Когда самые длинные тени от солнечных лучей
Перейти к содержимому

Когда самые длинные тени от солнечных лучей

  • автор:

В какой день года в Северном полушарии тень от предметов самая длинная?

В какой день года в Северном полушарии тень от предметов самая длинная?

комментировать
в избранное
lady v [642K]
7 лет назад

Чем ниже солнце стоит над горизонтом, тем более длинную тень отбрасывают освещенные им предметы. Это аксиома. То есть в любой день, самые длинные тени у предметов наблюдаются на закате и рассвете, а самые короткие тени в полдень.

Если рассматривать только полдень и найти самую длинную тень в это время дня, то конечно это будет день зимнего солнцестояния — 22 декабря. Именно в этот день солнце в полдень ниже всего поднимается над горизонтом и предметы отбрасывают самые длинные тени.

Впрочем, кое-где, за полярным кругом например, солнце в этот день вообще нет. Так что утверждение, что 22 декабря самые длинные тени справедливо только для территорий лежащих южнее полярного круга и севернее тропиков.

8 фактов о зимнем солнцестоянии, о которых мало кто знает

Наш мир зависит от света огромной звезды, которая называется Солнце. Если вам не по душе просыпаться и засыпать в темноте, радуйтесь — 22 декабря в 6:27 (по Москве) наступило зимнее солнцестояние!

Зимнее солнцестояние — астрономическое явление; происходит, когда наклон оси вращения Земли в направлении от Солнца принимает наибольшее значение.

И хотя астрономическая зима только что началась, дни потихоньку начнут удлиняться, а солнышко будет дольше радовать робкими зимними лучами.

1. Каждый год происходят два зимних солнцестояния

В каждом полушарии происходит свое зимнее солнцестояние. Так как орбита планеты наклонена на своей оси, земные полушария получают прямые солнечные лучи поочередно. В Северном полушарии зимнее солнцестояние происходит 21—22 декабря, а в Южном полушарии — 20—21 июня (у нас оно называется летним). А вот как это выглядит из космоса:

2. Зимнее солнцестояние происходит в одно мгновение

Хотя в календаре на событие отводится целый день, на самом деле Солнце стоит над тропиком Козерога очень краткий период времени.

3. Зимнее солнцестояние наступает в разных странах в разные дни

Но не всегда. Все зависит от разницы во времени между странами.

4. Это первый день зимы… или нет — зависит от того, кого спрашиваете

Есть два способа рассматривать этот вопрос — метеорологические сезоны и астрономические сезоны. Метеорологические сезоны основываются на годичном температурном цикле, а астрономические — на положении Земли относительно Солнца. Для астронома зима начинается сегодня.

5. Зимнее солнцестояние — время длинных теней

Именно сейчас Солнце находится на самом низком положении в небе и тени от его лучей — самые длинные.

6. Полнолуние в день зимнего солнцестояния случается крайне редко

С 1793 года полная луна выходила на ночной небосклон в зимнее солнцестояние всего десяток раз.

7. Зимнее солнцестояние связано с Рождеством

Зимнее солнцестояние люди отмечали на протяжении всей истории. Римляне гуляли на празднике Сатурналия, германские и скандинавские язычники праздновали Йоль, славяне — Коляду. Даже Стоунхендж связан с солнцестоянием. Чтобы привлечь язычников к своей вере, христиане добавили религиозное значение к их традиционным праздникам. Многие рождественские обычаи, например, рождественская ель, напрямую связаны с празднованием солнцестояния.

8. Зимнее солнцестояние — напоминание о том, как мы благодарны Копернику

Английское слово «solstice» (солнцестояние) происходит от латинского solstitium, что означает, «точка, когда Солнце стоит неподвижно». До астронома эпохи Ренессанса Николая Коперника, который первым заявил о гелиоцентрической системе мира, люди считали, что Земля неподвижна, а Солнце вращается вокруг нее. Использование слова «солнцестояние» — красивое напоминание о том, как продвинулось наше знание мира благодаря средневековым мыслителям, которые посягнули на непререкаемый статус-кво.

Четыре знаменательных дня

«Если у тебя спрошено будет: что полезнее — солнце или месяц? — ответствуй: месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло, а месяц — ночью. Но с другой стороны: солнце лучше тем, что светит и греет, а месяц только светит, и то лишь в лунную ночь».

Так шутил Козьма Прутков[6]. Конечно, Луна не соперник Солнцу, однако есть у нее кое-какое преимущество: в ясную ночь всегда можно узнать изменчивый адрес Луны среди созвездий зодиака и проложить ее путь по звездной карте. А как уследить за движением Солнца среди звезд: ведь днем их не видно и никаких других примет на небе не сыщешь.

