Зависимость долготы дня от широты и дня в году
Таблица с цифрами на картинке
Долгота дня — промежуток времени между восходом солнца и его заходом, в течение которого хотя бы часть солнечного диска находится над горизонтом.
Почему происходит зимнее солнцестояние
Зимнее солнцестояние происходит из-за особенностей земной орбиты и наклона земной оси. Дело в том, что Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, а ось вращения планеты немного наклонена по отношению к плоскости этой орбиты — наклон оси составляет примерно 23,4 градуса. Эти изменения в положении Земли относительно Солнца влияют на смену времен года и служат основой для зимних и летних солнцестояний.
В разные периоды года Земля по-разному ориентирована относительно Солнца как раз из-за этого наклона. Когда Северное полушарие наклонено в сторону от светила, происходит зимнее солнцестояние. В это время солнце достигает своей самой низкой точки на небесной сфере — в Северном полушарии наступает самый короткий день и самая длинная ночь.
Когда приходит летнее солнцестояние, Северное полушарие наоборот наклонено в сторону солнца, соответственно, в этой части планеты отмечается самая короткая ночь и самый длинный день.
День зимнего солнцестояния
День зимнего солнцестояния — астрономическое событие, которое каждый год наступает в конце декабря, его также называют началом астрономической зимы. Это один из двух периодов в году, когда солнце находится максимально высоко или максимально низко над горизонтом.
Дата зимнего солнцестояния в 2023 году
В 2023 году день зимнего солнцестояния выпадает на 22 декабря. Известно точное время этого события: 3 часа 27 минут по гринвичскому времени и 6 часов 27 минут по московскому времени.
Положение Земли на орбите
В момент зимнего солнцестояния, в Южном полушарии происходит летнее солнцестояние, так как положение Земли на орбите приводит к этому явлению.
Графическое представление положения Земли на орбите
Июньское (летнее) солнцестояние. Цветом показаны зоны Земли с различной долготой дня (северное полушарие сверху)
Солнцестояние: определение и характеристики
Любопытно, что солнцестояния не совпадают с точками поворота утром и вечером. Зимой самый ранний вечер приходится на 13-14 декабря, а самое позднее утро на 30-31 декабря, разброс составляет 8-9 суток от солнцестояния. Летом самое раннее утро приходится на 17-18 июня, самый поздний вечер на 25-26 июня, разброс составляет 4 суток.
Дни солнцестояний
День зимнего солнцестояния является самым коротким днём (с самой длинной ночью) в году в соответствующем полушарии (кроме обеих областей у полюсов, где единственная в году полярная ночь длится полгода, а зимнее солнцестояние — её середина).
День летнего солнцестояния является самым длинным днём (с самой короткой ночью) в году в соответствующем полушарии (кроме обеих областей у полюсов, где единственный в году полярный день длится полгода, а летнее солнцестояние — его середина).
Движение Солнца
В средних широтах в течение астрономической зимы и весны точка, в которой Солнце находится в полдень (точнее, в истинный полдень), ежедневно поднимается всё выше над горизонтом, а в день летнего солнцестояния останавливается и изменяет своё движение на обратное.
Затем она каждый день опускается всё ниже, и, в конце концов, в момент зимнего солнцестояния, снова останавливается и начинает подниматься обратно.
Равноденствия
В дни равноденствий (около 21 марта и около 23 сентября) всюду на Земле день несколько длиннее ночи.
Полярные круги
В пределах полярных кругов солнце может не заходить, и долготу дня можно принимать равной 24 часам. На северном и южном полюсах полярный день длится между равноденствиями плюс поправка в 4 дня на размер солнечного диска и рефракцию — 190 и 184 дня, соответственно.
Продолжительность дня и ночи
Среднегодовая долгота дня для всех широт немного больше 12 часов. По мере отдаления от экватора средняя продолжительность дня растёт. Максимальная среднегодовая продолжительность дня достигается на северном и южном полярном круге — 12 часов 32 минуты и 12 часов 16 минут, соответственно.
Разница между северным и южным полушарием вызвана тем, что земная орбита эллиптическая и в северном полушарии промежуток от весеннего до осеннего равноденствия длиннее, чем от осеннего до весеннего.
Светлое время суток
Продолжительность периода, когда светло, существенно отличается от долготы дня из-за сумерек разной продолжительности.
