Земля одночасно бере участь у двох рухах: обертається навколо своєї осі і рухається по еліпсу навколо Сонця. Обертання Землі навколо осі викликає зміну дня і ночі. Її рух навколо Сонця викликає зміну пір року. Від спільного обертання Землі навколо її осі і руху навколо Сонця відбувається видимий рух Сонця небесною сферою.
Спостерігаючи за добовим рухом Сонця протягом року, можна легко помітити в його русі ряд особливостей, що відрізняються від добового руху зірок.
Особливості видимого руху Сонця
1. Місце сходу і заходу Сонця, а отже, і його азимут день у день змінюються. Починаючи з 21 березня (коли Сонце сходить у точці сходу, а заходить у точці заходу) по 23 вересня схід Сонця спостерігається в норд-остовій чверті, а захід – в норд-вестовій. На початку цього часу точки сходу і заходу Сонця переміщуються на північ, а потім у зворотному напрямку. 23 вересня так само, як і 21 березня, Сонце сходить у точці сходу і заходить у точці заходу. Починаючи з 23 вересня по 21 березня подібне явище повторюється в зюйд-остовій і зюйд-вестовій чвертях. Переміщення точок сходу і заходу Сонця має річний період.
Зірки завжди сходять і заходять в одних і тих же точках горизонту.
2. Меридіональна висота Сонця змінюється з кожним днем. Наприклад, в Одесі 22 червня вона буде найбільшою – 67°, потім почне зменшуватися і 22 грудня досягне найменшого значення 20°. Після 22 грудня меридіональна висота Сонця почне збільшуватися. Це явище також річного періоду.
Меридіональна висота зірок завжди постійна.
3. Тривалість часу між кульмінаціями будь-якої зірки і Сонця безперервно змінюється, тоді як тривалість часу між двома кульмінаціями одних і тих же зірок залишається постійною. Так, опівночі ми бачимо, що кульмінують ті сузір'я, які в даний час перебувають на протилежній стороні сфери від Сонця. Потім одні сузір'я поступаються місцем іншим, а протягом року опівночі по черзі прокульмінують всі сузір'я.
4. Тривалість дня (чи ночі) протягом року непостійна. Це особливо помітно, якщо порівняти тривалість літнього та зимового днів у великих широтах.
Зірки над горизонтом знаходяться завжди однакову кількість часу.
Таким чином, крім добового руху, що здійснюється спільно з зірками, існує ще й видимий рух Сонця з річним періодом. Це переміщення ще також називають річним рухом Сонця небесною сферою.
Видимий річний рух Сонця по екліптиці відбувається в напрямі, протилежному до обертання небесної сфери, тобто з заходу на схід. Екліптика перетинається з небесним екватором в двох точках, які називають точками рівнодень. Точка, в якій Сонце переходить з південної півкулі в північну, а отже змінює найменування відмінювання з південного на північний, називається точкою весняного рівнодення і позначається значком сузір'я Овна, в якому колись знаходилася ця точка. Тому іноді її називають точкою Овна. В даний час ця точка знаходиться в сузір'ї Риб.
Протилежну точку, в якій Сонце переходить з північної півкулі в південну називають точкою осіннього рівнодення. Її позначають значком сузір'я Терезів, в якому вона колись перебувала. В даний час точка осіннього рівнодення знаходиться в сузір'ї Діви.
Точку L називають точкою річного, а точку L ' – точкою зимового сонцестояння.
Видимий рух Сонця по екліптиці протягом року
В точку весняного рівнодення Сонце приходить 21 березня. На всій земній кулі Сонце сходить у точці Ost і заходить в точці West, а день дорівнює ночі. З 21 березня Сонце переміщається по екліптиці в сторону точки літнього сонцестояння. Пряме сходження і схилення Сонця безперервно збільшуються. У північній півкулі наступає астрономічна весна, а в південній – осінь.
22 червня, приблизно через 3 місяці, Сонце приходить в точку літнього сонцестояння L. У північній півкулі наступає астрономічне літо (найдовші дні і найкоротші ночі), а в південній – зима (найдовші ночі і найкоротші дні).
Приблизно ще через три місяці, 23 вересня, Сонце приходить в точку осіннього рівнодення Q. Для всіх точок земної поверхні Сонце сходить у точці Ost і заходить у точці West. День буде рівний ночі. У північній півкулі наступає астрономічна осінь, а в південній – весна.
22 грудня Сонце приходить в точку зимового сонцестояння L '. У північній півкулі наступає астрономічна зима, а в південній – літо.
Після 22 грудня Сонце переміщається до точки Т. Приблизно через 3 місяці, 21 березня, Сонце, зробивши повний оборот по екліптиці, повертається в точку Овна.
