Как называются дни 21 марта, 22 июня, 23 сентября и 22 декаб­ря? Какова продолжительность дня и ночи в эти дни? Где и когда восходит и заходит Солнце в эти дни? На какой части поверхности Земли полуденное Солнце в эти дни находится в зените?

Ответ

21 марта — день весеннего равноденствия: наступает астроно­мическая весна. В это время на всём Северном полушарии, кроме районов, расположенных около полюсов, продолжительность дня и ночи равна 12 часам. Солнце восходит в 6 часов точно на восто­ке, а заходит точно на западе в 18 часов. На экваторе в полдень 21 марта Солнце находится в зените, то есть в точке, расположен­ной над головой наблюдателя.

22 июня — день летнего солнцестояния: весна заканчивается, начинается астрономическое лето. В этот день северный конец земной оси наклонён в сторону Солнца, Солнце в полдень находит­ся в зените над Северным тропиком (тропиком Рака). Тропиками (греч. — «поворотный круг») называют воображаемые окружности на поверхности Земли, расположенные на одинаковом расстоянии севернее и южнее экватора. В день летнего солнцестояния Солнце не заходит за горизонт к северу от линии, которую называют Север­ным полярным кругом.

23 сентября — день осеннего равноденствия, заканчивается астрономическое лето и начинается осень. На всей Земле, кроме полюсов, продолжительность дня и ночи равна 12 часам. Солнце восходит в 6 часов на востоке, а заходит точно на западе в 18 ча­сов. В полдень Солнце находится в зените на экваторе.

22 декабря — день зимнего солнцестояния, заканчивается осень и наступает астрономическая зима. В день зимнего солнце­стояния северный конец земной оси наклонён от Солнца, солнечные лучи падают отвесно на линии Южного тропика (тропика Козеро­га), а на линии Южного полярного круга Солнце не заходит за горизонт.

Как известно, Земля обращается по своей орбите вокруг Солнца. Для нас, находящихся на поверхности Земли людей, такое годовое движение Земли вокруг Солнца заметно в виде годового перемещения Солнца на фоне звезд. Как мы уже знаем, путь Солнца среди звезд является большим кругом небесной сферы и называется эклиптикой. Значит, эклиптика является небесным отражением орбиты Земли, поэтому плоскость орбиты Земли называют еще плоскостью эклиптики. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости эклиптики, а отклоняется от перпендикуляра на угол. Благодаря этому на Земле происходит смена времен года (см. рис. 12). Соответственно, и плоскость земного экватора наклонена на этот же угол к плоскости эклиптики. Линия пересечения плоскости земного экватора и плоскости эклиптики сохраняет (если не учитывать прецессию) неизменноое положение в пространстве. Один ее конец указывает на точку весеннего равноденствия, другой - точку осеннего равноденствия. Эти точки неподвижны относительно звезд (с точностью до прецессионного движения!) и вместе с ними участвуют в суточном вращении. Вблизи 21 марта и 23 сентября Земля расположена относительно Солнца таким образом, что граница света и тени на поверхности Земли проходит через полюса. А поскольку каждая точка на поверхности Земли совершает суточное движение вокруг земной оси, то ровно половину суток она будет на освещенной части земного шара, а вторую половину - на затененной. Таким образом, в эти даты день равен ночи, и они называются соответственно днями весеннего и осеннего равноденствий. Земля в это время находится на линии пересечения плоскостей экватора и эклиптики, т. е. в точках весеннего и осеннего равноденствий, соответственно. Выделим еще две особенные точки на орбите Земли, которые называются точками солнцестояний, а даты, на которые приходится прохождение Земли через эти точки, днями солнцестояний. В точке летнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 июня (день летнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария освещена Солнцем, т. е. в эту дату день - самый длинный в году. В точке зимнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 декабря (день зимнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону от Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария находится в тени, т. е. в эту дату ночь - самая длинная в году, а день - самый короткий. Из-за того, что календарный год по продолжительности не совпадает с периодом обращения Земли вокруг Солнца, дни равноденствий и солнцестояний в разные годы могут приходиться на разные дни (один день от названных выше дат) . Однако в дальнейшем при решении задач мы будем пренебрегать этим и считать, что дни равноденствий и солнцестояний всегда приходятся на указанные выше даты.

