Равноденствия и солнцестояния

Метеоцентр.Азия - наш новый сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для КПК)
Карта активных участников Метеоклуба (105 кБ)    Таблица дней рождения активных участников Метеоклуба
Клуб любителей метеорологии (группа ВКонтакте)

Равноденствия и солнцестояния

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 2 [ Mark2, Ilgiz ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 2 [25 Фев 2017 12:00]
Гостей - 0 / Участников - 2

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Науки о природе / Равноденствия и солнцестояния
<< . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . 10 ... 13 . 14 . >>
Автор Сообщение
Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 26 Дек 2009 18:52


lalex
Иначе момент когда день равен ночи, совпадал бы с астрономическим равноденствием.

Не совсем, еще рефракция есть, она по-моему даже больше дает, чем размер диска.

gasha
Участник
Письмо
Россия, Карелия, Петрозаводск
# Дата: 26 Дек 2009 19:48 - Поправил: gasha


Если быть совсем точным, то в рамках одних суток день никогда не будет равен ночи. Равноденствие - момент (мгновение, миг), когда Солнце пересекает небесный экватор. При этом склонение Солнца 0. Но Земля в постоянном движении, и координаты Солнца меняются непрерывно. То есть в момент восхода были одни, а при заходе уже другие.

Например, посмотрим, что у нас будет в день весеннего равноденствия 2010 в Петрозаводске (широта 61,8)

Сразу оговорим точность вычислений. Как уже не раз отмечалось, вмешивается рефракция, которая у горизонта равна 34 минутам, то есть сравнимо с диаметром солнечного диска. То есть Солнце уже зашло за горизонт, а по факту, только касается его, так как эффект рефракции в "поднимании" небесного объекта над горизонтом.

Сходим на тот же сайт Парижского бюро долгот...

Возьмём координаты Солнца на 20-21 марта 2010 г.

20 марта, полночь: склонение Солнца -00 17 19.8242
20 марта, полдень: склонение Солнца -00 5 28.1345
21 марта, полночь: склонение Солнца +00 6 23.3524
21 марта, полдень: склонение Солнца +00 18 14.5891

Расчитаем восход/заход Солнца на эти дни:

17 марта: восход 6:54, заход 18:49, долгота дня 11 часов 55 минут, ночи 12 часов 2 минуты.
18 марта: восход 6:51, заход 18:51, долгота дня 12 часов 0 минут, ночи 11 часов 57 минут.
19 марта: восход 6:48, заход 18:54, долгота дня 12 часов 6 минут, ночи 11 часов 50 минут.
20 марта: восход 6:44, заход 18:57, долгота дня 12 часов 13 минут, ночи 11 часов 44 минуты.
21 марта: восход 6:41, заход 18:59, долгота дня 12 часов 18 минут.

Ни в одни из суток день не оказался равным ночи!

lalex
Участник
Письмо
Москва+Крым
# Дата: 26 Дек 2009 20:27 - Поправил: lalex


Ни в одни из суток день не оказался равным ночи
Это понятно даже без вычислений, такое совпадение маловероятно - разве что с точностью до минут ;)

Но ведь, говоря строго, солнцестояние не ДЕНЬ, а расчетный момент орбит, возможно, с точностью до секунд. Я лишь (занудствуя третью страницу подряд) удивляюсь тому, что обычный гражданский день наиболее близок ночи по длительности не в этот самый момент астрономического равноденствия, а несколько раньше весной, и позже - осенью: на 3 дня примерно в средних широтах (на севере эта разница заметнее, возможно, даже "невооруженным глазом"). По вашим данным на 2010-й год - астрономическое равноденствие приходится на 20/21 марта, как я понимаю, а гражданский (световой) день наиболее близок ночи 18 марта (разница три минуты). Понятно и то, что ночь эта не именно 18 марта, а, как говорят "ночь с 17 на 18 марта". Но это уже, конечно, условности речи... ;)

