Определение сторон света по восходу и заходу солнца

Солнечный путь

Ежедневно утром ласковое солнышко призывает нас к пробуждению и новым открытиям в этом удивительном мире. А вечером оно, совершая свой медленный ход по небосводу, уходит за горизонт, давая возможность отдохнуть после насыщенного трудового дня. Откуда начинается это путешествие? Где заходит солнце в конце пути?

Восхождение главного светила начинается на востоке. Покидает солнышко нас в конце дня на западе. После этого оно продолжает свой путь, но уже на другой стороне нашей удивительной планеты. А утром снова восходит на востоке. Так описанная картина представляется нам с Земли. Интересно, что древние люди считали такую точку зрения неправильной. В таком случае, где заходит солнце на самом деле, и как оно появляется вновь на небе?

Если не вникать в подробности мировоззрения жителей древности, то можно сказать, что они правы. Дело в том, что наша планета — часть Солнечной системы, где Солнце неподвижно и находится в центре. Земля движется вокруг него по своей орбите и, помимо такого движения, совершает обороты вокруг своей воображаемой оси. Полный оборот планета делает за 24 часа, другими словами – за сутки. Именно поэтому нам кажется, что места, где заходит солнце и куда утром вновь возвращается – неизменны.

Ориентировка по положению Солнца.

Если у вас есть часы и видно Солнце, то можно воспользовался следующим способом. Часы поворачивают так, чтобы часовая стрелка была направлена к Солнце. Прямая, проведенная через центр циферблата и делящая пополам угол между часовой стрелкой и 1 часом на циферблате, показывает на юг.

Ориентировка по положению Солнца с помощью наручных часов

Для приближенной ориентировки по положению Солнца полезно запомнить следующее:

  • около 7 часов Солнце бывает на востоке;
  • около 10 часов Солнце бывает на юго-востоке;
  • около 13 часов Солнце бывает на юге;
  • около 16 часов Солнце бывает на юго-западе;
  • около 19 часов Солнце бывает на западе.

Примечание. Зимой Солнце не бывает видно на востоке, так как оно восходит позже 7 часов, и не бывает видно на западе, так как оно заходит раньше 19 часов.

Как ориентироваться по Солнцу с помощью часов

Мне известно три способа ориентирования по Солнцу и часам. Все эти способы базируются на нескольких аксиомах:

  • Солнце встает на востоке и садится на западе, при этом чаще всего точное место восхода и захода отклонено в северную либо южную сторону.
  • В середине дня Солнце проходит через прямую, соединяющую северное направление с южным.
  • Солнце движется по небесной сфере с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час, то есть в два раза медленнее часовой стрелки часов.
  • Если стать лицом на север, то позади окажется юг, справа — восток, слева — запад. Понимая это, можно, зная всего одну сторону света, найти все остальные.

Подробнее об этих и других фактах, а также о том, откуда они взяты и почему работают так, а не иначе, можно прочитать в отдельной статье. Сейчас же предлагаю перейти непосредственно к описанию методов ориентирования.

Как определить истинный полдень

Зная истинный полдень, можно определить стороны света, ведь именно в этот момент Солнце будет находиться строго в южном или северном направлении, в зависимости от земного полушария, а зная хотя бы одну сторону света — все остальные.

Определить истинный полдень можно разными способами. Далее приведу в пример некоторые простые варианты, не требующие сложных навыков и знаний.

Способ №1 — с помощью астрономических данных. Такие данные часто попадаются среди прогнозов погоды в разных печатных и Интернет-изданиях. Нужно поискать время восхода и захода Солнца в той местности, в которой предполагается определять истинный полдень, сложить это время и разделить его пополам. Полученное значение и будет временем истинного полдня.

Способ №2 — с помощью солнечных часов (гномона). Правильно сконструированные, размеченные и установленные солнечные часы достаточно точно показывают время солнечного полдня. На гномоне момент солнечного полдня совпадает с двенадцатью часами дня.

Способ №3 — с помощью навигатора. Навигатор, показывающий направление на географический север, может послужить для определения наступления истинного полдня. Для этого определяют момент, когда центр солнечного диска окажется строго над южным или северным направлением (в зависимости от земного полушария), определенным с помощью навигатора. Это и будет момент истинного полдня.

