Täna on pööripäev, aasta lühim päev ... miks pole siis varaseim päikeseloojang?

2024

Head detsembri pööripäeva!

Mida see tähendab? Noh, palju asju.

[Märkus. Jätkan siin, kirjeldades kõike seda põhjapoolkera vaatlejate jaoks. Kui ma püüan lõunapoolkera asju samal ajal lisada, on seda lootusetult segane lugeda ja see on juba piisavalt imelik, ilma seda lisamata. Nii et mu Austraalia lugejad, vahetage põhja lõuna poole ja päev ja öö ning see peaks ka toimima sinu jaoks.]

Täna, kell 22:23 UTC (17:23 USA aja järgi), Päike jõuab taeva kõige lõunapoolsemasse punkti. Mõõdame objekti põhja-lõuna positsiooni taevas, projitseerides Maa laiuskraadi (mida taevas nimetame ajaloolistel põhjustel deklinatsiooniks). Nii et täht, mille kalle on 90 °, asub täpselt üle põhjapooluse. 0 ° kahanemine tähendab, et see asub Maa ekvaatori kohal.

Kuna Maa telg on kallutatud, on Päikese teekond üle taeva üle aasta kahanemisvööndi suhtes nurga all, nii et näeme selle liikumist põhja ja lõuna suunas. See saavutab maksimumi pööripäevadel, juunis ja detsembris, tavaliselt umbes 21. kuupäeval. Detsembris Päike saavutab kõige lõunapoolse deklinatsiooni, umbes -23,5 ° taevaekvaatorist lõuna pool.

ja siis polnud ühtegi raamatuarvustust

Kuula oma kohvi. Krediit: Lisa Larson-Walker / Starbucks

See on ka päev, mil Maa põhjapoolus kaldub Päikesest nii kaugele kui võimalik. Seetõttu saame detsembri pööripäeval kõige vähem päevavalgust - lühimat päeva ja pikimat ööd.

See tähendab, et alates tänasest on iga päev natuke pikem! Päike on ka taevas veidi kõrgemal. Iga päev järgnev kaar tõuseb kõrgemale ning päikesetõusu (ida pool) ja päikeseloojangu (lõuna pool) asukoht hiilib rohkem põhja poole. See tähendab rohkem päevavalgust ja Päikese jaoks suuremat nurka, nii et asjad hakkavad soojenema.

Segaduses? Jah, ma saan sellest aru; kõik need nurgad ja kõik võivad olla rasked. Kuid ärge heitke meelt! Ma hakkan seda palju hullemaks tegema!

Võiks arvata, et kui täna on lühim päev, siis oleks sellel ka viimane päikesetõus ja varaseim päikeseloojang, eks?

Jah, ei. Tegelikult varaseim päikeseloojang juba juhtunud . Ja viimane päikesetõus pole veel umbes nädal (olenevalt teie laiuskraadist).

414 tähendab kaksikleeki

Miks? Kaks põhjust. Üks on see, et Maa on kallutatud, ja teine on see, et orbiit on ellips.

Esiteks, ma lasen oma sõbral Henry Reich minutifüüsikast kirjeldage seda. Sõnadega on raske, kuid tema animatsioonid muudavad selle palju selgemaks:

Niisiis, nagu ta ütleb, kuna Maa liigub ümber Päikese, võtab Maa pöörlemine Päikesele järele jõudmiseks natuke aega (seda nimetatakse sünoodiline päev ). Kui Maa orbiit oleks täiuslik ring, oleks see iga päev veidi vähem kui neli minutit (võib -olla olete kuulnud, et keegi ütleb, et üks päev on tegelikult 23 tundi ja 56 minutit pikk; siit see pärineb; kirjeldan seda natuke täpsemalt minu ähmaselt iga -aastasest uusaastapostitusest).

Kuid Maa tiirleb ümber Päikese ellipsil. See liigub kiiremini, kui on Päikesele lähemal (selle orbiidi lähimat punkti nimetatakse perihelion ) ja aeglasemalt, kui see on kaugemal ( ahelion ). Juhuslikult on praegu ajaloos pööripäev periheeli lähedal - see triivib ajas aastatuhandete jooksul - ja see ajab asjad sassi.

