda cada vez mais baixo. No dia do solstício de inverno (cerca de 22 de dezembro), ele afundará abaixo do horizonte a uma altura h min = - 23° 27 " , e então novamente começa a se aproximar do horizonte, sua altura aumentará e, antes do dia do equinócio vernal, o Sol aparecerá novamente acima do horizonte. Para um observador no pólo sul da Terra ( j\u003d - 90 °) o movimento diário do Sol ocorre de maneira semelhante. Só aqui o Sol nasce em 23 de setembro e se põe depois de 21 de março e, portanto, quando é noite no pólo norte da Terra, é dia no sul e vice-versa.

b) Para um observador no Círculo Ártico ( j= + 66° 33 " ) não poente são luminárias com d--i + 23° 27 " , e não ascendente - com d < - 23° 27". Consequentemente, no Círculo Polar Ártico, o Sol não se põe no dia do solstício de verão (à meia-noite, o centro do Sol apenas toca o horizonte no ponto norte N) e não nasce no dia do solstício de inverno (ao meio-dia, o centro do disco solar só tocará o horizonte no ponto sul S, e depois descer abaixo do horizonte novamente). Nos outros dias do ano, o Sol nasce e se põe nesta latitude. Ao mesmo tempo, atinge sua altura máxima ao meio-dia do dia do solstício de verão ( h max = + 46° 54"), e no dia do solstício de inverno sua altura ao meio-dia é mínima ( h min = 0°). No círculo polar sul ( j= - 66° 33") O sol não se põe no solstício de inverno e não nasce no solstício de verão.

Os círculos polares norte e sul são os limites teóricos daquelas latitudes geográficas onde dias e noites polares(dias e noites com duração superior a 24 horas).

Em locais situados além dos círculos polares, o Sol é um luminar que não se põe nem nasce, quanto mais longo, mais próximo o local estiver dos pólos geográficos. À medida que nos aproximamos dos pólos, a duração do dia e da noite polar aumenta.

c) Para um observador no trópico norte ( j--= + 23° 27") O sol é sempre um luminar que nasce e se põe. No dia do solstício de verão, atinge sua altura máxima ao meio-dia. h máx = + 90°, ou seja passa pelo zênite. No resto do ano, o Sol culmina ao sul do zênite ao meio-dia. No dia do solstício de inverno, sua altura mínima ao meio-dia h min = + 43° 06".

No trópico do sul j = - 23° 27") O sol também sempre nasce e se põe. Mas na altura máxima do meio-dia acima do horizonte (+ 90°) acontece no dia do solstício de inverno, e na mínima (+ 43° 06 " ) no dia do solstício de verão. No resto do ano, o Sol culmina ao norte do zênite aqui ao meio-dia.

Em lugares situados entre os trópicos e os círculos polares, o sol nasce e se põe todos os dias do ano. Durante seis meses aqui a duração do dia é maior que a duração da noite, e durante seis meses a noite é maior que o dia. A altura do Sol ao meio-dia aqui é sempre menor que 90° (exceto nos trópicos) e maior que 0° (exceto nos círculos polares).

Nos lugares situados entre os trópicos, o Sol atinge o zênite duas vezes ao ano, nos dias em que sua declinação é igual à latitude geográfica do local.

d) Para um observador no equador da Terra ( j--= 0) todos os luminares, incluindo o Sol, nascem e se põem. Ao mesmo tempo, eles estão acima do horizonte por 12 horas e abaixo do horizonte por 12 horas. Portanto, no equador, a duração do dia é sempre igual à duração da noite. Duas vezes por ano, o Sol passa ao meio-dia em seu zênite (21 de março e 23 de setembro).

De 21 de março a 23 de setembro, o Sol no equador culmina ao meio-dia ao norte do zênite e de 23 de setembro a 21 de março - ao sul do zênite. A altura mínima do meio-dia do Sol aqui será igual a h min = 90° - 23° 27 " = 66° 33 " (22 de junho e 22 de dezembro).

A vida em nosso planeta depende da quantidade luz solar e calor. É terrível imaginar, mesmo por um momento, o que teria acontecido se não houvesse uma estrela no céu como o Sol. Cada folha de grama, cada folha, cada flor precisa de calor e luz, como as pessoas no ar.

O ângulo de incidência dos raios solares é igual à altura do sol acima do horizonte

A quantidade de luz solar e calor que entra na superfície da Terra é diretamente proporcional ao ângulo de incidência dos raios. Os raios do sol podem incidir sobre a Terra em um ângulo de 0 a 90 graus. O ângulo em que os raios atingem a Terra é diferente, porque nosso planeta tem a forma de uma bola. Quanto maior, mais leve e quente é.

Assim, se o feixe vier em um ângulo de 0 graus, ele apenas deslizará pela superfície da Terra sem aquecê-la. Tal ângulo de incidência ocorre no norte e pólos sul, além do círculo polar. Em ângulos retos, os raios do sol incidem sobre o equador e sobre a superfície entre o Sul e o

Se o ângulo dos raios do sol no chão estiver correto, isso indica que

Assim, os raios na superfície da terra e a altura do sol acima do horizonte são iguais entre si. Dependem da latitude geográfica. Quanto mais próximo da latitude zero, mais próximo o ângulo de incidência dos raios de 90 graus, mais alto o sol está acima do horizonte, mais quente e brilhante.