Магнитный компас для этого способа малопригоден, поскольку показывает направление на магнитные полюса, а не на географические, что может приводить к ощутимым погрешностям. О том, что такое истинный и магнитный полюс, и в чем их отличие, мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Способ №4 — с помощью тени от шеста. На ровной горизонтальной площадке в землю строго вертикально втыкается ровный шест. В дообеденное время начинается измерение длины тени, которую отбрасывает на площадку шест. Тень в начале начнет уменьшаться, а затем увеличиваться. Момент перехода от укорачивания тени до ее удлинения и будет соответствовать солнечному полдню.

В этом варианте достаточно засечь время, в которое тень была наименьшей длины.

Данный способ является одним из способов ориентирования и часто рекомендуется в литературе для определения сторон света на местности в солнечную погоду. Его точность напрямик зависит от того, насколько ровная была выбрана площадка и сам шест, а также от того, насколько ровно был установлен этот шест. Также точность метода повышается при увеличении длины шеста (как правило, используют шест длиной 1—2 метра).

Способ №5 — с помощью биссектрисы. Измерения начинают проводить как можно раньше с утра, что делает их более точными. Для этого:

  1. На ровной площадке устанавливается шест аналогично предыдущему способу и отмечается конец его тени.
  2. Измеряется расстояние от места установки шеста до этой точки.
  3. Проводится окружность с радиусом, равным этому расстоянию и центром в точке установки шеста. Теперь остается ждать, когда тень от шеста снова пересечет эту окружность, но уже в другом месте (восточнее).
  4. Как только это произойдет, отмечается вторая точка.
  5. Первая и вторая точки соединяются отрезком — получается своего рода равнобедренный треугольник, у которого третьей вершиной является место установки шеста.
  6. От точки установки шеста проводится биссектриса, которая делит ранее прочерченный между двумя точками отрезок пополам.
  7. На следующий день, когда тень от шеста совпадет с биссектрисой, можно сказать, что наступил истинный полдень.

Этот способ, как и предыдущий, также является одним из методов ориентирования по солнцу.

Из всех этих вариантов только первый может работать при любых метеорологических условиях, в любое время суток и давать быстрый результат. Остальные же работают только в светлое время суток, зависимы от погоды и, как правило, более «медленные».

Теперь, опираясь на все вышесказанное и некоторые другие данные, сделаем общие выводы.

Как определить стороны света без компаса

Первоочередная задача любого человека, оказавшегося в неизвестном ему месте — сориентироваться, где он находится.

Для этого ему надо знать, как определить стороны света без компаса:

  1. Можно найти на небе Полярную звезду, которая укажет, где Север;
  2. В южном полушарии ориентиром, где находится Юг, служит Южный Крест;
  3. Южное направление также покажут Солнце и любые стрелочные часы;
  4. Луна тоже может стать указателем пути, если она хорошо видна на небе;
  5. Естественными подсказками послужат лишайники и мхи, смола хвойных деревьев, растущие грибы и муравейники.

Рисунок 4. Определение сторн света по часамРассмотрим простой алгоритм, как определить стороны света по часам:

  1. Следует запомнить, что в северном полушарии в 7 утра Солнце находится на востоке, в час дня — на юге и в 7 часов вечера — на западе;
  2. По аналогии с компасом, часы размещаются в горизонтальном положении и поворачиваются так, чтобы часовая стрелка была направлена к солнцу;
  3. Образовавшийся угол между часовой стрелкой и цифрой один делится пополам, в результате получается линия, которая смотрит на Юг, обратная ей — будет Север (Рисунок 4);
  4. Обратите внимания, что до полудня напополам делится та дуга, которую стрелочка должна пройти до 13.00, а после — та, что она прошла после этой отметки.

По восходу и закату солнца

Рисунок 5. Определение сторон света по солнцуСпособ, как определить стороны света по солнцу, основан на том, что:

  1. Небесное светило встает на востоке, а заходит на западе (Рисунок 5);
  2. Далее — надо стать лицом так, как перед географической картой;
  3. Чтобы правая рука указывала на восход, где расположен Восток;
  4. Левая — была направлена на закат, туда, где у нас Запад;
  5. Тогда впереди вас будет Север, а за спиной — соответственно Юг.