Правда, всем известно, что Солнце встает на востоке, потом поднимается к югу и заходит на западе. Однако это привычное наше убеждение не вполне верно: Солнце восходит в точке востока и закатывается в точке запада только два раза в год. И поднимается оно к югу сегодня не так, как вчера, каждый день неприметно изменяя свой путь. А в связи с этим изменяется и долгота дня, как вы можете убедиться по соседним листкам отрывного календаря.

В зимний полдень низко стоит Солнце, и короток его путь от восхода до заката. Поэтому коротки и зимние дни, а ночи самые длинные.

Медленно растет день, Солнце к полудню поднимается все выше, и видимый путь его продвигается к северу. Становится теплее, начинают таять ледяные сосульки на крышах, и вот уже зазвенели, зажурчали веселые ручейки. Близится 20–21 марта, весеннее равноденствие: день всюду на нашей планете равен ночи.

Каким мы видим путь Солнца в пору равноденствий (21 марта, 23 сентября) и солнцестояний (22 июня, 22 декабря).

Пусть вас не смущает, что по календарным листкам этот день на несколько минут дольше двенадцати часов, а ночь короче. Получается так потому, что воздушная оболочка Земли искривляет лучи Солнца, как эго показано (для наглядности преувеличенно) на стр. 50. Это преломление лучей, или атмосферная рефракция, словно приподымает светило, и мы видим его над горизонтом еще до восхода и после захода. Поэтому удлиняется и день, то есть светлая часть суток.

Именно 20 или 21 марта в нашем Северном полушарии начинается астрономическая весна. И Солнце в этот день восходит и заходит как раз в точках востока и запада, вернее, центр солнечного диска совпадает с этими точками.

Постепенно наше главное светило все больше отступает от этих точек к северу и дальше всего уходит к 21 или 22 июня. В итог самый длинный день — в Москве он продолжается больше 17,5 часа — Солнце в Северном полушарии выше всего поднимается над горизонтом. Несколько суток подряд долгота дня не меняется. И Солнце почти не изменяет своего пути, будто «остановилось» на достигнутой высоте. Наступило летнее солнцестояние — начало астрономического лета.

После этого дня Солнце вновь «поворачивает» к югу. С каждым днем оно восходит и заходит южнее, а 23 сентября опять встает и закатывается точно на востоке и на западе. Пришла пора осеннего равноденствия: день снова сравнялся с ночью, и началась астрономическая осень.

Все дальше уходит Солнце к югу, все ближе к горизонту и короче его путь от восхода к закату. И вот 21–22 декабря, в самый короткий день — в Москве он продолжается всего лишь 7 часов, — наступает зимнее солнцестояние: снова «останавливается» дневное светило, а затем опять начинает продвигаться к северу. В этот день начинается астрономическая зима.

Когда у нас, в Северном полушарии, весеннее равноденствие, в Южном полушарии тоже равноденствие, но осеннее. С нашим летним солнцестоянием там совпадает зимнее, и наоборот. Поэтому, когда у нас начинается лето, в Южном полушарии наступает зима, а наш весенний расцвет для природы Южного полушария — пора осеннего увядания.

Световые лучи небесных тел, проходя из космического, безвоздушного пространства сквозь все более плотные слои земной атмосферы, все сильнее искривляются. Эта рефракция искажает истинное положение светил больше всего на горизонте: для нас Солнце всегда восходит раньше, а заходит позже, чем в действительности.

Особенно интересно наблюдать восходы Солнца в дни равноденствий и солнцестояний по компасу и отрывному календарю: на каждом листке указано, когда появляется краешек Солнца над горизонтом и как изменяется долгота дня [7].

Обратите внимание, как изменяются моменты восхода и захода Солнца, а также долгота дня до и после солнцестояния — в 1968 году оно наступило 21 июня.

У халдейских жрецов не было ни компаса, ни печатного календаря и часов. Впрочем, часами им служил прямой шест, установленный точно по отвесу на ровной площадке. Эти «часы» греки называли гномоном, или охотником за тенью. Тень от гномона падает в сторону, противоположную Солнцу, и передвигается одновременно с ним. Медленно ползет она по площадке-«циферблату» и указывает, который час. Сутки от зари до зари вавилоняне делили на двенадцать часов, как и год — на двенадцать лунных месяцев. Это было очень удобно при шестидесятиричном счислении.

Такие часы не надо заводить, и они не останавливаются, лишь бы светило Солнце. Правда, время они указывают только днем, но это не беда: ночью на небесах есть другие часы — Луна.