2Max_F: насчет рефракции не уверен, что она участвует в расчетах калькуляторов и календарей, слишком уж это вариабельный фактор, как излагалось выше. Хотя понятное дело, на реальный световой поток она влияет. Но ведь кроме неё (и вообще кроме атмосферных факторов), влияют еще:
- форма земли первого порядка: наверняка астрономы принимают ее как сферу, это весьма приблизительно и нужен бы эллипсоид;
- форма земли второго порядка, крупные грав.неоднородности планеты как геоида;
- ну и локальные особенности рельефа - а почему бы и нет? Календарям не мешало бы учесть, что Москва, например, расположена на высоте 150-200 м н.у.м, и это тоже повлияет на расчеты, возможно больше чем рефракция.
Казалось бы, какой простой вопрос :D:D:D

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 26 Дек 2009 20:28 - Поправил: Max_F


gasha
Но вообще говоря, на Земле найдется целая кривая, даже две кривых, где день будет равен ночи. То, что они существуют, можно понять из следующего рассуждения.
Упростим задачу: будем считать, что рефракции нет, а Солнце - точечный объект, удаленный достаточно далеко (дабы не учитывать земной параллакс). Тогда, очевидно, день будет равен ночи на тех меридианах, на которых момент равноденствия придется на восход солнца или на его заход. Имеем две кривых, которые в данном упрощенном случае совпадают с меридианами (в первом приближении), т.е., формально говоря, это даже одна кривая: большой круг, представляющий собой границу дня и ночи в момент равноденствия, но это только в данном случае.

Форма этих кривых в реальности - интересный вопрос, учитывая рефракцию, размер диска, наклон траектории и пр. До экватора они не дойдут, там день всегда длиннее ночи. Думаю, в низких широтах они будут иметь вид спирали, которая накручивает витки из суток в сутки, приближаясь к некоторой критической широте, на которой день равен ночи во время солнцестояния. Можно даже рассчитать эту широту:

формула для расчета восходов и заходов:
cos(t) = -(0.0148 + sin(f)*sin(d)) / (cos(f) * cos(d)),
где t - часовой угол, f - широта, d - склонение. 0.0148 (это синус 51') - вклад от рефракции и размера диска. Если бы его не было, формула была бы гораздо красивее, в правой части было бы -tg(f)*tg(d) *.
Итак, в предельном случае, когда день равен ночи во время солнцестояния, очевидно, t равен 6 часов (90°), cos(t) = 0.
Получаем простое уравнение: sin(f)*sin(-23.5°) = -0.0148, откуда
f = 2.1° (примерно). На этой широте 21 декабря день равен ночи и равен 12 часам.

Но мы не учли еще уравнение времени, которое, например, 21 декабря изменяется на 0.5 минуты за сутки. Из-за этого, в принципе, ничего не меняется, только день и ночь в вышерассмотренном случае будут равны не 12 часам ровно, а 12ч 15 сек.

* в детстве меня очень интересовал вопрос, по какой формуле рассчитывается восходы и заходы (или хотя бы долгота дня для начала). В книжках ничего не было, интеренета тоже не было, до познаний в области сферической тригонометрии было еще далеко (класс 7-8), поэтому пытался подобрать формулу сам (калькулятор был в помощь). За полгода перепробовал много чего, и, наконец, нашел эту замечательную формулу: cos(t) = -tg(f)*tg(d). Уже точно не помню, как меня осенило (формула-то даже в таком виде не самая тривиальная), помню только, что потихоньку подбирал все более точные, но всегда чего-то не хватало (например, чтобы автоматически получались полярные дни и ночи для высоких широт), а тут все сошлось. :)

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 26 Дек 2009 20:30


lalex
насчет рефракции не уверен, что она участвует в расчетах калькуляторов и календарей, слишком уж это вариабельный фактор, как излагалось выше.

Участвует, берется некоторое среднее значение.

Vetragor
Участник
Письмо
Северокавказский край
# Дата: 26 Дек 2009 22:14


А если учесть то, что свет от Солнца идёт около 8 минут и в момент захода/восхода оно уже примерно на 2 диаметра диска дальше по кривой... Вообще интересно становится

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 26 Дек 2009 22:16 - Поправил: Max_F


Vetragor
А если учесть то, что свет от Солнца идёт около 8 минут и в момент захода/восхода оно уже примерно на 2 диаметра диска дальше по кривой... Вообще интересно становится

Я думаю, это уже учитывается при расчете координат Солнца. Нам ведь интересно его видимое положение. :)
Но это уже идет в рамках теории относительности, там какие-то микроскопические поправки. А так оно светит себе и светит, в первом приближении можно считать, что свет, равно как и гравитационное взаимодействие, доходит мгновенно (так и делали до Эйнштейна, и неплохо получалось).

gasha
Участник
Письмо
Россия, Карелия, Петрозаводск
# Дата: 26 Дек 2009 23:24 - Поправил: gasha


Уже много чего написано, давайте подведём итоги.