По длине тени

Рисунок 6. Определение сторон света по тениЭтот метод, как узнать расположение сторон света основывается на наблюдениях за солнцем:

  1. Когда оно находится в своей наивысшей точке, зените — то показывает строго на юг;
  2. Значит в противоположном ему конце будет север, по бокам — восток и запад (Рисунок 6);
  3. Узнать, когда солнышко в зените можно по отбрасываемой предметами тени;
  4. Если оно в своем пике, то те будут максимально короткими;
  5. Для этого в течении всего дня понадобится их измерять при помощи дерева или палки;
  6. Определите самую маленькую тень и ее конец покажет вам, где северное направление.

С помощью иголки

Если вы знаете, что такое компас и его нет в наличии, на выручку придет — намагниченная иголка. Сделать такую очень просто — достаточно быстро пощелкать по ней обычными металлическими ножницами. Также понадобятся вспомогательные предметы — емкость с водой и кусочек пенопласта или пробка. Если их нет — смажьте иголочку растительным маслом, чтобы она могла удержаться на водной поверхности.

Определение сторон света этим методом имеет один существенный недостаток — с его помощью можно узнать только полуденную линию.

Рисунок 7. Определение сторон света с иголкой

Определяем сторону света с помощью иголки:

  1. Поместите иголку, воткнутую в пробку, или смазанную жиром на воду (Рисунок 7);
  2. Она почти сразу же займет нужное положение в направлении север-юг;
  3. Чтобы понять, где именно Юг, а где Север, понадобятся дополнительные меры.

По расположению Полярной Звезды

При вращении Земли Поляриссима всегда неподвижна на небосводе, поэтому является одним из лучших ориентиров. Она практически всегда располагается в точке Северного полюса.

Рассмотрим, как определить расположение сторон света с ее помощью:

  1. Для начала найдите на небе ковш Большой Медведицы;
  2. Мысленно проведите отрезок через две звездочки, образующие дальний от вас бок ковша;
  3. Если вы проведете его дальше, то он четко упрется в альфу Малой Медведицы;
  4. Это и есть Полярная звезда, а значит северное направление находится там;
  5. Станьте к нему лицом, за вашей спиной будет — южное, справа — восточное и западное — слева (Рисунок 8).

    Рисунок 8. Стороны света по полярной звезде

С помощью природных объектов

Подобное определение сторон света считается самым ненадежным, но когда нет других вариантов, то придется использовать тот, что есть.

Стороны света по природным объектам:

  1. Еще в школе нам рассказывали, что на северной части одиноко стоящих камней и деревьев растет больше мха и лишайника, склон муравейника с этой позиции более крутой (Рисунок 9);
  2. На практике на эти внешние признаки могут повлиять различные факторы — ветер, наличие водных источников, затемненность и особенности рельефа;
  3. Что касается лесных предметов — более красные бочки ягод брусники и земляники в южной части, повернутые к солнцу венчики череды — верно лишь статически;
  4. Ориентирование по этим объектам лучше применять в комплексе с еще какими-либо методами.

    Рисунок 9. Пример определения сторон света по природным объектам

Метод №6. По конечным точкам двух теней

В основе этого метода лежит понимание того, что Солнце всегда движется с востока на запад, а значит тень будет двигаться с запада на восток. Если отметить два положения конца тени гномона с промежутком в 15–20 минут, а затем соединить две сделанные отметки, полученный отрезок расположится в направлении запад—восток.

Для реализации этого способа не нужно ждать весь день до того, как тень вечером приобретет ту же длину, что и утром — достаточно просто двух точек, отмечающих концы, на более-менее значимом расстоянии.

Данный метод позволяет сориентироваться по Солнцу без часов в течение короткого промежутка времени, однако может давать существенные погрешности в дни далекие от дат весеннего и осеннего равноденствий. Если же приходится пользоваться данным способом летом или зимой, тогда лучше это делать в обеденные часы: ближе к полудню величина ошибки метода уменьшается. Это особенно актуально для высоких широт в полярный день, когда определение сторон света этим методом в 12:00 и 24:00 будет давать диаметрально противоположные показания, то есть, например, там, где в полдень был определен юг, в полночь определится север и наоборот.

По гипотенузе двух теней одинаковой длины

Более точные расчеты могут получиться благодаря способу по гипотенузе двух теней. При этом рекомендуется начинать измерения сразу после рассвета, когда длина тени от гномона изменяется достаточно быстро.

