Jest lato. Czym dla Ciebie jest południe? | Ziemia

Kiedy dla Ciebie jest południe? Odpowiedź na to pytanie nie jest tak prosta, jak mogłoby się wydawać! Co masz na myśli mówiąc o południu? Czy definiujesz je na podstawie zegara lub zegarka na rękę? A może burczenie w brzuchu, które mówi, że już czas na lunch? Cóż, możesz chcieć pomyśleć jeszcze raz!

My na półkuli północnej zazwyczaj mówimy, że pierwszy dzień lata przychodzi w momencie przesilenia czerwcowego, które w 2020 roku przypadło na 20 czerwca. Ale – bez względu na to, jaki to dzień – kiedy następuje południe zależy po części od lokalizacji, a po części od definicji południa. W dniu przesilenia czerwcowego cienie w południe są tylko odrobinę krótsze niż dzień wcześniej. To dlatego, że w dniu przesilenia czerwcowego, północna półkula Ziemi jest najbardziej pochylona ku słońcu w ciągu roku, a Słońce wschodzi najwyżej na naszym niebie na północnej półkuli, dając najkrótsze cienie południa w roku.

Zauważ, że powiedziałem południe, a nie tylko południe. Zazwyczaj kiedy większość z nas mówi południe, mamy na myśli godzinę 12:00 na zegarze. But that may not be what astronomers mean by noon.

Around the time of the June solstice, shadows are shortest when the sun is due south in the sky. Mówimy, że Słońce przecina południk. Ale słoneczne przejście przez południk rzadko występuje dokładnie w samo południe, według zegara. Czas, w którym Słońce przecina południk, był kiedyś nazywany wysokim południem, ponieważ właśnie wtedy Słońce jest najwyżej na niebie. Today my astronomers sometimes refer to it as transit time or local solar noon.

I have assigned my students a project in which they compare the height of the sun at local solar noon to that in another location in New Mexico. To symuluje obserwację Eratostenesa sprzed ponad 2000 lat, dzięki której uzyskał on pierwszy dokładny pomiar wielkości Ziemi.

Możesz skonstruować proste urządzenie zwane gnomonem (wymawiane NO-mun) lub kijem cieni, aby obliczyć jak wysoko jest słońce, z prostą trygonometrią. Wystarczy zmierzyć wysokość gnomonu (H) i długość cienia (L) w lokalne południe słoneczne. Następnie wysokość kątowa Słońca jest arctangensem H/L. Aby uzyskać dokładność, gnomon musi być bardzo prosty, ziemia równa, a pomiary precyzyjne. Tutaj w Denver, ono być wokoło 73.75 stopień wysoki. How high is it where you live?

Ale zanim będziesz mógł dokonać pomiaru, musisz wiedzieć, kiedy lokalne południe słoneczne występuje tam, gdzie się znajdujesz. Przed wynalezieniem telegrafu w XIX wieku, każda miejscowość określała południe na podstawie czasu, w którym słońce przecięło południk. Z powodu położenia geograficznego, kiedy słońce przecina południk widziany w Denver, w Grand Junction (około 180 mil na zachód) słońce nie osiągnęło jeszcze południka i nie osiągnie go przez kolejne 14 minut lub tak. It takes about 14 minutes for the Earth to turn far enough to bring the sun to the meridian in Grand Junction after it passes the meridian in Denver.

At a time when the fastest form of communication was a stagagecoach or the Pony Express, this difference in time did not matter. Ale kiedy niemal natychmiastowa komunikacja stała się dostępna dzięki telegrafowi, ludzie stopniowo zdali sobie sprawę, że standaryzacja czasu była konieczna. Tak więc koncepcja stref czasowych została opracowana w 1884 r., ale nie została oficjalnie przyjęta w USA aż do 1918 r.

Ale nawet biorąc pod uwagę strefy czasowe, rzeczywisty czas tranzytu zmienia się w ciągu roku z powodu zmiennej prędkości Ziemi na jej orbicie wokół Słońca. Przy czasów the planeta musieć trochę więcej od jeden tranzyt the następny, i przy czasów ono potrzebować trochę mniej. Dzieje się tak dlatego, że zmiana prędkości Ziemi (spowodowana zmienną odległością od Słońca w ciągu roku) powoduje zmianę pozornego ruchu Słońca po niebie. Istnieje również zmienność spowodowana pochyleniem Ziemi, która wpływa na pozorny ruch Słońca na niebie. Oznacza to, że prawdziwe słońce (które przecina południk przy lokalnym południu słonecznym) jest aż o 16 minut szybsze lub wolniejsze niż stałe, ale fikcyjne średnie słońce, które definiuje czas zegarowy południa dla różnych stref czasowych.

I wtedy oczywiście jest komplikacja „Daylight Saving Time,” który naprawdę oszczędza nic, ale tylko przesuwa zegary o godzinę.

Teraz możesz zrobić wszystkie obliczenia, aby dowiedzieć się o czasie tranzytu lub lokalnym południu słonecznym dla siebie, ale nie musisz iść do kłopotów. Just go to the U.S. Naval Observatory website and have it calculate it for you.

Here are some examples of typical transit times, or local solar noons, for June 21, as calculated by the Naval Observatory website:

* Note that Phoenix is on Standard, not Daylight, Time. Zauważ również, że dokładny moment przesilenia letniego nie jest związany z czasem lokalnego południa słonecznego.

Oh, i przy okazji, jeśli jesteś na słońcu – kontemplując przejście słońca i czas południa dla ciebie – nie zapomnij o swoim filtrze przeciwsłonecznym.

Dolna linia: Jaka jest definicja południa? Eksploracja tego, jak astronomowie myślą o godzinie dwunastej.

.