Явления, связанные с движением Солнца для наблюдателей в различных широтах

Наблюдатель на экваторе = 0°

1. День здесь всегда равен ночи, так как все параллели Солнца делится горизонтом пополам.

2. В дни равноденствий 21/III и 23/IX Солнце в полдень проходит через точку зенита.

3. Меридиональное зенитное расстояние в момент верхней кульминации Солнца равно его склонению: Z = 90°- Н. Наименьшая меридиональная высота в момент верхней кульминации H=66°33' N или S бывает в дни солнцестояний 22.06 и 22.12.

4. Азимут Солнца в момент восхода и захода равен полярному расстоянию:

5. Солнце не пересекает 1-й вертикал во время суточного движения и бывает лишь в двух четвертях горизонта. В дни равноденствий Солнце двигается по 1-му вертикалу и в момент верхней кульминации мгновенно изменяет азимут на 180° с E на W.

6. Зимой и летом нет разницы в движении солнца (различаются только наименования азимутов), и в величинах его высоты поэтому не существует различия во временах года.

Наблюдатель в тропическом поясе <23°27'

1. Солнце восходит и с заходит ежедневно, причем продолжительность дня и ночи несколько изменяется.

2. Характерной особенностью является то, что дважды в год Солнце в полдень проходит через зенит. Если же у наблюдателя = 23°27' N или S точно, т.е. наблюдатель находится на северном или южном тропике Земли, тогда Солнце в зените бывает один раз в году - 22/VI или 22/ХII.

3. При и одноименных Солнце в суточном движении пересекает 1-й вертикал и проходит все четверти горизонта. При > и одноименных Солнце наблюдается только в двух четвертях горизонта, тоже наблюдается при разноименных и , но независимо от их величин.

4. Скорость изменения азимута в малых широтах очень не равномерна: от восхода до близких к кульминации моментов азимут меняется медленно, а вблизи кульминации за короткий промежуток времени - очень быстро. Это надо учитывать при плавании в низких шпротах.

5. Продолжительность пребывания Солнца над горизонтом и угол падения его лучей на Землю летом несколько больше, чем зимой.

Наблюдатель в умеренном поясе 23°27' < < 66°33'

1. Солнце и здесь восходит и заходит. При этом разница в продолжительности дня и ночи в течение года более заметна, чем в тропическом поясе.

2. В зените Солнце не бывает, поскольку не может быть =

3. Меридиональная высота Солнца всегда меньше, чем в те же даты в тропическом поясе, поэтому меньше также угол падения солнечных лучей на Землю и обогревание земной поверхности.

4. В суточном движении Солнце пересекает 1-й вертикал и в течение дня бывает во всех четвертях горизонта при одноименных и . При разноименных и Солнце бывает только в двух четвертях, первая буква наименования которых разноименна с широтой.

5. Летом меридиональные высоты и угол падения лучей Солнца на Землю значительно больше, чем зимой.

Наблюдатель в полярном поясе > 66°33'

1. Может наблюдаться незаходящее Солнце при и одноименных или невосходящее Солнце при и разноименных при условии > 90° - . Промежуток времени, когда Солнце не заходит, называется полярным днем, а когда Солнце не восходит - полярной ночью. Начало полярного дня бывает, когда Солнце придет на параллель Nc. Соответственно полярная ночь начинается, когда Солнце впервые в данном году придет на параллель. Конец полярного дня и ночи бывает, когда вторично в данном году наблюдается равенство = 90°-

2. Меридиональные высоты и угол падения лучей Солнца еще меньше, чем в умеренном поясе, особенно зимой.

3. При и одноименных азимуты Солнца в течение суток располагаются во всех четвертях горизонта, при и разноименных - только в двух.

Наблюдатель на полюсе

1. День продолжается полгода, пока одноименно с , ночь длиться тоже полгода, пока и разноименны.

2. Так как в суточном движении Солнце перемещается по параллелям, являющимся одновременно и альмукантаратами, то всегда выполняется условие h = .
Наибольшая возможная высота Солнца бывает в один из дней солнцестояний при и одноименных.

Общий вывод для всех наблюдателей. Во всех широтах в дни равнодействий, т. е. 21 марта и 23 сентября, день равен ночи, так как суточное движение Солнца в эти даты происходит приблизительно по экватору, который горизонтом делится пополам. При этом восход Солнца в дни равноденствий бывает близок к точке E, а заход - к точке W.