Летнее солнцестояние - один из заметных, поворотных моментов года. Издревле все народы Земли отмечали в конце июня праздник вершины лета. Общими чертами празднования является складывание костров, гадания. Этот день имел особое значение в древних религиях многих народов по всей планете. Сооружения, позволяющие выделить этот день среди других дней по положению Солнца во время летнего солнцестояния, считаются древнейшими астрономическими обсерваториями и датируются тысячелетиями.

В течение нескольких дней до и после момента солнцестояния Солнце почти не меняет своего склонения, его полуденные высоты в небе почти неизменны (высота в течение года меняется по графику, близкому к синусоиде); отсюда и происходит самое название солнцестояния. Из наблюдений высот Солнца в период обоих солнцестояний может быть определен наклон плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора.


22 июня 2011 года, в 2 часов 15 минут по Братскому времени Солнце, двигаясь по эклиптике, достигнет своего наибольшего склонения и наступит астрономическое лето. В Братске Солнце поднимается над горизонтом на высоту более 57 градусов. Во время летнего солнцестояния в северном полушарии Земли Солнце дольше всего остается над горизонтом. 21 и 22 июня - самые длинные дни в году. С 21 на 22 июня - самая короткая ночь. Долгота дня на широте Братска достигает 17 часов 41 минуты, а навигационные сумерки не кончаются вообще.

Солнцестояние - астрономическое явление, представляющее собой момент пересечения с центром Солнца точек эклиптики, наиболее удалённых от экватора небесной сферы (точек солнцестояния), или, по другому, момент времени в годичном вращении Земли вокруг Солнца, когда наблюдается самый короткий день или самая короткая ночь.

В году два солнцестояния - зимнее и летнее. В северном полушарии зимнее солнцестояние происходит 21 или 22 декабря и тогда наблюдается самый короткий день (и самая длинная ночь), а летнее - 20 или 21 июня и тогда наблюдается самая короткая ночь (и самый длинный день). В южном полушарии на указанные даты приходятся, сответственно, летнее и зимнее солнцестояния.

В средних широтах, в течение года весной и в начале лета, Солнце каждый день поднимается всё выше над горизонтом, а в момент летнего солнцестояния останавливается и изменяет своё движение на обратное. Затем оно каждый день поднимается всё ниже и в конце концов, в момент зимнего солнцестояния, снова изменяет своё движение на обратное и начинает подниматься.

В моменты солнцестояний Солнце в своём видимом движении по эклиптике наиболее удаляется от небесного экватора, достигает наибольшего склонения, северного или южного. Вследствие високосного сдвига даты солнцестояния в разные годы могут отличаться на 1-2 дня. В астрономии момент зимнего солнцестояния принимается за начало зимы, а момент летнего солнцестояния - за начало лета. Астрономическая долгота солнца в эти моменты, соответственно, 90° и 270°.

Во время летнего солнцестояния Солнце выше широты 66,5 градусов вообще не заходит за горизонт, и день длится круглые сутки. Это замечательное явление позволяет жителям северной полосы России обходиться без искусственного освещения, практически, круглые сутки. На Северном полюсе Земли Солнце движется по небосводу на одной и той же высоте круглые сутки. В такой ситуации очень затруднительно определять время.

На других широтах высоту максимальной высоты Солнца над горизонтом можно вычислить по формуле: высота Солнца = 90 - широта пункта + 23,5 (в градусах).

Во время летнего солнцестояния Земля, в результате наклона своей оси к плоскости эклиптики на 23 с небольшим градуса, обращена к Солнцу северным полюсом. На южном полюсе в это время стоит полярная ночь. На северном полюсе и околополюсных районах - полярный день, в чем можно убедиться, поднявшись над полюсом Земли, и посмотрев на Землю из космоса.

Июнь - самый неблагоприятный месяц для наблюдений слабых объектов, поскольку фон неба остается светлым даже при наибольшем погружении Солнца под горизонт. Тем не менее, это самый благоприятный период для наблюдений серебристых облаков , которые как раз и видны на фоне сумеречного сегмента. Но уже с середины июля, любители астрономии могут полноценно наблюдать небо во время наибольшего погружения Солнца под горизонт.