Солнцестояние
Солнцестояние наступает в тот момент, когда Солнце занимает самую удаленную от позицию, то есть максимально склоняется к северу или югу относительно экватора нашей планеты. Это происходит два раза в год — в эти дни наступает летнее солнцестояние (самый длинный день) и зимнее солнцестояние (самая длинная ночь) соответственно.
Летнее солнцестояние
В Северном полушарии летом звезда поднимается над горизонтом на максимальную высоту, а зимой опускается максимально низко.
Световой день 22 декабря 2023 года будет длиться.
Зимнее солнцестояние
При этом в течение нескольких дней до и после события положение светила на небе в полдень практически не будет меняться.
Полярная ночь
За полярным кругом наступает полярная ночь — солнце не встает из-за горизонта дольше суток. Длительность полярной ночи зависит от географического расположения. Например, в Мурманске полярная ночь продолжается 40 дней — с 2 декабря по 10 января.
Северные земли полностью погружаются в темноту на все время полярной ночи, часть суток за полярным кругом занимают сумерки.
Астрономическая зима
Зимнее солнцестояние служит началом астрономической зимы — периода, когда Солнце находится на максимальном удалении от небесного экватора. Астрономическая зима продлится с 22 декабря 2023 года до 20 марта 2024 года.
Смена времен года
Астрономические осень и зима в Северном полушарии длятся на неделю меньше, чем в Южном из-за скорости движения Солнца по орбите. Между весенним и осенним равноденствием проходит 186 календарных дней, а между осенним и весенним — всего 179.
Где на Земле день всегда равен ночи
В большей части земного шара длина дня и ночи меняется в течение года, но есть место, где в этом плане царит стабильность.
Стабильный световой день
В мире есть место, где световой день стабилен на протяжении года.
Вывод
Наклон оси вращения Земли к плоскости эклиптики позволяет изменять продолжительность светового дня и ночи в разные времена года, создавая уникальные природные явления.
## Большая энциклопедия астрономии
Проще всего продемонстрировать это на наглядном примере. Если посмотреть на картинку ниже, то можно заметить, что Солнце по-разному освещает земной шар зимой и летом.
В частности, один из полюсов оказывается полностью покрыт тенью в один из сезонов. Если полюс находится в тени, там наблюдается полярная ночь — продолжительность светового дня в этот период равна нулю, — а если он оказывается постоянно освещен, то наступает полярный день и эта продолжительность будет равна 24 часам.
## Экватор
Теперь рассмотрим точку, которая лежит между экватором и полюсом. Для удобства рассмотрим точку на параллели, которая находится выше экватора.
Внимательно посмотрим на нее в зимний и летний период. Можно увидеть, что зимой Солнце освещает значительно меньшую часть той области, по которой наша точка движется в течение дня. Большая часть параллели, на которой она расположена, оказывается покрыта тенью.
В этот период продолжительность ночи увеличивается, а дня — уменьшается. Летом все происходит с точностью до наоборот.
## Экватор
Но есть на нашей планете место, где долгота дня и ночи всегда одинаковая. Если внимательно посмотреть на рисунок, можно легко заметить его — это экватор.
Он оказывается всегда наполовину освещен Солнцем, а другая половина находится в тени. Продолжительность дня там составляет примерно 12 часов 7 минут и практически не меняется на протяжении всех сезонов.
## Заключение
Все это означает, что на экваторе есть только один сезон — вечное лето. Поэтому, если не хотите покупать кучу комплектов одежды на зиму, лето, осень и весну, вы знаете, куда нужно переезжать.
Кстати, у TechInsider появился новый раздел Блоги компаний. Если ваша организация хочет рассказать о том, чем занимается — напишите нам.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 июня 2023 года; проверки требуют 14 правок.## Даты и время солнцестояний и равноденствий по UTC-0
- В этот день будет самая длинная ночь в году
- Обновлено 21 декабря 2023, 06:52
## Зимнее солнцестояние
Зимнее солнцестояние — самый короткий световой день в году, в Северном полушарии он наступает в декабре. С астрономической точки зрения в этот день начинается зима.
РБК Life рассказывает, когда в 2023-м будет зимнее солнцестояние и с какими приметами связан праздник.
## Что такое зимнее солнцестояние
Зимнее солнцестояние — это ежегодное астрономическое событие, когда Солнце над горизонтом находится на минимальной высоте, то есть ниже всего относительно земного горизонта.