Определение по гипотенузе двух теней

Ориентация в пространстве и определение истинного меридиана в этом случае основывается на том, что траектория небесного светила от востока до северо-южного направления совпадает с траекторией от запада до этой же точки. Для осуществления вычислений по этому методу, необходимо выполнить следующее:

  1. В любой момент времени до полудня зафиксировать конец отбрасываемой от гномона тени, а также запомнить её длину. Первая точка означает направление на запад.
  2. Далее нужно дождаться, когда тень приобретёт такую же длину вечером и проставить отметку, которая указывает восточное направление.
  3. Точки, обозначающей восток и запад, соединяются прямой линией.
  4. Через центр данной линии проводится биссектриса в сторону гномона, которая нацелена на юг. Тогда с противоположной стороны окажется север.

Несмотря на большую точность этого способа, у него есть также и два основных недостатка. Во-первых, требуется много времени, чтобы полностью провести ориентирование. Во-вторых, на проведение измерений влияют погодные условия. Если первую отметку удастся поставить благодаря солнечному утру, то даже небольшая облачность может помешать дальнейшим измерениям.

Теоретические основы

Здесь перечислим аксиомы, доказанные факты и некоторые выводы, следующие из них.

Истина №1. Земля вращается вокруг Солнца.

Истина №2. Вращение Земли, если смотреть сверху на северный полюс, осуществляется против часовой стрелки. Из этого следует вывод, что Солнце в начале освещает более восточные регионы. Для наблюдателя же, находящегося на Земле, это выглядит так, как будто Солнце встает на востоке и садится на западе.

Из этой же истины следует, что Солнце в середине своего движения, то есть в промежутке между востоком и западом, что соответствует середине дня, для наблюдателя будет находиться в самой высшей точке своей траектории движения — зените. В это же время оно будет находиться на линии север–юг.

Если представить, что наблюдатель находится в северном полушарии, то получится, что Солнце для него движется по небесной сфере слева направо. Если же наблюдатель переместится в южное полушарие (например, в Австралию), тогда движение Солнца для него будет справа налево. Но это правило четко работает только в средних и высоких широтах, а в тропических зонах и на экваторе оно может изменяться, в связи с явлением, о котором расскажем далее.

Истина №3. Ось вращения Земли наклонена по отношению к Солнцу на угол 23,44 градуса. Это в сочетании с тем, что Земля вращается вокруг Солнца, приводит к тому, что в разное время года для наблюдателя, находящегося в одной точке Земли, траектория движения Солнца по небесной сфере будет смещаться то выше, то ниже.

При более высоком положении Солнца над горизонтом его лучи будут падать на поверхность Земли под более тупым углом, а значит на единицу площади попадет больше света, чем в случае с более низким положением Солнца, — на этой территории потеплеет и со временем настанет лето. Обратный процесс приведет к похолоданию и наступлению зимы.

Из-за наклона земной оси получается, что когда в северном полушарии наступает зима, в южное полушарие приходит лето, и наоборот.

Понимая эти процессы, несложно догадаться, что Солнце будет восходить строго на востоке и заходить строго на западе только в дни весеннего и осеннего равноденствий, когда длина дня равна длине ночи. С марта по сентябрь Солнце будет подниматься на северо-востоке и садиться на северо-западе, а в период с сентября по март будет всходить на юго-востоке и садиться за горизонт на юго-западе.

Чтобы сказать, где Солнце будет в полдень, нужно знать, в какой точке Земли будет находиться наблюдатель.

Для примера рассмотрим период с июня по декабрь в северном полушарии. В этот период в средних и высоких широтах Солнце будет на юге. На экваторе Солнце будет вначале на севере, а затем окажется на юге. В районе тропиков картина будет схожа с картиной на экваторе за тем только исключением, что в северной стороне Солнце будет меньшее количество дней, и тем более будет выражено это различие, чем дальше от экватора и ближе к умеренной зоне будет находиться наблюдатель.

В период с июня по декабрь в северном полушарии будет наблюдаться обратная картина. Отметим, что стабильность будет только в средних и высоких широтах: здесь Солнце в течение всего года в полдень будет находиться на юге.

Глядя на эту схему, можно просчитать нахождение полуденного Солнца и в южном полушарии. Здесь по сравнением с северным полушарием все будет наоборот.

Истина №4. Земля вращается с угловой скоростью примерно 15 градусов в час. Поэтому и наблюдаемое с Земли движение Солнца по небосводу происходит примерно с той же скоростью.