Maa kaldenurk orbiidi suhtes juhib aastaaegu. Krediit: Dennis Nilsson

Nii et jälgige siin:

Detsembrikuu pööripäeval on Maa juhuslikult periheeli lähedal ja liigub seetõttu oma orbiidil kõige kiiremini. See tähendab, et see 'möödub' Päikesest kõige kiiremini, nii et Maa pöörlemine jõuab Päikeseni veidi kauem, muutes tõelise päikesepäeva pisut pikemaks. Kui soovite, kulub Päikese kulgemine ühel päeval (kohalik keskpäev) otse lõuna poole järgmisel päeval kõige kauem - umbes 30 sekundit kauem kui 24 tundi.

Siin lähevad asjad hulluks. Kuna Päikesel kulub rohkem aega, et naasta sinna, kus ta oli eelmisel päeval, on päikeselõuna aeg - kui Päike on tegelikult lõuna poole - vastavalt teie kellaajale. Kuid päikesetõus ja päikeseloojang on sel ajal enam -vähem sümmeetrilised, nii et need toimuvad ka hiljem kellaajal.

pole riiki vanade meeste vanemate juhend

Ja siin on lõbus loogika: kui päikeseloojangu aeg on detsembri pööripäeval hilisem kui eelmisel päeval, siis olete juba kogenud varaseimat päikeseloojangut! See pidi juba juhtuma! Ja sai. Näiteks Colorados asuva Boulderi jaoks oli varaseim päikeseloojang selle aasta 8. detsembril.

Aga päikesetõus? Noh, kui päikesetõus pööripäeval on hilisem kui eelmisel päeval, siis olete seda teinud mitte koges veel viimast päikesetõusu. Jällegi, Boulderi jaoks sellel ringil, see juhtub 4. jaanuaril 2019.

Nii et hoolimata naiivsest mõttest, et viimane päikesetõus ja varaseim päikeseloojang juhtuvad pööripäeval, toimuvad need tegelikult päevade kaugusel. Nende toimumise järjekord on alati sama: varaseim päikeseloojang, pööripäev (ja lühim päev), viimane päikesetõus ja nagu Henry videos osutab, sõltuvad nende vahel olevad viivitused teie laiuskraadist. Imelik.

Selles on palju muudki. A palju . Seal on päikesepäev (aeg, mis kulub Päikesel ühe korra taevas ringi liikumiseks, umbes 24 tundi, kuid see muutub aasta jooksul Maa orbiidi kuju tõttu), keskmine päikesepäev ( keskmine päikesepäev, mis arvutatakse keskmiselt kogu aasta päikesepäevade pikkuste võrra), kõrvalpäev (aeg, mis kulub Maa pöörlemiseks üks kord, mõõdetuna kaugete tähtede järgi), Aja võrrand (erinevus keskmise päikesepäeva ja praegune päikeseenergia päev) ja nii edasi kui edasi. See on kohutavalt keeruline.

Tunnistan, ma olen nii nohik, et mind köidab see kõik, kuigi see ajab mind vahel ka segadusse. Kõik need liikumised ja tingimused - Maa pöörlemine, selle aksiaalne kallutus, Päikese liikumine üle taeva, kui Maa tiirleb ümber Päikese - on tsüklid, mida näete ise, kui olete ettevaatlik ja väga tähelepanelik. Ja isegi kui te seda ei tee, võite ikkagi märgata mõned sellest.

Näiteks on mu elu mõnes mõttes seotud tegeliku päikeseloojangu ajaga; peame panema meie kitsed pimeduse saabudes oma kuuris magama minna, sest Colorados on koiotid ja meile meeldivad meie kitsed rohkem kui koiotid. Aastatel on aegu, mil päikeseloojang saabub täpselt õhtusöögi ajal ja me peame sööma varem või hiljem (või jätma laua keskele), et käpalisi turvaliselt varjata. Uskuge mind, me märkame, kui see juhtub. See on vaid paar nädalat, sest aja möödudes loojub päike varem või hiljem, sõltuvalt aastaajast.

Suurenda

Ei, ma ei näita teile pilti sellest, kui armsad mu kitsed on, lihtsalt sellepärast, et saan. Krediit: Phil Plait

Mul on korralikud 3D -kontseptuaalsed võimed, nii et ma suudan seda kõike oma peas kujutada, ringid ringide, pöörete ja pöörete ümber, kõik keerlevad nagu mingid vaimsed keskaegne sõjavägi . Kuid parim analoogia on see, et see kõik on nagu hammasrattad taevamasinas, millest igaüks hoiab oma peaaegu täiuslikku kadentsi ja igaüks on teistega mitte sünkroonis, kuid jalgrattasõit nii, et need lähtestatakse igal aastal. See on tegelikult üsna suurepärane ja imeline viis sellele mõelda.