Тень от гномона служила не только часовой стрелкой, но и компасной. Настоящего компаса тогда еще не было, но направление тени указывало страны света. Ранним утром длинная тень направлена к западу, затем, постепенно укорачиваясь, в полдень она смотрит на север, потом снова начинает расти и вечером указывает на восток. Вот вам и компас!

Гномон — указатель или «ловец тени»: в утренние часы тень вытягивается вправо (на запад), в вечерние — влево. При наивысшем положении Солнца тень направлена на север и указывает полуденную линию — располагается вдоль меридиана.

Конечно, такие часы-компас в карман не положишь, зато их можно использовать как своеобразный календарь.

Длина тени изменяется не только в течение дня. Зимой в полдень Солнце стоит ниже, чем весной и летом, поэтому тень длиннее, а день короче. После зимнего солнцестояния все выше поднимается Солнце, тень укорачивается и удлиняется день.

На широте Вавилона в пору летнего солнцестояния тень совсем коротышка и ютится у самого основания гномона. В это время Солнце на безоблачном небе вавилонском стояло почти над головой. Начиналась та страшная жарища, от которой ежегодно умирал вечноюный Таммуз-Мардук.

По длине полуденной тени можно судить о том, когда наступают солнцестояния и равноденствия, правда не очень точно: эта тень с каждым днем удлиняется или укорачивается почти незаметно.

Однако гномон помог сравнивать путь Солнца по небу в разные дни и рассчитывать этот путь среди невидимых днем звезд.

Читайте также

Четыре стихии

Четыре стихии Гераклита и Парменида решил помирить сицилиец Эмпедокл. Он сказал: «Ни война, ни мир на земле не вечны. Так и во вселенной. Они сменяют друг друга, как времена года. Мир шарообразен, но этот шар неоднороден. В нем смешаны четыре стихии: земля, вода, воздух, огонь.

Четыре Сталина

Четыре Сталина Кампания «очернения» Сталина приобрела такие масштабы, что даже среди вполне добросовестных историков все чаще встречаются «умеренные сталинисты». Что уж говорить о публицистике. Другое дело — сталинисты идеологические, не желающие вникать в те детали

Раз, два, три, четыре…

Раз, два, три, четыре… Детей обучают считать. Но никто не учил этому птиц, живущих на воле. Никто не учил этому муравьев. В одном из экспериментов этологи разрезали приманку на три неравные части и расположили их на муравьиной тропе. Обнаружив их, муравей-разведчик

ЧЕТЫРЕ ПОЛИЦЕЙСКИХ

ЧЕТЫРЕ ПОЛИЦЕЙСКИХ В районе Персидского залива начал формироваться мощный военный кулак.За малым исключением арабские страны — после некоторых колебаний — выступили против Ирака. Одни согласились предоставить американцам свою территорию для развертывания их войск,

Четыре ошибки

Четыре ошибки Мне довелось слышать, как один из гостей пересказывал Молотову эпизод, участником которого был сам Вячеслав Михайлович. Выслушав, Молотов сказал:— Вы здесь сделали четыре ошибки. Как Екатерина Вторая. В слове «еще», где всего три буквы, она делала четыре

Пять в четыре

Пять в четыре Мечта о плане, о плановой экономике, по образцу военной экономики Германии, томила Ленина уже в 1918 году. В 1920 был разработан первый перспективный план — ГОЭЛРО. План этот первоначально предусматривал строительство 100 электростанций. Ленин, провозгласил

Четыре концепции

Четыре концепции Лишь незадолго до Великой Отечественной войны и особенно после нее внимание к язычеству возобновилось. Это было связано с поощрением чувств национального достоинства и гордости в условиях нарастающей нацистской агрессии и прямой военной угрозы,

Четыре темперамента

Четыре темперамента Ну, а что если вы все-таки заболели? Вас нужно лечить. Но как? Что мы вообще знаем об устройстве и работе человеческого организма? Наш задумчивый доктор склонен считать, как и большинство ученых той эпохи, что теория «четырех элементов — стихий» носит

ВЕК ДАЛЬНИХ ХОЖДЕНИЙ, ЗНАМЕНАТЕЛЬНЫХ ОТКРЫТИЙ

ВЕК ДАЛЬНИХ ХОЖДЕНИЙ, ЗНАМЕНАТЕЛЬНЫХ ОТКРЫТИЙ И Тихий океан манил русского человека неизвестными берегами, полными сказочных природных богатств, навевал мечты о счастливой жизни в новых землях. Предание о Русских в Аляске. Записано в штате Оригон в конце XIX века Им