Истина №5. Если стать лицом к северу, то за спиной окажется юг, справа — восток, а слева — запад.

Ну вот, с теоретической частью разобрались, а значит пора переходить непосредственно к рассмотрению методов ориентирования по Солнцу.

Внешние характеристики дивного явления природы

Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.

Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.

Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.

Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.

После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура. Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.

Что такое закат

Опускаясь к западной линии горизонта, солнечный диск утрачивает яркость: сначала становится желтым, потом оранжевым, постепенно переходящий в красные тона. Вместе с ним изменяется окружающий небосвод: от золотистого до кроваво-красного, на синем, иногда зеленоватом фоне.

Любуясь закатом, стоит обратить внимание на прямо противоположную сторону: там возникает тень Земли в виде полосы голубовато-пепельного цвета, а над  ней яркий сегмент, называется Пояс Венеры. Если небо не затянуто тучами, то явление наблюдают в любой точке земного шара

Закат солнца

Чем ниже опускается Солнце за горизонт, тем насыщеннее цвета. Когда светило исчезает из видимости, появляются Лучи Будды, сначала интенсивные, потом с каждой минутой слабеют, пока не разливаются полосами красного цвета. С обратной стороны Пояс Венеры рассеивается, на то место восходит Луна, наступает ночь.

Обобщенное уравнение

Процедура уменьшения прицела секстанта , показывающая поправки на солнечную высоту для рефракции и возвышения.

Приведенное выше уравнение не учитывает влияние атмосферной рефракции (которая приподнимает солнечный диск, то есть заставляет солнечный диск казаться выше в небе — примерно на 0,6 °, когда он находится на горизонте) и ненулевого угла, который образует солнечный диск — т.е. видимый диаметр Солнца — (около 0,5 °). Время восхода и положения верхнего лимба Солнца, как указано в астрономических альманахах, исправляет это с помощью более общего уравнения

потому что⁡ω∘знак равногрех⁡а-грех⁡ϕ×грех⁡δпотому что⁡ϕ×потому что⁡δ{\ displaystyle \ cos \ omega _ {\ circ} = {\ dfrac {\ sin a- \ sin \ phi \ times \ sin \ delta} {\ cos \ phi \ times \ cos \ delta}}}

с высотным углом (a) центра солнечного диска, установленным примерно на -0,83 ° (или -50 угловых минут).

Вышеупомянутое общее уравнение также можно использовать для любой другой солнечной высоты. NOAA предоставляет дополнительные приближенные выражения для поправок на рефракцию на этих других высотах. Существуют также альтернативные формулировки, такие как неполное выражение Дж. Дж. Беннета, используемое в «Программном обеспечении векторной астрономии» Военно-морской обсерватории США.

География

§ 5. Движения Земли

Вспомните

Что такое орбита планеты? Какую форму она имеет? Какая планета расположена ближе всех к Солнцу? Какое место по удаленности от Солнца занимает Земля? Заметно ли для человека ее движение?

По человеческим меркам Земля огромна. Она весит 6 000 000 000 000 000 000 000 т! Поэтому людям, живущим на Земле, трудно поверить, что такое огромное тело находится в постоянном движении. Два основных вида движения Земли, известных человечеству с давних времен, — вращение вокруг своей оси и вокруг Солнца.

Рис. 15. Вращение Земли вокруг своей оси

Вращение Земли вокруг своей оси. Землю часто сравнивают с огромным волчком, но, в отличие от волчка, ось Земли — воображаемая линия. Кроме того, земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5°. Земная ось строго ориентирована в космическом пространстве. Ее северный конец направлен на Полярную звезду (рис. 15).

Точки пересечения воображаемой земной оси с поверхностью Земли называются географическими полюсами. Таких полюсов два — Северный и Южный.

Все объекты на земной поверхности вращаются вместе с Землей. Если наблюдать за нашей планетой из космоса со стороны Северного полюса, можно увидеть, что она вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, т. е. с запада на восток. Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает примерно за 24 ч. Этот период называется сутками.

Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:

  1. Вращение Земли влияет на ее форму: она немного сплюснута у полюсов.
  2. Из-за вращения Земли все движущиеся по ее поверхности тела отклоняются в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, а в Южном — влево.
  3. Благодаря вращению Земли происходит смена дня и ночи.