В полушарии, где происходит зимнее солнцестояние, наблюдается самый короткий световой день и самая длинная ночь в году.Зимнее солнцестояние в Северном и Южном полушариях происходит в разное время. В Северном полушарии — это декабрь, а в Южном — июль. Когда в Северном полушарии зимнее солнцестояние и самый короткий световой день в году, в это же время в Южном полушарии — летнее солнцестояние и самый длинный день в году.
Дата зимнего солнцестояния
В XXI веке даты зимнего солнцестояния для Северного полушария приходятся на 20, 21 или 22 декабря.
Что происходит в день зимнего солнцестояния
Позже Йоль, как и многие другие языческие праздники, заменили христианские торжества. Черты и некоторые традиции Йоля перешли в Рождество. В современности западные христиане отмечают его 25 декабря, близко к дате зимнего солнцестояния.
Еще до принятия христианства по горам и пригоркам в солнцеворот разжигали костры, приветствуя Солнце. Этот обычай в некоторых местностях сохранялся вплоть до начала XX века, однако в более поздние времена костры зимой начали разжигать уже в ночь под Рождество, Сочельник или даже Новый год.
На Спиридона-солнцеворота говорили, что зима поворачивает на мороз (то есть приближаются холода), а «медведь в берлоге поворачивается на другой бок». Также отмечали, что увеличивается солнечный день: «После солноворота хоть на воробьиный скок да прибудет дня».
Приметы в день зимнего солнцестояния
22 декабря 2023 года в 06:27 по московскому времени произойдет зимнее солнцестояние. Солнце, двигаясь по эклиптике, в этот момент достигнет самого удалённого положения от небесного экватора в сторону Южного полюса мира.
В Северном полушарии планеты наступит астрономическая зима, а в Южном полушарии – лето. При этом в Северном полушарии наблюдается самый короткий световой день и самая длинная ночь.
В день зимнего солнцестояния, в полдень, можно наблюдать самое низкое положение Солнца над горизонтом в северном полушарии Земли. На широте Москвы в день зимнего солнцестояния 22 декабря 2023 года высота Солнца над горизонтом в полдень составит 11 градусов. Солнце находится в созвездии Стрелец. В течение нескольких дней до и после момента солнцестояния Солнце будет «держать эту высоту», словно остановится ненадолго, поэтому и называют эти дни стояниями Солнца.
В день зимнего солнцестояния Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, описывая самую короткую дугу на небосводе, что и определяет самый короткий световой день и самую длинную ночь в Северном полушарии.
В Москве, 22 декабря, в день зимнего солнцестояния Солнце взойдет над горизонтом в 8:59 мск и зайдет в 15:59 мск, продолжительность светового дня составит 6 часов 59 минут. Для сравнения, в день летнего солнцестояния, 21 июня, световой день в Москве длится 17 часов 33 минуты!
За полярным кругом
В эти декабрьские дни за полярным кругом (66,5 градусов северной широты) наступает полярная ночь. Полярная ночь не обязательно означает полную темноту в течение всех 24-х часов. Главная ее особенность в том, что Солнце не поднимается над горизонтом.
Например, полярная ночь на широте Мурманска длится 40 дней – со 2 декабря по 10 января. Ее пик приходится как раз на 21-22 декабря. В это время на Северном полюсе Земли не видно не только Солнца, но и нет сумерек. Совершенно другая картина в районе Южного полюса Земли – в Антарктиде в это время полярный день длится круглые сутки.
Зимнее солнцестояние в традиции и культуре народов
На протяжении тысячелетий этот день имел огромное значение для всех народов нашей планеты, которые жили в гармонии с природными циклами и организовывали свою жизнь в соответствии с ними. Большинство храмовых сооружений ориентированы именно на восход или заход Солнца в день зимнего солнцестояния.
С самых давних времен люди почитали Солнце, понимая, что от его света и тепла зависит их жизнь на земле. Для них день зимнего солнцестояния олицетворял победу света над тьмой: отныне день будет расти, а ночь сокращаться. В эти дни говорили: «В самой глубокой тьме рождается свет». Большинство народов расценивали зимнее солнцестояние как возрождение, устраивая праздники, фестивали, и другие торжества. День зимнего солнцестояния называли Днем Непобедимого Солнца, днем рождения или возрождения Солнца, потому что с этого дня Солнце начинает свое движение в сторону Весны, к возрождению природы и всего живого на Земле.
