Pourquoi fait-il nuit plus tôt lorsque le soleil est plus bas en hiver ?
Debout au même endroit, regardant le soleil en hiver et en été emprunter deux chemins différents.
En été, il fait encore clair après le dîner, mais en hiver, le soleil se couche presque après l'école. Choisissez d’abord un endroit et laissez le soleil voyager tout au long de la journée : voyez à quelle hauteur il monte au-dessus de votre tête et combien de temps il reste au-dessus de l’horizon.
Devinez d'abord
Quand c'est l'été dans l'hémisphère Nord, est-ce aussi l'été dans l'hémisphère Sud ?
Afficher la réponse et les explications
généralement l'hiver — L'inclinaison de l'axe de la Terre fait que les deux hémisphères reçoivent une lumière solaire opposée et ont des saisons opposées.
Ensuite, connectez l'expérience et la science
Regardez d'abord la journée ensoleillée que vous connaissez
Le soleil se lève, monte plus haut et se couche à nouveau. La ligne continue dorée sur l'image est la section au-dessus de l'horizon et la ligne pointillée grise indique la direction bloquée par la terre.
Emplacement fixe, comparant la course du soleil tout au long de la journée
Même endroit, une autre saison
À l’approche du solstice d’été dans l’hémisphère nord, la trajectoire du soleil est plus haute et une section plus longue se situe au-dessus de l’horizon. Au solstice d'hiver, il est plus bas et plus court.
La déclinaison solaire varie d'environ −23,44° à +23,44°
Pourquoi le chemin change-t-il ?
L'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital. À mesure que la Terre tourne, la position directe du soleil se déplace entre le nord et le sud ; la trajectoire du soleil que vous voyez change en conséquence.
δ = asin(sin ε × sin λ)，ε ≈ 23.44°
Passez à l'hémisphère sud et vérifiez à nouveau vos pensées
Dans le même temps, l’hémisphère nord est incliné vers le soleil, tandis que l’hémisphère sud est plus éloigné, de sorte que les saisons des deux côtés sont opposées. Ce n’est pas comme si la Terre entière se réchauffait lorsqu’elle était proche du soleil en même temps.
La même déclinaison solaire, différentes latitudes ont des altitudes et des durées de jour différentes
Développer le calcul
δ = asin(sin ε sin λ)；ε = 23.44° sin h = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H cos H₀ = −tan φ tan δ 昼长 = 2H₀/15 Heure
Utilisez d’abord la longitude solaire λ pour trouver la déclinaison δ, puis amenez-la à la latitude locale φ. La formule de la durée du jour n'est valable que lorsqu'il y a des hausses et des baisses ordinaires ; les extrêmes de jour et de nuit sont jugés séparément et la réfraction n'est pas incluse dans cette leçon.
essaie-le
Sélectionnez d'abord « Solstice d'été · Vers juin » et « Solstice d'hiver · Vers décembre » pour comparer ; le curseur affichera la plage des termes solaires et les mois approximatifs.
Pas besoin de mémoriser les symboles
- ε
- L'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à la normale orbitale, environ 23,44°
- λ
- Longitude solaire : équinoxe vernal 0°, solstice d'été 90°, équinoxe d'automne 180°, solstice d'hiver 270°
- δ
- Déclinaison solaire : Position nord et sud par rapport à l'équateur céleste
- h
- Hauteur géométrique du centre du soleil
Algorithme, précision et champ d'application
Le chapitre 27 utilise la longitude de l'écliptique solaire de 0°, 90°, 180° et 270° pour définir les équinoxes. Cette leçon combine les chapitres 13 et 15 pour expliquer la signification de l'observation quotidienne. L'inclinaison de l'axe de la Terre en est la cause, et le changement de déclinaison est une expression mathématique ; la longitude solaire ne change pas de manière strictement uniforme avec la date du calendrier. L'angle de déclinaison est fixé à 23,44°, la latitude solaire est fixée à 0 et la déclinaison est fixée en une seule journée. L'heure solaire locale est approximativement convertie en angle horaire par H=15(t−12) ; la durée du jour est estimée sur la base du jour solaire idéal de 24 heures, et non de l'heure sidérale de la leçon sidérale précédente. Les corrections polynomiales et périodiques du moment de bissection du chapitre 27 ne sont pas implémentées et ne simulent pas non plus les températures annuelles réelles. La longueur du soleil sur l'image vient de la géométrie, et l'effet n'est pas exagéré pour modifier la distance entre la terre et le soleil.
vérification de ma compréhension
À 40° de latitude nord, le soleil de midi est généralement au solstice d'été par rapport au solstice d'hiver ?
plus haut — La déclinaison du soleil est plus au nord pendant le solstice d'été et apparaît plus élevée aux latitudes moyennes nord.
Les journées sont plus longues au même endroit. A quoi cela correspond sur la photo ?
Le chemin est plus long au-dessus de l'horizon — La durée du jour est liée à la durée pendant laquelle le soleil reste au-dessus de l'horizon.
Ce modèle peut-il vous offrir un lever de soleil précis à la seconde près à votre porte ?
ne peut pas — Un modèle géométrique simplifié est utilisé ici, excluant les éphémérides de date spécifiques, la réfraction, le rayon solaire et le terrain.
L'inclinaison de l'axe de la Terre fait que le soleil emprunte des trajectoires différentes dans le ciel tout au long de l'année, ce qui nous donne différentes hauteurs du soleil et différentes durées de lumière du jour.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Non. 27 chapitre