Когда я жил в Дарвине, Австралия, я заметил, что Солнце садится немного в другом направлении к западу. По вечерам я сидел на диване и смотрел телевизор. Справа от меня было огромное окно, и заходящее солнце всегда ярко светило мне в лицо. Поэтому я передвинул единственную вертикальную шторку, чтобы заблокировать ее почти правильно. В октябре/ноябре я снова начал замечать, как солнце светит мне в глаза. Ни кушетка, ни штора не двигались. После того, как я снова передвинул жалюзи, чтобы закрыть солнце, через несколько месяцев мне снова пришлось передвигать жалюзи. Я жил один, и штора или диван никак не могли сдвинуться.
Когда я жил в Канберре, Австралия, у меня была привычка выходить из дома рано утром. Я смотрел на солнце, как только выходил на улицу, потому что было слишком холодно, и я хотел, чтобы солнце освещало мои глаза/лицо. В октябре/ноябре я снова заметил, что мое обычное положение лицом к солнцу было неправильным. Солнце вставало под немного другим углом. Итак, если раньше солнце восходило под углом 130 градусов от моей двери, то теперь оно будет подниматься под углом 110 градусов. Дверь выходила на юго-восток, и из-за очень узкой тропинки и растительности от моей двери я совершенно уверен в своем расположении.
Я действительно не знаю, как называется это явление. Когда я жил столько лет в других странах, я никогда не замечал этого. Я просто глупый, или Солнце восходит/заходит по-разному каждые столько месяцев?
Солнце каждый день восходит и заходит в разных точках горизонта. Изменение небольшое, поэтому без тщательных наблюдений может потребоваться несколько дней или недель, чтобы полностью осознать изменение. Математически положение подъема/захода можно найти по следующей формуле:
С 35° южной широты (широта = -35) зимнее Солнце взойдет на строго на юг (или 61° строго на север, примерно на ВСВ). Летнее солнце взойдет в строго на юг (или 119 ° строго на север, примерно на восток-юго-восток). Диапазон 119-61=58° по горизонту.
На широтах ближе к экватору (0° широты) разница меньше. Диапазон составляет примерно 47 ° вдоль горизонта на экваторе. На широтах ближе к полюсам диапазон становится больше. За полярным и полярным кругами диапазон самый большой, какой только может быть: 180° (по крайней мере, математически). На этих высоких широтах видимый диаметр Солнца и рефракция становятся важными для расчета точного места восхода.
Вы не глупы 1 , он определенно качается взад и вперед (на север и на юг) один полный цикл каждый год. Это напрямую связано с тем, почему дни длиннее летом и короче зимой.
Я не эксперт, но некоторые говорят, что Стоунхендж и другие древние «обсерватории» якобы созданы для того, чтобы делать то же самое, что и вы, за исключением гораздо более тщательного и количественного определения времени таких вещей, как посадка сельскохозяйственных культур.
Чтобы узнать больше об этом, см. Список археоастрономических объектов Википедии по странам.
Одним из примеров в Австралии является Wurdi Youang , и рисунок ниже прекрасно подчеркивает именно то, что вы описываете!
1 по крайней мере в этом отношении :-)
Этот ответ является дополнением к существующим ответам.
Я искал красивые графики, показывающие азимут восхода солнца в течение года для разных широт, но ничего подходящего не нашел. Поэтому я просто написал пару небольших скриптов на Python, используя Sage/Matplotlib для построения графиков.
Этот график относится к кажущемуся солнечному времени (т. е. солнечному времени). Вот один для среднего солнечного времени (время часов).
Поиграться со скриптом построения азимута на сервере SageMathCell можно здесь .
Сценарий фактически закодирован в URL-адресе. Это немного загадочно и лаконично, чтобы сэкономить место. Просто введите в поле список широт, разделенных запятыми, и он начертит соответствующие кривые.
Надеюсь, я не сделал никаких ошибок кодирования или алгебры. ;) Я использовал формулу азимута, приведенную в ответе Джона Хольца, и получил уравнение склонения из статьи Википедии о положении Солнца , модифицированное для использования немного более точных значений наклона эклиптики и орбитального эксцентриситета Земли. В сценарии
Вот более простая версия , которая просто строит одну кривую.
Вот сценарий, отображающий видимое время восхода солнца .
Этот скрипт для среднего времени восхода солнца . А вот один для уравнения времени , предыдущий скрипт использует формулу из этого для преобразования кажущегося времени в среднее время.
Эти кривые рассчитаны для наблюдателя на долготе 0° (почти), но они точны для любой долготы. (На любой заданной долготе есть небольшое смещение, которое почти постоянно в течение года, за исключением эффектов, связанных с изменениями скорости Солнца вдоль эклиптики, иначе называемых Уравнением Времени ) . Они не учитывают ни высоту наблюдателя над уровнем моря (и, следовательно, расстояние до горизонта), ни угловой размер солнца, ни атмосферную рефракцию: я просто хотел показать общую тенденцию. Но, как отмечает Джон Хольц, рефракция оказывает заметное влияние на время восхода и видимую высоту Солнца, особенно в более высоких широтах, где Солнце образует меньший угол к горизонту.
