تعتمد الحياة على كوكبنا على كمية ضوء الشمس والحرارة. إنه لأمر فظيع أن تتخيل ولو للحظة ما الذي سيحدث إذا لم يكن هناك نجم في السماء مثل الشمس. كل شفرة عشب ، كل ورقة ، كل زهرة تحتاج إلى الدفء والضوء ، مثل الناس في الهواء.
زاوية حدوث أشعة الشمس تساوي ارتفاع الشمس فوق الأفق
تتناسب كمية ضوء الشمس والحرارة التي تدخل إلى سطح الأرض بشكل مباشر مع زاوية حدوث الأشعة. يمكن أن تسقط أشعة الشمس على الأرض بزاوية من 0 إلى 90 درجة. زاوية الأشعة تضرب الأرض ، لأن كوكبنا على شكل كرة. كلما كان أكبر ، كلما كان أكثر إشراقا ودفئا.
وبالتالي ، إذا كانت الحزمة تسير بزاوية 0 درجة ، فإنها تنزلق فقط على طول سطح الأرض دون تسخينها. تحدث زاوية الورود هذه عند القطبين الشمالي والجنوبي ، خلف الدائرة القطبية الشمالية. بزاوية قائمة ، تسقط أشعة الشمس على خط الاستواء وعلى السطح بين المناطق الاستوائية الجنوبية والشمالية.
إذا كانت زاوية ضوء الشمس على الأرض مستقيمة ، فهذا يشير إلى أن الشمس في أوجها.
وبالتالي ، فإن زاوية حدوث الأشعة على سطح الأرض وارتفاع الشمس فوق الأفق متساوية. يعتمدون على خط العرض الجغرافي. كلما اقترب خط العرض من الصفر ، وزاوية حدوث الأشعة أقرب إلى 90 درجة ، كلما ارتفعت الشمس فوق الأفق ، كلما كانت أكثر دفئًا وإشراقًا.
كما تغير الشمس ارتفاعها فوق الأفق
ارتفاع الشمس فوق الأفق ليس ثابتًا. على العكس ، يتغير دائما. يكمن السبب في ذلك في الحركة المستمرة لكوكب الأرض حول نجم الشمس ، فضلاً عن دوران كوكب الأرض حول محوره. ونتيجة لذلك ، يتم استبدال النهار بالليل ، ومواسم بعضهم البعض.
تستقبل المنطقة الواقعة بين المناطق الاستوائية أكبر قدر من الحرارة والضوء ، هنا ليلاً ونهارًا تكاد تكون متساوية في المدة ، والشمس في أوجها مرتين في السنة.
يتلقى السطح خارج الدائرة القطبية الشمالية حرارة وضوءًا أقل ، وهنا توجد مفاهيم مثل النهار والليل القطبيين ، والتي تستمر حوالي ستة أشهر.
أيام الاعتدال في الخريف والربيع
هناك 4 تواريخ فلكية رئيسية تحدد ارتفاع الشمس فوق الأفق. 23 سبتمبر و 21 مارس هما أيام الاعتدال في الخريف والربيع. وهذا يعني أن ارتفاع الشمس فوق الأفق في سبتمبر ومارس في هذه الأيام هو 90 درجة.
تضاء الشمس نصفي الكرة الأرضية الجنوبي والشمالي بالتساوي ، وخط طول الليل يساوي طول خط النهار. عندما يأتي الخريف الفلكي في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية ، على العكس ، الربيع. ويمكن قول الشيء نفسه عن الشتاء والصيف. إذا كان نصف الكرة الجنوبي الشتاء ، فإن نصف الكرة الشمالي هو الصيف.
الانقلاب الصيفي والشتوي
22 يونيو و 22 ديسمبر هما أيام الانقلاب الصيفي والشتوي. 22 ديسمبر هو أقصر يوم وأطول ليلة في نصف الكرة الشمالي ، وشمس الشتاء على أدنى ارتفاع لها في الأفق طوال العام.