На Руси с днем зимнего солнцестояния был связан особый обряд. К царю на поклон шел звонарный староста Кремля, который отвечал за бой курантов. Он возвещал, что отныне Солнце повернуло на лето: день прибавляется, а ночь убывает. Как говорит народная пословица: «Солнце – на лето, зима – на мороз». В эти морозные дни наши предки делали друг другу подарки, шли колядовать, прыгали через костер, водили хороводы, соревновались в силе. По тому, каким был день зимнего солнцестояния, определяли, каким будет урожай в следующем году. Если на деревьях есть иней, значит, будет богатый урожай.
Наконец-то пришла зима, астрономическая зима! Поздравляем всех с наступлением астрономической зимы и с удивительным днем в году – днем зимнего солнцестояния! С этого момента день понемногу начинает расти (как младенец), рождается новый солнечный год и Солнце берет курс на Весну!
Поздравляем вас с наступлением астрономической зимы, с днем зимнего солнцестояния, с днем возрождения Солнца!
Астрономическая зима 2023-2024
В 2023-2024 годах астрономическая зима продлится почти 89 суток и закончится 20 марта 2024 года в 6 часов 6 минут. Самый короткий день в 2023 году выпал на пятницу, 22 декабря – его долгота дня составит 7 часов 23 минуты 5 секунд.
Любопытно, что на Северном полюсе Земли 21 декабря солнца не видно, там нет и сумерек. Поэтому местонахождение светила можно узнать только по созвездиям. А в районе Южного полюса Земли – в Антарктиде день длится круглые сутки.
Что принято делать в день зимнего солнцестояния
В день зимнего солнцестояния принято загадывать желания — сокровенную мечту необходимо написать на листочке бумаги и поджечь. Пепел, который останется после сожжения листка с желанием, нужно аккуратно собрать и развеять по ветру.
Еще один способ загадать желание — посадить в горшок семечко растения. Росток нужно оберегать до прихода весны, после чего высадить его на улице.
Считается, что массовые гулянья в день зимнего солнцестояния могут потревожить духов, поэтому в самый короткий день не стоит устраивать вечеринки и шумные праздники. Лучшим способом встретить этот день станет тихий вечер в семейном кругу.
История и традиции праздника зимнего солнцестояния
22 декабря является 357 днем по григорианскому календарю, и до конца года остается 9 дней.
22 декабря православные отмечают День зачатия праведной Анною Пресвятой Богородицы.
22 декабря именины у Анны, Евфросинии, Александра, Степана, Василия, Владимира, Вольдемара.
На протяжении тысячелетий день зимнего солнцестояния имел огромное значение для всех народов Земли, которые организовывали свою жизнь в соответствии с природными циклами. Большинство храмовых сооружений ориентированы именно на восход или заход Солнца в день зимнего солнцестояния.
С самых давних времен люди почитали Солнце, понимая, что от его света и тепла зависит их жизнь на земле. Для них день зимнего солнцестояния олицетворял победу света над тьмой. В эти дни говорили: «В самой глубокой тьме рождается свет». Большинство народов расценивали зимнее солнцестояние как возрождение, устраивая праздники, фестивали и другие торжества.
К примеру, в древней Руси с днем зимнего солнцестояния был связан особый обряд. К царю на поклон шел звонарный староста Кремля, который отвечал за бой курантов. Он возвещал, что отныне Солнце повернуло на лето: день прибавляется, а ночь убывает.
В день зимнего солнцестояния наши предки делали друг другу подарки, шли колядовать, прыгали через костер, водили хороводы, соревновались в силе.
Если погода в день плохая, вихрь, то лето тоже будет холодным и дождливым. Если день будет морозным и тихим, зима будет мягкой.
Кроме этого, наши предки считали, что день зимнего солнцестояния наполнен особой магией и энергетикой. Поэтому устраивались специальные традиционные обряды.
А еще считалось, что в день зимнего солнцестояния появляются злые духи, чтобы подпитаться живой энергией. Принято было развешивать по всему дому еловые ветки, запах которых отпугнет нежеланных гостей.
С наступлением темноты наши предки разжигали ритуальный костер. Помогая таким образом родиться новому Солнцу.