Прозвучали два вопроса...

- форма земли первого порядка: наверняка астрономы принимают ее как сферу, это весьма приблизительно и нужен бы эллипсоид

не мешало бы учесть, что Москва, например, расположена на высоте 150-200 м

В рамках данного вопроса это слишком незначительно. Так как тут имеет значение суточный параллакс Солнца, то есть угол при центре Солнца и направлениями на центр Земли и на наблюдателя.
Для Солнца суточный горизонтальный параллакс (так ак нас интересуют моменты восхода/захода) равен около 9 секунд!!! Что в данном случае пренебрежимо мало. Для Луны суточный горизонтальный параллакс в районе 57 минут дуги, учтём в будущем.

Значение будет иметь именно локальное возвышение или понижение рельефа. Существует простая приблизительная формула для этих целей: a = sqrt (h (км) ), то есть горизонт опускается в градусах прямо пропорционально корню высоты над поверхностью Земли.
Возьмём обратную задачу: на сколько нужно подняться, чтобы Солнце начало заходить, когда на поверхности оно только что зашло, то есть надо опустить горизонт на 0,5 градуса.
h = 0.5 в квадрате = 0,25, то есть 250 метров

Погнали дальше...

Вот мы подошли к формуле, которая звучала в предыдущем посте:

cos (t) = (cos(z) - sin(f)*sin(d)) / cos(f)*cos(d),

t - часовой угол светила
z - зенитное расстояние, то есть горизонт равен 90 градусов, зенит = 0
f- широта места
d - склонение светила

Как писали рефракция поднимает оъект над горизонтом на 34 минуты, параллакс же будет опускать его. Для Солнца и Луны необходимо учесть видимый радиус, так как координаты даются для центра диска, а моменты восхода и захода фиксируются по верхнему краю.

Z = 90 + разница в горизонтах + рефракция - параллакс + радиус светила = 90 + 0,567 - параллакс + радиус светила

Для Солнца, Z = 90.567 + 0.267 = 90.834 = 90 гр 50 мин
Параллаксом пренебрегли

Для Луны, Z = 90.567 - 0.95 + 0.267 = 89.884 = 89 гр 53 мин

И для всех остальных объектов Z = 90.567 = 90 гр 34 мин

Уф! Получили часовой угол.
Теперь получаем местное звёздное время восхода/захода.

Sвосхода = RA - t, Sзахода = RA + t

RA - прямое восхождение светила

Звёздные сутки - период времени между двумя одинаковыми положениями точки весеннего равноденствия. Другими словами, сегодня Сириус максимум поднялся над горизонтом во столько-то, период времени, когда он также поднимется, и будет звёдными сутками. Они короче солнечных на 3 минуты 56 секунд.

Нам нужно узнать звёздное время для какого-нибудь момента нашего обычного времени. Как правило используется звёздное время на полночь календарных суток. С приходом компутеров - это уже формальность.

Итак, восход/заход = So - Sвосхода/захода, где So - звёздное время для известного момента времени.
Когда выпускался Астрономический календарь, то оно печаталось на каждую полночь года. Не будем вдаваться в ньансы его расчёта, не сложно, но просто много печать (пардон))))
Тем более сейчас куча программ и алгоритмов.

И был ещё вопрос о световой задержке в 8 минут для Солнца. Это уже учтено при расчётах положения Солнца.
Координаты надо брать на моменты восхода/захода. То есть вычисляем путём последовательных приближений.

Вот такие дела. Раньше тяжко было с калькулятором. А сейчас уже и не задумываешься. Щёлкнул мышкой и готово.