فوق خط العرض 66.5 درجة ، تكون الشمس تحت الأفق ولا تشرق. هذه الظاهرة ، عندما لا تشرق شمس الشتاء إلى الأفق ، تسمى الليلة القطبية. أقصر ليلة تحدث عند خط عرض 67 درجة وتستمر يومين فقط ، وأطولها يحدث في القطبين ويستمر 6 أشهر!
ديسمبر هو شهر السنة بأكملها عندما تكون أطول الليالي في نصف الكرة الشمالي. يستيقظ الناس في روسيا الوسطى للعمل في الظلام ويعودون أيضًا في الظلام. هذا شهر صعب بالنسبة للكثيرين ، لأن نقص ضوء الشمس يؤثر على الحالة المادية والمعنوية للناس. لهذا السبب ، قد يتطور الاكتئاب.
في موسكو في عام 2016 ، سيكون شروق الشمس في الأول من ديسمبر عند الساعة 33.33. خط الطول سيكون 7 ساعات 29 دقيقة. سيكون الغروب فوق الأفق في وقت مبكر جدًا ، الساعة 16.03. ستكون الليلة 16 ساعة و 31 دقيقة. وهكذا ، اتضح أن خط طول الليل أكبر مرتين من خط طول النهار!
هذا العام ، الانقلاب الشتوي هو 21 ديسمبر. أقصر يوم سيستمر 7 ساعات بالضبط. ثم سيستمر نفس الوضع يومين. واعتبارًا من 24 ديسمبر ، سيذهب اليوم إلى الربح ببطء ، ولكن بالتأكيد.
في المتوسط ، سيتم إضافة دقيقة واحدة من ضوء النهار في اليوم. في نهاية الشهر ، سيكون شروق الشمس في ديسمبر تمامًا عند الساعة 9 صباحًا ، أي بعد 27 دقيقة من 1 ديسمبر
22 يونيو هو الانقلاب الصيفي. كل شيء يحدث عكس ذلك تمامًا. طوال العام ، في هذا التاريخ ، أطول يوم في المدة وأقصر ليلة. هذا فيما يتعلق بنصف الكرة الشمالي.
في الجنوب ، العكس هو الصحيح. ترتبط الظواهر الطبيعية المثيرة للاهتمام بهذا اليوم. بعد الدائرة القطبية الشمالية ، يأتي يوم قطبي ؛ لا تتجاوز الشمس الأفق في القطب الشمالي لمدة 6 أشهر. في يونيو ، تبدأ الليالي البيضاء الغامضة في سان بطرسبرغ. تستمر من حوالي منتصف يونيو لمدة أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع.
يمكن أن تختلف كل هذه التواريخ الفلكية الأربعة بمقدار يوم أو يومين ، حيث لا تتزامن السنة المشمسة دائمًا مع السنة التقويمية. تحدث النزوح أيضًا في السنوات الكبيسة.
ارتفاع الشمس والظروف المناخية
الشمس هي واحدة من أهم العوامل التي تشكل المناخ. اعتمادًا على كيفية تغير ارتفاع الشمس فوق الأفق على منطقة معينة من سطح الأرض ، تتغير الظروف المناخية والمواسم.
على سبيل المثال ، في أقصى الشمال ، تسقط أشعة الشمس بزاوية صغيرة جدًا وتنزلق فقط على طول سطح الأرض ، ولا تسخنها على الإطلاق. في ظل هذا العامل ، فإن المناخ هنا قاسي للغاية ، هناك ثلج دائم ، وشتاء بارد مع رياح ثلجية وثلوج.
كلما زاد ارتفاع الشمس فوق الأفق ، كلما كان المناخ أكثر دفئًا. على سبيل المثال ، عند خط الاستواء ، يكون الجو حارًا بشكل غير عادي واستوائي. كما أن التقلبات الموسمية لا تشعر بها تقريبًا في منطقة خط الاستواء ؛ في هذه المناطق هناك صيف أبدي.