Если бы земная ось не была строго ориентирована в пространстве, Земля двигалась бы беспорядочно «кувыркаясь».

Если Земля перестала бы вращаться вокруг своей оси и вокруг Солнца, она была бы обращена к Солнцу всегда одной стороной, на которой был бы вечный день. Температура на этой стороне Земли достигла бы 100°С и более, и вся вода испарилась бы. Неосвещенная сторона планеты превратилась бы в царство вечного холода, где в виде гигантской ледяной шапки скопилась бы земная влага.

Движение Земли вокруг Солнца. Вы уже знаете, что Земля движется вокруг Солнца по орбите со скоростью 30 км/с. Она удалена от Солнца почти на 150 млн км (рис. 16). Это расстояние — огромное по человеческим меркам и незначительное для космоса — оказалось наилучшим для возникновения жизни.

Рис. 16. Вращение Земли вокруг Солнца

Для удобства продолжительность года считают равной 365 суткам. Оставшиеся 6 часов суммируются и каждые 4 года образуют дополнительные сутки. Такие годы называются високосными, в них не 365, а 366 суток. В високосные годы в самом коротком месяце — феврале — не 28, а 29 дней.

Расчеты ученых показывают, что за все время существования Земли — 4,6 млрд лет — расстояние между ней и Солнцем оставалось практически неизменным.

Если бы Солнце перестало притягивать Землю, она бы улетела в космос в 40 раз быстрее пули! Если бы Земля двигалась по орбите медленнее, она не смогла бы противостоять притяжению Солнца и упала бы на него.

Если бы Земля находилась ближе к Солнцу, температура на ней была бы намного выше. На Венере, которая ближе к Солнцу на 42 млн км, температура около 500°С! Если бы Земля находилась дальше от Солнца, температура на ней была бы отрицательной. Марс удален от Солнца на 228 млн км и на его поверхности температура -60°С. Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 сут. и 6 ч. Этот период называется годом.

Вопросы и задания

  1. Назовите два основных вида движения Земли.
  2. В какую сторону происходит вращение Земли вокруг своей оси?
  3. Назовите следствия вращения Земли вокруг своей оси.
  4. Назовите следствия вращения Земли вокруг Солнца.

Почему Солнце красное

Закат и восход красного Солнца с давних времён привлекал к себе внимание человечества, а потому люди всеми доступными им методами пытались объяснить, почему солнечный диск, будучи жёлтого цвета, на линии горизонта приобретает красноватый оттенок. Первой попыткой объяснить это явление, стали легенды, за ними появились народные приметы: люди были уверены, что закат и восход красного Солнца ничего доброго не сулит

Например, они были убеждены, что если после восхода Солнца небо будет оставаться красного тона довольно долго, то день будет невыносимо жарким. Другая примета говорила о том, что если перед восходом Солнца небо на востоке будет красного цвета, а после восхода этот цвет сразу пропадёт – быть дождю. Также непогоду сулил и восход красного Солнца в случае, если после его появления на небосклоне оно сразу приобретало светло-жёлтый цвет.

Восход красного Солнца в такой интерпретации вряд ли мог долго удовлетворять пытливый человеческий ум. Поэтому после открытия различных физических законов, в том числе и закона Рэлея, было выяснено, что красный цвет Солнца объясняется тем, что он, как обладающий самой длинной волной, в плотной атмосфере Земли рассеивается намного меньше чем другие цвета.

Поэтому, когда Солнце находится у горизонта, его лучи скользят вдоль земной поверхности, где воздух имеет не только наибольшую плотность, но и чрезвычайно сильную в это время влажность, что задерживает и поглощает лучи. В результате этого сквозь плотную и влажную атмосферу в первые минуты восхода способны пробиться лишь лучи красных и оранжевых цветов.

Определение координат по Солнцу

Заблудившись в незнакомой местности дикой природы, важно использовать любые известные методы определения сторон свет и координат. Отсутствие карты или компаса затрудняет ситуацию

Однако есть возможность примерно определить координаты своего местонахождения с помощью Солнца.

Определение широты происходит по тени от гномона. Кроме него должны быть подготовлены часы и настроены по Гринвичу: от текущего местного времени вычитается установленное значение времени для региона, в котором происходит ориентирование. Оно может быть со знаком «+» или «-».