На вопрос Как называют дни: 21 марта, 22 июня, 23 сентября, 22 декабря? заданный автором Проскакать лучший ответ это Как известно, Земля обращается по своей орбите вокруг Солнца. Для нас, находящихся на поверхности Земли людей, такое годовое движение Земли вокруг Солнца заметно в виде годового перемещения Солнца на фоне звезд. Как мы уже знаем, путь Солнца среди звезд является большим кругом небесной сферы и называется эклиптикой. Значит, эклиптика является небесным отражением орбиты Земли, поэтому плоскость орбиты Земли называют еще плоскостью эклиптики. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости эклиптики, а отклоняется от перпендикуляра на угол. Благодаря этому на Земле происходит смена времен года (см. рис. 12). Соответственно, и плоскость земного экватора наклонена на этот же угол к плоскости эклиптики. Линия пересечения плоскости земного экватора и плоскости эклиптики сохраняет (если не учитывать прецессию) неизменноое положение в пространстве. Один ее конец указывает на точку весеннего равноденствия, другой - точку осеннего равноденствия. Эти точки неподвижны относительно звезд (с точностью до прецессионного движения!) и вместе с ними участвуют в суточном вращении.
Вблизи 21 марта и 23 сентября Земля расположена относительно Солнца таким образом, что граница света и тени на поверхности Земли проходит через полюса. А поскольку каждая точка на поверхности Земли совершает суточное движение вокруг земной оси, то ровно половину суток она будет на освещенной части земного шара, а вторую половину - на затененной. Таким образом, в эти даты день равен ночи, и они называются соответственно днями весеннего и осеннего равноденствий. Земля в это время находится на линии пересечения плоскостей экватора и эклиптики, т. е. в точках весеннего и осеннего равноденствий, соответственно.
Выделим еще две особенные точки на орбите Земли, которые называются точками солнцестояний, а даты, на которые приходится прохождение Земли через эти точки, днями солнцестояний.
В точке летнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 июня (день летнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария освещена Солнцем, т. е. в эту дату день - самый длинный в году.
В точке зимнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 декабря (день зимнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону от Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария находится в тени, т. е. в эту дату ночь - самая длинная в году, а день - самый короткий.
Из-за того, что календарный год по продолжительности не совпадает с периодом обращения Земли вокруг Солнца, дни равноденствий и солнцестояний в разные годы могут приходиться на разные дни (один день от названных выше дат) . Однако в дальнейшем при решении задач мы будем пренебрегать этим и считать, что дни равноденствий и солнцестояний всегда приходятся на указанные выше даты.

Солнцестояния и равноденствия — особые даты в астрономии. Они отмечают смену астрономических времен года. Во время равноденствий Солнце находится на небесном экваторе и потому равномерно освещает северное и южное полушария Земли. В эти даты (в конце марта и сентября) день равен ночи. В дни солнцестояний наше дневное светило достигает крайних точек своего годичного пути по небу — летом оно отклоняется на 23,4 градуса на север от небесного экватора, зимой — на 23,4 градуса к югу. Поэтому в июне Солнце больше освещает северное полушарие Земли — и в момент солнцестояния здесь наступает лето, — а в конце декабря — южное, и у нас в это время наступает зима (и лето в южном полушарии).

Итак, разберемся!

Смена дня и ночи на Земле происходит непрерывно. Но только 2 раза в год -- их продолжительность на всех широтах одинакова и составляет 12 часов -это дни весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствия). Именно в эти дни Солнце находится в зените над экватором, и поэтому территории северного и южного полушарий получают равное количество тепла.

Также выделяют самую короткую ночь в году и самый длинный день в году. Это день летнего солнцестояния. Который, в северном полушарии выпадает на 22 июня, а в южном на 22 декабря. Таким образом, в северном полушарии 22 июня день длиннее ночи на всех широтах, в то время как в южном день короче ночи! В это время на полюсах наблюдаются полярный день и полярная ночь!

На экваторе день всегда равен ночи! Угол падения солнечных лучей и продолжительность дня изменяются очень мало.

Ресурс наглядно демонстрирует устройство обучающей модели "Волшебный купол", основанной на геометрии небесной сферы; показывает основные элементы небесной сферы, изучаемые в школьном курсе географии; на конкретном примере знакомит с работой модели и обучает вводу изменяемых параметров; включает в себя тренажер, способствующий запоминанию основных элементов модели (небесной сферы)

Модель с изменяемыми параметрами. Ресурс позволяет, изменяя параметры модели, устанавливать взаимосвязи между географической широтой места, видимым движением солнца над горизонтом, суточным вращением и орбитальным движением Земли в дни равноденствий и солнцестояний; дает возможность визуализировать изучаемые в школьных курсах географии сложные для понимания астрономические явления и процессы и их следствия (смену дня и ночи, смену времен года и др.)