Como o sol muda sua altura acima do horizonte?

A altura do sol acima do horizonte não é um valor constante. Pelo contrário, está sempre mudando. A razão para isso está no movimento contínuo do planeta Terra em torno da estrela Sol, bem como na rotação do planeta Terra em torno de seu próprio eixo. Como resultado, o dia segue a noite e as estações umas às outras.

O território entre os trópicos recebe mais calor e luz, aqui o dia e a noite têm quase a mesma duração e o sol está no zênite 2 vezes ao ano.

A superfície além do Círculo Polar Ártico recebe menos calor e luz, existem conceitos como a noite, que duram cerca de seis meses.

Equinócios de outono e primavera

São identificadas 4 datas astrológicas principais, que são determinadas pela altura do sol acima do horizonte. 23 de setembro e 21 de março são os equinócios de outono e primavera. Isso significa que a altura do sol acima do horizonte em setembro e março atualmente é de 90 graus.

Sul e iluminado pelo sol igualmente, e a longitude da noite é igual à longitude do dia. Quando o outono astrológico chega no Hemisfério Norte, então no Hemisfério Sul, ao contrário, a primavera. O mesmo pode ser dito sobre o inverno e o verão. Se é inverno no Hemisfério Sul, então é verão no Hemisfério Norte.

Solstícios de verão e inverno

22 de junho e 22 de dezembro são os dias de verão e 22 de dezembro é o dia mais curto e a noite mais longa do Hemisfério Norte, e o sol de inverno está em sua menor altura acima do horizonte durante todo o ano.

Acima de uma latitude de 66,5 graus, o sol está abaixo do horizonte e não nasce. Esse fenômeno, quando o sol de inverno não aparece no horizonte, é chamado de noite polar. A noite mais curta acontece na latitude de 67 graus e dura apenas 2 dias, e a noite mais longa acontece nos polos e dura 6 meses!

Dezembro é o mês do ano com as noites mais longas do Hemisfério Norte. homens em Rússia central acordar para trabalhar no escuro e voltar à noite também. Este é um mês difícil para muitos, pois a falta de luz solar prejudica a condição física e moral das pessoas. Por esse motivo, a depressão pode até se desenvolver.

Em Moscou em 2016, o nascer do sol em 1º de dezembro será às 08h33. Nesse caso, a duração do dia será de 7 horas e 29 minutos. além do horizonte será bem cedo, às 16h03. A noite será de 16 horas e 31 minutos. Assim, verifica-se que a longitude da noite é 2 vezes maior que a longitude do dia!

Este ano, o solstício de inverno é 21 de dezembro. O dia mais curto durará exatamente 7 horas. Então a mesma situação durará 2 dias. E já a partir de 24 de dezembro, o dia vai lucrar devagar, mas com segurança.

Em média, um minuto de luz do dia será adicionado por dia. No final do mês, o nascer do sol em dezembro será exatamente às 9 horas, 27 minutos depois de 1º de dezembro

22 de junho é o solstício de verão. Tudo acontece exatamente ao contrário. Durante todo o ano, é nesta data que ocorre o dia mais longo e a noite mais curta. Isso é para o Hemisfério Norte.

No Sul é o contrário. Este dia está associado a interessantes fenômenos naturais. Além do Círculo Polar Ártico vem o dia polar, o sol não se põe abaixo do horizonte no Pólo Norte por 6 meses. As misteriosas noites brancas começam em São Petersburgo em junho. Eles duram de meados de junho por duas a três semanas.

Todas essas 4 datas astrológicas podem mudar em 1-2 dias, pois ano solar nem sempre coincide com o ano civil. Também ocorrem compensações em anos bissextos.

A altura do sol acima do horizonte e as condições climáticas

O sol é um dos fatores formadores do clima mais importantes. Dependendo de como a altura do sol acima do horizonte em uma área específica da superfície da Terra mudou, condições climáticas e estações.

Por exemplo, no Extremo Norte, os raios do sol incidem em um ângulo muito pequeno e apenas deslizam pela superfície da Terra sem aquecê-la. Sob a condição deste fator, o clima aqui é extremamente severo, há permafrost, invernos frios com ventos gelados e neve.

Quanto mais alto o sol acima do horizonte, mais quente o clima. Por exemplo, no equador é excepcionalmente quente, tropical. As flutuações sazonais também praticamente não são sentidas na região do equador, nessas áreas há um verão eterno.

Medindo a altura do sol acima do horizonte

Como se costuma dizer, tudo engenhoso é simples. Então aqui. O dispositivo para medir a altura do sol acima do horizonte é elementar simples. É uma superfície horizontal com um poste no meio de 1 metro de comprimento. Em um dia ensolarado ao meio-dia, o pólo projeta a sombra mais curta. Com a ajuda dessa sombra mais curta, cálculos e medições são realizados. É necessário medir o ângulo entre o final da sombra e o segmento que liga o final do poste ao final da sombra. Este valor do ângulo será o ângulo do sol acima do horizonte. Este dispositivo é chamado de gnômon.

O gnômon é um antigo instrumento astrológico. Existem outros aparelhos para medir a altura do sol acima do horizonte, como o sextante, quadrante, astrolábio.