Если вы попросите эти скрипты построить кривые для широт в арктических или антарктических кругах, они сделают все возможное, но будут печатать сообщения об ошибках, предупреждающие, что они не могут построить некоторые точки. Я не хотел тратить место в сценариях, обрабатывающих дни, когда солнце не всходит. ;)
dpy
(дней в году). Википедия непоследовательна: некоторые формулы используют 365,25, некоторые 365,24. Поэтому я изначально выбрал длину по григорианскому календарю, 365,2425. Однако я использовал аномальный год в сценариях уравнения времени и среднего времени восхода солнца. Другим разумным вариантом является средний тропический год. OTOH, я думаю, это вряд ли уместно в расчетах, которые полностью игнорируют годы. ;)Солнце действительно дрейфует по небу в течение года, не только поднимаясь выше летом и ниже зимой, но и меняясь по оси восток-запад. Это можно показать, наблюдая за Солнцем в одно и то же время каждый день в течение года и видя, как оно меняет положение. Эта форма называется аналеммой и является результатом наклона земной оси и эксцентриситета орбиты вокруг Солнца.
Вот диаграмма, показывающая положение Солнца в полдень в течение года, наблюдаемое из Королевской обсерватории в Гринвиче. Большинство людей знают об изменении высоты между летом и зимой, но тот факт, что угол наклона солнца меняется из стороны в сторону, может быть менее известен.
На этом рисунке показано положение солнца в фиксированное время дня в течение года. Но вопрос касается положения солнца на восходе, что явно не фиксируется в течение года. Чтобы ответить на первоначальный вопрос о том, «движется» ли восход солнца, вы можете представить, как рисуете аналемму для любого времени суток — давайте выберем время до восхода солнца для части года и после восхода солнца для другой части года (скажем, 6 утра). В этом случае вся кривая смещается вниз, а нижняя часть аналеммы опускается ниже горизонта, показывая, что действительно в некоторые части года солнце будет видно в 6 часов утра, а в другие части года солнца не будет видно в 6 утра. Кроме того, мы видим, как кривая опускается ниже горизонта в двух разных точках — это показывает, что есть две даты, когда восход солнца приходится (приблизительно) на 6 утра, и что солнце в эти дни будет подниматься по разным азимутам .
Это немного сложнее, если мы хотим нарисовать «аналеммы восхода солнца» с течением времени, поскольку у нас будет фигура в виде восьмерки, которая дрейфует вверх по мере того, как восход становится раньше, следуя за положением солнца, когда оно движется по небу. Это не так просто визуализировать, но эта серия аналемм будет опускаться за горизонт в разных точках, показывая, что восход действительно перемещается в течение года. Эта форма, прослеживаемая пересечением ряда аналемм с горизонтом, сама не является аналеммой. Пример двух дат с одинаковым временем восхода солнца гораздо легче представить с помощью одной аналеммы.
Я надеюсь, что кто-нибудь сможет прийти и сделать это более точным, но я почти уверен, что эффект тем больше, чем дальше вы удаляетесь от экватора. Так что в Канберре (35° ю.ш.) это было бы более заметно, чем в Дарвине (12° ю.ш.). Знаете ли вы широты предыдущих мест, где вы жили?
Чтобы увеличить многие из уже хороших ответов: отличный способ просмотра и записи этого эффекта называется Solarigraph . (Часто также называется солярографией, солярографией или соляриграфией).
Это камера-обскура, обычно просто банка из-под газировки с проткнутым отверстием и лист фотобумаги, оставленный на долгое время. Обычно не менее 1 дня, а чаще всего от одного солнцестояния до следующего солнцестояния. Солнце достаточно яркое, чтобы формировать изображение прямо на бумаге, поэтому нет необходимости в процессе проявления.
Если не учитывать период от солнцестояния до солнцестояния, на фотобумаге формируются линии для каждого дня. Линии, как правило, сближаются вблизи точек солнцестояния и наиболее удалены друг от друга вблизи точек равноденствия. Разрывы линий вызваны облаками. Большинство длинных выдержек будут показывать некоторую форму повреждения водой, поскольку воздействие влаги является частью процесса формирования изображения. Если не учитывать солнцестояние, линии часто перекрываются.
Ниже приведены несколько примеров, но поиск изображений покажет гораздо больше.
Solargraph от Sashegy - Будапешт, 2014.01.01 - 2014.12.31 (1).jpg Ссылка на исходное изображение
7-дневный соляриграф в период зимнего солнцестояния.
Трехдневный соляриграф в районе равноденствия. Линии, которые выглядят как инверсионные следы, являются отражениями из-за использования глянцевой фотобумаги.
Джон Доти
Даррел Хоффман
Робин Хеймс
Chrylis -осторожно оптимистично-
ДжоэлФан
Боб Джарвис - Слава Україні
УильямКФ