В этот день было принято загадывать самое заветное желание, которое писали на чистой бумаге. Свернув лист в трубочку, бумагу поджигали свечой с одного конца. Пока он горел произносили слова:
«Молчаливое, и в том заветное, то, что в тайном уголке – что в душе моей, всё то в огне – всё то пламя поглотит, все, что в космос пойдет, всё, то до высших сил дойдет. А от них назад придет – да исполненное, да такое что довольствие придет. Да такое что недовольство уж уйдет. Пусть идет – исполнится, сбудется, да силам не забудется».
Оставшийся пепел собирали в мешочек и распыляли на улице. Считалось, что после этого желание обязательно должно сбыться.
Китайцы считали, что зимнее солнцестояние дает начало новому циклу жизни. Поэтому все, от простолюдина до императора, в этот день отдыхали, ходили друг к другу в гости, накрывали большие столы и трапезничали.
Народные приметы погоды 22 декабря
Наши предки считали: какая погода стоит 22 декабря, такой она будет и 31 января. Начиная с этого дня, по поверью, каждые декабрьские сутки «определяют» погодные условия на очередной календарный месяц: 22 декабря — январь, 23 декабря — февраль, 24 декабря — март и т. д.
Народные приметы 22 декабря:
Вычисление долготы дня
arccos вычисляется в радианах; если аргумент arccos меньше −1 — это полярный день, если больше 1 — полярная ночь. Результат не учитывает размера диска солнца и рефракцию. С учётом этих явлений долгота дня будет больше на широте до 30° на 8 минут, на широте 60° на 15—25 минут.
Когда в 2023 году день зимнего солнцестояния?
Проект "Чудо природы" ***
День зимнего солнцестояния и самая длинная ночь в году наступают в конце декабря. В эти сутки Солнце, двигаясь по эклиптике, занимает самую низкую точку относительно земного горизонта. В 2023 году зимнее солнцестояние произойдет 22 декабря в 3.27 по Всемирному времени, в 2024 – 21 декабря в 09.20, в 2025 году – 21 декабря в 15.03.
В Минске точный момент зимнего солнцестояния в 2023 году наступит 22 декабря в 6 часов 27 минут 19 секунд.
В северном полушарии Земли 22 декабря наступит астрономическая зима, в южном полушарии – лето.
В день зимнего солнцестояния Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, описывая самую короткую дугу на небосводе. В северном полушарии 22 декабря наступает самый короткий световой день (всего 7 часов 23 минуты 5 секунд в Минске, в Бресте – 7.43 мин. 10 сек.). В день летнего солнцестояния 21 июня (20 июня – в високосный год) световой день длится около 17 часов (в Бресте 16 часов 45 минут).
После дня зимнего солнцестояния продолжительность светового дня начинает расти.
Приметы на день зимнего солнцестояния
При этом используются единицы времени Земли:
Традиции дня зимнего солнцестояния
День зимнего солнцестояния с древних времен считался важным магическим событием.
Во времена язычества на Руси отмечали Коляду — праздник окончания старого и начала нового года. Именно тогда в стране появилась традиция колядок — молодые люди в ярких костюмах исполняли традиционные песни, а взамен получали подарки. Позже эта традиция тесно переплелась с празднованием Рождества, а колядки стали проводить в сочельник.
После принятия христианства на Руси день зимнего солнцестояния стал совпадать с днем православного святого Спиридона.
На Руси день зимнего солнцестояния был известен как Спиридон-солнцеворот
Одной из главных традиций было разведение костров — таким образом люди приветствовали Солнце, празднуя начало увеличения светового дня и приближение света и тепла. В этот день охотники старались не ходить в лес — считалось, что в солнцеворот медведь в своей берлоге переворачивается с одного бока на другой.
День зимнего солнцестояния в других странах
Другие народы тоже торжественно встречали день зимнего солнцестояния — скандинавы, например, отмечали в эту дату праздник Йоль, который до сих пор является важным событием для неоязычников.
В этот день было принято совершать жертвоприношения, чтобы задобрить древних богов. Еще одной важной традицией было поджигание полена, которое должно было гореть несколько дней после солнцестояния. Со временем традиция видоизменилась — возник десерт, который назвали Святочным поленом.
Некоторые черты Йоля позже стали частью празднования католического Рождества — дата его празднования (25 декабря) не случайно расположена так близко к самой короткой ночи в году.