Точка весняного рівнодення переміщається по екліптиці назустріч річному руху Сонця. ЇЇ річне переміщення дорівнює 50", 27 або бриблизно 50", 3 (для 1950 р.). Отже, Сонце не доходить до початкового місця щодо нерухомих зірок на величину 50", 3. З цієї причини весна наступає раніше, ніж Сонце закінчить у своєму видимому річному русі повне коло в 360° щодо нерухомих зірок.
Зсув моменту настання весни було виявлено Гіппархом у II ст. до н. е. при спостереженнях за зірками, які він здійснював на острові Родос. Це явище він назвав прецесією.
Явище переміщення точки весняного рівнодення викликало необхідність ввести поняття тропічного і зоряного років. Тропічним роком називають проміжок часу, протягом якого Сонце робить повний оборот по небесній сфері відносно точки весняного рівнодення Т. Тривалість тропічного року дорівнює 365,2422 доби. Тропічний рік узгоджується з природними явищами і точно містить в собі повний цикл сезонів року: весну, літо, осінь і зиму.
Зоряним роком називають проміжок часу, протягом якого Сонце робить повний оборот небесною сферою відносно зірок. Тривалість зоряного року дорівнює 365,2561 доби. Зоряний рік довший від тропічного.
У своєму видимому річному русі небесною сферою Сонце проходить серед різних зірок, розташованих уздовж екліптики. Ще в давні часи ці зірки розділили на 12 сузір'їв, більшості з яких дали імена тварин. Смуга неба уздовж екліптики, утворена цими сузір'ями, була названа Зодіаком (коло тварин), а сузір'я – зодіакальними.
Видимий рух Сонця: сузір’я
За сезонами року Сонце проходить наступні сузір'я.
Від спільного руху Сонця – річного по екліптиці і добового внаслідок обертання небесної сфери створюється загальний рух Сонця по спіралеподібній лінії. Крайні паралелі цієї лінії віддалені по обидві сторони від екватора на відстані в = 23,5°.
22 червня, коли Сонце описує крайню добову паралель на північній небесній півсфері, воно знаходиться в сузір'ї Близнюків. У далекому минулому Сонце знаходилося в сузір'ї Рака. 22 грудня Сонце перебуває в сузір'ї Стрільця, а в минулому воно було в сузір'ї Козерога. Тому крайня північна небесна паралель була названа тропіком Рака, а південна – тропіком Козерога. Відповідні їм земні паралелі з широтами 23°27 ' в північній півкулі назвали тропіком Рака, або північним тропіком, а в південному – тропіком Козерога, або південним тропіком.
У спільного руху Сонця, яке відбувається по екліптиці з одночасним обертанням небесної сфери, є ряд особливостей: змінюється довжина добової паралелі над горизонтом і під горизонтом (а отже, і тривалість дня і ночі), змінюються меридіональні висоти Сонця, точки сходу і заходу і т. д.
Таким чином, через різні астрономічні явища, обумовлені спільним добовим і річним рухом Сонця в різних широтах (проходження через зеніт, явища полярного дня і ночі) і викликаних цими явищами кліматичних особливостей, земна поверхня розділена на тропічний, помірні і полярні пояси.
Кліматичні пояси
Тропічним поясом називається частина земної поверхні (між широтами 23 °27' N і 23°27' S), в якій Сонце щодоби сходить і заходить і протягом року двічі буває в зеніті. Тропічний пояс займає 40% всієї земної поверхні.
Помірним поясом називається частина земної поверхні, в якій Сонце щодоби сходить і заходить, але ніколи не буває в зеніті. Існують два помірних пояси. У північній півкулі між широтами 23°27' N і 66°33' N, а в південному – між широтами 23°27' S і 66°33' S. Помірні пояси займають 50% земної поверхні.
Полярним поясом називається частина земної поверхні, в якій спостерігаються полярні дні і ночі. Існують два полярних пояси. Північний полярний пояс поширюється від широти 66°33' N до північного полюса, а південний – від 66°33' S до південного полюса. Вони займають 10% земної поверхні.
Вперше правильне пояснення видимого річного руху Сонця по небесній сфері дав Микола Коперник (1473-1543 роки). Він показав, що річний рух Сонця небесною сферою не дійсний його рух, а тільки видимий, що відображає річний рух Землі навколо Сонця. Система світу Коперника була названа геліоцентричною. За цією системою в центрі сонячної системи знаходиться Сонце, навколо якого рухаються планети, у тому числі і наша Земля.
За матеріалами: flot.com.
Читайте також:
- Сонячні затемнення
- Сонячна радіація
- Сонячна активність
- Зменшення активності Сонця
- Чому сонячна атмосфера така гаряча?