Для этого необходимо пройти следующие этапы:

  1. В первую очередь находится истинный меридиан по наименьшей тени.
  2. Нужно запомнить время пересечения тени линии истинного меридиана по настроенным часам.
  3. Далее проводятся вычисления с помощью специальной таблицы, в которой указаны поправки времени нахождения звезды в зените. Из 12 вычитается указанное в таблице время в конкретный день.
  4. Высчитывается разница между временем, полученным из 2 пункта, и значением, которое получилось из 3 пункта.
  5. Затем определенная разница делиться на 15 градусов в час, то есть на скорость перемещения Солнца по небу. Таким образом, будет найдена долгота.
  6. На последнем этапе остается только уточнить, на какой долготе осуществляются расчеты. Если солнечный ориентир оказался в зените до времени, посчитанного по 3 пункту, значит долгота восточная.

По механическим часам

Наручные часы со стрелками нередко используют для определения сторон света по солнцу

Важно лишь правильным образом расположить циферблат. Делается это так:

  1. Часы берутся ладонью.
  2. Часовая стрелка направляется к солнцу.
  3. Замечается биссектриса между стрелкой и цифрой 12.

Биссектриса при этом будет указывать юг. До полудня это направление будет с правой стороны от солнца, а после 12 часов с левой.

С использованием спички

Способ определения сторон света по часам с использованием дополнительных предметов напоминает предыдущий. Только часовая стрелка направляется к солнцу не визуально, а с помощью спички.

Часы берутся ладонью. В их верхней плоскости вертикально ставится спичка. Падающая от нее тень совмещается часовой стрелкой. Это и будет направление. Далее высчитывается середина угла между ней и цифрой 12, которую также можно найти при помощи спички или другого отвеса.

Ориентирование с помощью спички

По часам без цифр

В наше время все большую популярность приобретают электронные часы. Классического циферблата со стрелками и делениями, расположенными на окружности здесь нет.

Однако таким механизмом также можно определить стороны света указанными выше способами. Для этого необходимо нарисовать цифры на положенных местах или вообразить их.

Результаты такого определения лучше проверять несколько раз, особенно если цифры были нарисованы воображением человека.

Не следует забывать, что результаты этого и ему подобных измерений могут быть неточными из-за одной простой причины, а именно значение истинного полудня. Этот показатель может кардинально отличаться. Все зависит от конкретного региона.

Определить, когда солнце достигло зенита можно по самой короткой тени от вертикально стоящих объектов. Если этим пренебречь, то определяя стороны света можно ошибиться до 30 – 45о.

Ориентировка по полуденному положению Солнца

Каждый день ровно в 12 часов по солнечному времени Солнце бывает точно на юге, однако стоит помнить одну деталь: то время, по которому мы живем, то есть которое показывают наши часы, это — не солнечное время.

Причем для разных городов солнечное время по-разному отличается от времени, показываемого часами. В среднем же наши часы идут на 1 час впереди солнечного времени. Поэтому по нашим часам Солнце бывает на юге не в 12 часов, а около 13 часов.

Следовательно, получается такое правило:

Если около 13 часов встать лицом к Солнцу, то впереди будет юг, справа—запад, слева — восток и сзади — север.

Ориентировка по сторонам света, по полуденному положению Солнца

Когда Солнце бывает на юге, оно стоит выше всего над горизонтом, и в это время тени от предметов самые короткие. Поэтому можно совершенно точно определить положение сторон горизонта, наблюдая за изменением длины тени какого-нибудь предмета.

Как с помощью нехитрых наблюдений и простейших вычислений можно точно вычислить диаметр нашей планеты? Подробнее об этом

Около 12 часов дня воткните в землю палку (строго вертикально!). Следите за тенью палки и отмечайте время от времени положение тени колышком, камешком и т. п.; вы увидите, что тень поворачивается, и при этом сначала она будет укорачиваться, потом станет удлиняться.

Направление самой короткой тени в полдень – это направление строго на север

Направление самой короткой тени – и есть направление точно на север. Запомните это направление по какому-нибудь предмету, стоящему далеко от вас (дом, дерево, кусты и т. п.).

Если момент, когда тень была самой короткой, будет по какой либо причине пропущен, то можно поступить так: отметьте два положения тени от отвесно стоящей палки — одно до полудня, другое после полудня, когда длина тени будет одинаковой. Направление па север лежит точно посредине между направлениями этих одинаковых теней.