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 26 Дек 2009 23:39


Кстати, солнечный калькулятор suncalc, на который дал ссылку Yurij, ошибочно вычисляет моменты восхода и захода. Из приведенного выше следует, что восход и заход происходят, когда реальный центр солнца опускается под горизонт примерно на 51', что и заложено во все "профессиональные" формулы. В программе же это не так, в чем легко убедиться (истиная высота там отображается).

gasha
Участник
Письмо
Россия, Карелия, Петрозаводск
# Дата: 26 Дек 2009 23:58


Хороший и точный калькулятор

Subtropic
Участник
Письмо
Ростов н/Д, Россия
# Дата: 21 Июн 2010 23:14


Сегодня день летнего солнцестояния.
"Тысячи людей собрались у 5000-летнего каменного круга, чтобы посмотреть рассвет дня летнего солнцестояния – самого длинного дня в году в Северном полушарии."
фото
-------
Солнце на зиму, лето на жару ?:)

slava31
Участник
Письмо
Монино
# Дата: 22 Июн 2010 00:12


Subtropic
Тысячи людей собрались у 5000-летнего каменного круга
подумаешь,точно такой же стоунхэндж я в Лазаревском видел :)
http://photofile.ru/users/slava312008/150469776/16 0874534/full_image/

nym
Участник
Письмо
Уфа
# Дата: 22 Июн 2010 00:21


На часах у нас 2.15 местного т.е. полночь. Вышел на балкон, посмотреть на одну из самых светлых ночей в году. Небо конечно не такое темное, отчетливо видны кроны деревьев. А на севере небо вообще светлое, контраст с южной стороной очень ощутимый. Вот так выглядит ночь на самой границе навигационных и астрономических сумерек, через несколько дней в полночь уже будут только астрономические сумерки.

Explorer
Участник
Письмо
Красноярск
# Дата: 22 Июн 2010 08:37


slava31
подумаешь,точно такой же стоунхэндж я в Лазаревском видел :)

:)) Ого! это таинственная сеть Стоунхенджев всего мира)

misha
Участник
Письмо
Украина, восточный Донбасс
# Дата: 22 Июн 2010 21:37


nym
спасибо, интересно. У нас последняя заря в чистые дни догорает в 22:40 местного (а в грязные дни в 22:10). И первое посветление на северо-востоке начинается в 02:28-02:35.

Итого черное небо у нас в самый длинный день наблюдается 1:40 + 2:30 =4:10 в лучшем случае. А долгота солнечного дня у нас в этот день 20:26-4:19=16:07.

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 22 Июн 2010 21:52 - Поправил: Max_F


Что интересно, в Европе от Польши до Франции один часовой пояс, а разница по долготе почти 2 часа. В итоге Польша живет "по-деревенски", а Франция, особенно ее западные провинции, наслаждается светлыми вечерами, несмотря на довольно южное положение. Например, под Ля-Рошелью, а это практически на широте Анапы (сходство еще придают и песчаные пляжи), мы наблюдали заход солнца в океан около 10 вечера. Довольно необычно для юга по нашим меркам.
В Париже (как раз примерно широта Луганска) заход сейчас тоже около 10 вечера. Может быть, отчасти поэтому он славится своей вечерней и ночной жизнью. Народ с детства привыкает гулять по вечерам. :)

ded
Участник
Письмо
наро-фоМИНСК
# Дата: 22 Июн 2010 22:14


Max_F В Испании также среднеевропейское время +2 часа к Москве.

nym
Участник
Письмо
Уфа
# Дата: 22 Июн 2010 22:20 - Поправил: nym


Что интересно, в Европе от Польши до Франции один часовой пояс, а разница по долготе почти 2 часа. В итоге Польша живет "по-деревенски", а Франция, особенно ее западные провинции, наслаждается светлыми вечерами, несмотря на довольно южное положение. Например, под Ля-Рошелью, а это практически на широте Анапы (сходство еще придают и песчаные пляжи), мы наблюдали заход солнца в океан около 10 вечера. Довольно необычно для юга по нашим меркам.
Max_F
На северо-западе Испании светлые вечера еще дольше. А в России по аналогии с Польшей теперь живут в Самаре, даже широты совпадают и в Татарстане. Кстати в Башкирии обратная ситуация, у нас наоборот долгие вечера и поздние рассветы, что в принципе не очень подходит. У нас в регионе 40% сельского населения, а если к ним еще приравнять малые города и поселки городского типа по 20-40 тысяч, то уже все 50% будет, а это не много не мало 2 млн. человек. Так что с этой точки зрения у нас "московское" время было бы оправдано.

nym
Участник
Письмо
Уфа
# Дата: 22 Июн 2010 22:45


А вообще сейчас посчитал у нас, абсолютно "темные" ночи, то есть солнце не заходит более, чем на 18 градусов, пропадают начиная с 9 мая и начинаются с 5 августа. Период самых светлых ночей, южная граница навигационных сумерек, длится с 15 июня по 28 июня. Но на глаз, самые темные навигационные от начала астрономических отличаются мало чем. А не подготовленный наблюдатель, даже 21 июня в полночь, может вполне сказать, что вполне обычная ночь(тем более если не смотреть на север).

Max_F
Участник
Письмо
# Дата: 22 Июн 2010 23:27 - Поправил: Max_F


ded
nym
Мне казалось, что в Испании уже -3 от Москвы. Футбольные матчи на кубок УЕФА там, как и в Португалии, проходят позже всех остальных. :)
Средний солнечный полдень в 14:40 на северо-западе Испании - это круто. Заход летом как в Москве. Впрочем, и восход терпимо - в 7 утра. В принципе, не так уж и плохо.

Oblak
Участник
Письмо
Болгария, София
# Дата: 23 Июн 2010 05:50 - Поправил: Oblak


В Париже (как раз примерно широта Луганска) заход сейчас тоже около 10 вечера. Может быть, отчасти поэтому он славится своей вечерней и ночной жизнью. Народ с детства привыкает гулять по вечерам. :)
Max_F


:)) .... А в Греции и в Испании причина другая -- невьносимая жара ( поздньм ) днем в летном сезоне. Летом там можно погулять на воздухе более/менее комфортно только после 22:00. Поетому там тогда и начинается "светская" жизнь, так сказать ( и продолжает иногда до рассвета ).

Yurij
Участник
Письмо
Сумы, Украина
# Дата: 22 Сен 2010 10:00


23 сентября в 7:09 МСК, Солнце в очередной раз пересечет небесный экватор и перейдет из северного полушария небесной сферы в южное и наступит день осеннего равноденствия, т.е. астрономическая осень в северном полушарии, и весна – в южном.

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 22 Сен 2010 10:12


Yurij

Да, уже готовимся.

Yurij
Участник
Письмо
Сумы, Украина
# Дата: 22 Сен 2010 10:15


LESS А в чем подготовка заключается? :)

Vetragor
Участник
Письмо
Северокавказский край
# Дата: 22 Сен 2010 22:35


Всех соизмеряющих свою жизнь с солнечно-земными ритмами -
С НАСТУПАЮЩИМ ОСЕННИМ РАВНОДЕНСТВИЕМ!!!
И с Новолетием, кто чтит древние календари!

Alter
Участник
Письмо
Москва, ЮЗАО
# Дата: 22 Сен 2010 22:47


Равноденствие произойдет завтра в районе 7 часов, но за счет атмосферной рефракции световой день еще 2 суток(по 25-е) будет больше 12 часов.

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 23 Сен 2010 10:06


С праздником !

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 5 Ноя 2010 11:52


raintower
22 декабря - начало АСТРОНОМИЧЕСКОЙ зимы (для Северного Полушария)

Мне вот этот прикол никогда понятен не был (и, надеюсь, не будет) - зима с точки зрения продолжительности светового дня (а именно на это ориентированна дата Зимнего Солнцестояния), на мой взгляд, начинается и оканчивается в интервале "половины квартала" (полтора месяца) от дня Зимнего Солнцестояния.

PS Ничего личного - просто встретилось в очередной раз в сообщении участников такое заявление, вот и прокомментировал.

Yurij
Участник
Письмо
Сумы, Украина
# Дата: 5 Ноя 2010 19:57


LESS
начинается и оканчивается в интервале "половины квартала"

Я тоже так считал начало астрономической зимы, исходя из этого она начнется 6 ноября, а закончится 5 февраля

Yurij
Участник
Письмо
Сумы, Украина
# Дата: 20 Дек 2010 17:27


22 декабря 2010 года в 02 часа 38 минут по московскому времени Солнце максимально опустится в южное полушарие неба, то есть двигаясь по эклиптике, достигнет ее наименьшего склонения – 23 градуса 26,457 минут (в созвездии Стрельца) и наступит астрономическая зима.

<< . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . 10 ... 13 . 14 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 
Полезная информация:



Поддержка: miniBB forum software © 2001-2017