Περιεχόμενο
- Βήμα 1: Βρίσκεται
- Βήμα 2: Προσδιορίστε το υψόμετρο της ισορροπίας του ήλιου
- Βήμα 3. Προσδιορίστε τα Υψόμετρα Ηλιοστάθμου Ήλιων
- Βήμα 4: Παράγοντας στην πτώση για σήμερα
Μπορεί να έχετε ακούσει στα ταξίδια σας ότι το μεσημέρι, ο ήλιος είναι "απευθείας πάνω από το κεφάλι" στον ουρανό. Εκτός αν τυχαίνει να βρίσκεστε στο βόρειο τμήμα του Αρκτικού Κύκλου, αυτό δεν συμβαίνει ποτέ τεχνικά. Όχι μόνο αυτό, αλλά αν δεν ζείτε στο Equator της Γης, η υψηλότερη θέση πάνω από τον ορίζοντα φτάνει κάθε μέρα –δηλαδή, το ύψος του ήλιου – ποικίλλει ελαφρά από μέρα σε μέρα κατά τη διάρκεια του έτους.
Το ύψος του ήλιου σε βαθμούς εξαρτάται από δύο παράγοντες: την απόσταση από τον ισημερινό και την ημερομηνία.
Βήμα 1: Βρίσκεται
Το γεωγραφικό πλάτος σας είναι ένας αριθμός μεταξύ 0 βαθμών (αν ζείτε στον ισημερινό) και 90 βαθμούς (αν ζείτε στον Βόρειο ή Νότιο πόλο). Οι περισσότεροι άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι μεταξύ 25 βαθμών βόρειου γεωγραφικού πλάτους και 45 μοιρών βόρειου γεωγραφικού πλάτους. Επειδή η περιφέρεια Γη είναι περίπου 25.000 μίλια και υπάρχουν 360 μοίρες σε έναν κύκλο, κάθε βαθμός γεωγραφικού πλάτους λειτουργεί σε λιγότερο από 70 μίλια.
Εάν δεν γνωρίζετε το γεωγραφικό πλάτος σας, επισκεφθείτε το Finder Latitude / Longitude της NASA (δείτε τους πόρους) και εισάγετε τη θέση σας. Για παράδειγμα, η Βοστώνη, Μασαχουσέτη, ΗΠΑ βρίσκεται στους 42,36 βαθμούς βόρειου γεωγραφικού πλάτους.
Βήμα 2: Προσδιορίστε το υψόμετρο της ισορροπίας του ήλιου
Η Γη είναι κεκλιμένη 23,5 μοίρες από μια γραμμή κάθετη στο επίπεδο περιστροφής της, όπως μια περιστρεφόμενη κορυφή που έχει αρχίσει να ταλαντεύεται. Αυτό προκαλεί τις εποχές, και είναι επίσης ο λόγος που ο ήλιος το υψηλότερο υψόμετρο ποικίλλει. Στις περίπου 22 ή 23 Μαρτίου και πάλι περίπου στις 22 ή 23 Σεπτεμβρίου, η Γη περνά μέσα από μια ισημερία - Λατινική για "ίση νύχτα". Στις δύο αυτές ημέρες, η Γη παίρνει 12 ώρες ή φως και 12 ώρες σκοτάδι και ο ήλιος ανεβαίνει σε υψόμετρο ίσο με (90 - μεγάλο) βαθμούς πάνω από τον ορίζοντα. Στην περίπτωση της Βοστώνης, λοιπόν, αυτό είναι (90 - 42,36) = 47,64 μοίρες γύρω από τον ορίζοντα, ο οποίος είναι λίγο πάνω από το μισό του δρόμου μέχρι το ζενίθ (το σημείο ακριβώς πάνω από το κεφάλι).
Βήμα 3. Προσδιορίστε τα Υψόμετρα Ηλιοστάθμου Ήλιων
Ξεκινώντας από την εαρινή ισημερία στο βόρειο ημισφαίριο στις 22 ή 23 Μαρτίου, την πρώτη μέρα της άνοιξης, ο χρόνος που περνάει η Γη στο φως συνεχίζει να αυξάνεται και ο ήλιος αναρριχείται σε προοδευτικά υψηλότερο σημείο κάθε μέρα. Μετά από τρεις μήνες, στις 22 Ιουνίου περίπου, φτάνει το καλοκαιρινό ηλιοστάσιο, την πρώτη μέρα του καλοκαιριού και τη λεγόμενη "μεγαλύτερη ημέρα του έτους". Λόγω της κλίσης 23,5 βαθμών που αναφέρθηκε παραπάνω, ο ήλιος το μεσημέρι στη Βοστώνη είναι τώρα (90 - 42,36 + 23,5) βαθμούς ή 71,14 βαθμούς πάνω από τον ορίζοντα. Αυτό είναι περίπου το 80 τοις εκατό του τρόπου από τον ορίζοντα μέχρι το ζενίθ (71.14 ÷ 90 = 0.790).
Έξι μήνες αργότερα, στις 22 ή 23 Δεκεμβρίου, η φθινοπωρινή ισημερία έρχεται και φύγει και το χειμερινό ηλιοστάσιο φθάνει. Την ημέρα αυτή, την πρώτη μέρα του χειμώνα και τη λεγόμενη «συντομότερη ημέρα του έτους», η κατάσταση από το καλοκαίρι αντιστρέφεται και ο ήλιος φθάνει μόνο σε υψόμετρο (90 - 42,36 - 23,5) ή 24,1 μοίρες. Αυτό είναι λίγο πάνω από το ένα τέταρτο της απόστασης από τον ορίζοντα μέχρι το ζενίθ (24,14 ÷ 90 = 0,268).
Βήμα 4: Παράγοντας στην πτώση για σήμερα
Η παραλλαγή λόγω της κλίσης της Γης ονομάζεται κλίση. Είναι ένας θετικός αριθμός την άνοιξη και το καλοκαίρι και ένας αρνητικός αριθμός το φθινόπωρο και το χειμώνα, που κυμαίνεται μεταξύ των τιμών των 23,5 και -23,5 βαθμών.
Η εξίσωση για τον υπολογισμό του υψομέτρου πάνω από τον ορίζοντα οποιασδήποτε δεδομένης ημέρας είναι (90 - μεγάλο + ρε). Στα αρχικά μας παραδείγματα, στις ισημερίες, ρε ήταν μηδέν και συνεπώς δεν συμπεριλήφθηκε ρητά.
Για να καθορίσετε την κλίση για το σημερινό και το υψόμετρο του ήλιου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον Ηλιακό Αριθμομηχανή NOAA ή τον Υπολογιστή Kiesan, και οι δύο online. Αν δεν έχετε πρόσβαση σε ένα από αυτά, μπορείτε να κάνετε μια αξιοπρεπή εικασία όσο γνωρίζετε την ημερομηνία και το κατά προσέγγιση γεωγραφικό πλάτος. Για παράδειγμα, εάν στις αρχές του Μαΐου και youre στο Μαϊάμι της Φλόριντα, γνωρίζετε ότι η απόκλιση του ήλιου είναι περίπου στα μισά του δρόμου μεταξύ 0 και 23,5 επειδή η άνοιξη είναι μισή και το πλάτος σας είναι περίπου 25 μοίρες. Επομένως, μπορείτε να υπολογίσετε ότι ο ήλιος θα ανέβει σε ύψος περίπου (90 - 25 + 11,5) = 76,5 μοίρες.