ЧЕТЫРЕ КОРОЛЕВСТВА

ЧЕТЫРЕ КОРОЛЕВСТВА Уже в 80 году н. э. Агрикола провел политическую границу по линии Форт-Клайд. Эти дальние рубежи не удалось удержать надолго, и к 125 году Адрианов вал стал новой границей, которая протянулась от Тайна до Сольвея (фото 7). Если бы принятая императором

ЧЕТЫРЕ КНЯЖЕСТВА[194]

ЧЕТЫРЕ КНЯЖЕСТВА[194] В эпоху Мэйдзи произошел переход власти от Токугава к четырем западным княжествам, главным из которых было Сацума на Южном Кюсю, являвшееся владением семьи Симадзу. По доходам от риса это был второй крупнейший из старых феодов. Источником торговой

Четыре удвоения

Четыре удвоения За годы реформ Китаю удалось четырежды удвоить валовой внутренний продукт на каждого жителя, то есть, увеличить экономический потенциал страны в 16 раз. За это же время внешнеторговый оборот Китая увеличился стократно. По своей доле в мировой торговле

Четыре раскола

Четыре раскола Напомню, консолидация элиты с признанием необходимости придерживаться демократических правил, недопустимости возбуждения инстинктов толпы – определяющий признак ее дееспособности. Но сегодня элита расколота, и ее правящая часть не готова

Четыре года, четыре месяца и четыре дня правления «грозного метеора»

Четыре года, четыре месяца и четыре дня правления «грозного метеора» Утром 11 марта во двор Михайловского замка к графу Кутайсову подошел неизвестный человек и просил принять от него бумагу «с важным сообщением для государя». Кутайсов бумагу принял, но передать ее

Все четыре эшелона

Все четыре эшелона Первый оперативно-стратегический эшелон (о боевых задачах эшелонов сухопутных войск КНА см. главу 6) сухопутных войск КНА включает 1, 2, 4 и 5-й армейский корпуса, а также 620-й артиллерийский корпус, развернутые вдоль демилитаризованной зоны. Все пехотные

Те четыре дня

Те четыре дня …На память пришла история А. Д. Меншикова — первого российского военного министра. Любимец и сподвижник Петра I, много сделавший для России, он закончил жизнь в ссылке. После него никто из военных министров под арестом не был. Неужели и его, Язова, ждет нечто

Когда самые длинные тени от солнечных лучей

Итак, каждое дерево дает тень. Ее размер и положение зависят от высоты дерева, формы кроны, положения солнца (по азимуту) и высоты солнца над горизонтом (угол, под которым солнечные лучи падают на землю).

Попробуем рассмотреть все факторы.

1. Высота дерева. Здесь, вроде, все понятно. Чем выше дерево, тем длиннее будет тень.

2. Форма кроны. Поскольку дерево – это не столб определенной высоты, а имеет еще и крону, может быть, округлой формы, а, может быть, и довольно неровной, как, например, бывает у дуба, то длина тени от двух деревьев одинаковой высоты, но с разными кронами, будет совершенно разной.

3. Положение солнца. Имеется в виду, что солнце, перемещаясь по небосводу, светит на дерево с разных сторон, соответственно с этим тень от дерева тоже перемещается в течение дня.

4. Высота солнца. Чем выше солнце, тем больше угол падения лучей, и тем короче тень от дерева.

Солнце в положении 2 выше, чем солнце в положении 1.

Угол β>α и длина тени b

Высота солнца меняется в течение дня. При восходе и на закате угол падения лучей равен нулю, тени от деревьев становятся бесконечно длинными. В полдень высота солнца наибольшая в течение дня, тень от дерева самая короткая. Но высота солнца меняется и в течение года. Всем известно, что зимой солнце «ходит» низко, а летом высота солнца гораздо больше.

Все эти факторы несколько усложняют расчет. Поэтому:

  • необходимо учитывать максимальную высоту деревьев, которой они со временем могут достигнуть, если не планируется, что будет делаться вырубка. (см. Приложение ). При этом нужно учитывать, что деревья, испытывающие недостаток света, например, растущие в лесном массиве, т.е. в условиях сильной световой конкуренции, достигают большей высоты (попросту говоря, «вытягиваются»), чем те же деревья на открытом пространстве, при хорошей освещенности. В таблице приложения приведены именно максимальные высоты, характерные для деревьев, растущих в сплошном массиве.
  • Постараться учесть типовой контур кроны различных деревьев, либо делать расчет для некоей усредненной формы дерева.
  • Рисовать диаграмму перемещения тени в течение дня.
  • И набросать такую диаграмму для разных дней в течение года (скорее всего, нас интересуют дни весной и летом)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *