Тривалість дня та ночі 22 червня. День зимового сонцестояння у давніх слов'ян

Як називаються дні 21 березня, 22 червня, 23 вересня та 22 грудня? Яка тривалість дня та ночі у ці дні? Де і коли сходить і заходить Сонце у ці дні? На якій частині поверхні Землі полуденне Сонцеу ці дні перебуває у зеніті?

Відповідь

21 березня - день весняного рівнодення:настає астрономічна весна. У цей час на всій Північній півкулі, крім районів, розташованих біля полюсів, тривалість дня і ночі дорівнює 12 годин. Сонце сходить о 6 годині точно на сході, а заходить точно на заході о 18 годині. На екваторі опівдні 21 березня Сонце знаходиться в зеніті, тобто в точці, розташованій над головою спостерігача.

22 червня - день літнього сонцестояння:весна закінчується, починається астрономічне літо. У цей день північний кінець земної осі нахилений у бік Сонця, Сонце опівдні перебуває у зеніті над Північним тропіком (тропіком Раку). Стежками (грецьк. — «поворотне коло») називають уявні кола на поверхні Землі, розташовані на однаковій відстані на північ і на південь від екватора. У день літнього сонцестояння Сонце не заходить за горизонт північніше лінії, яку називають Північним полярним кругом.

23 вересня - день осіннього рівнодення,закінчується астрономічне літо і починається осінь. На всій Землі, крім полюсів, тривалість дня та ночі дорівнює 12 годин. Сонце сходить о 6 годині на сході, а заходить точно на заході о 18 годині. Опівдні Сонце знаходиться у зеніті на екваторі.

22 грудня - день зимового сонцестояння,закінчується осінь і настає астрономічна зима. У день зимового сонцестояння північний кінець земної осі нахилений від Сонця, сонячні промені падають прямовисно лінії Південного тропіка (тропіка Козерога), але в лінії Південного полярного кола Сонце не заходить за горизонт.

22 грудня 2011 року о 14 годині 30 хвилин за братським часом (UTC+9h) Сонце максимально опуститься в південну півкулю неба, тобто рухаючись екліптикою, досягне свого найменшого відмінювання -23° 26,457 хвилин. В астрономії момент зимового сонцестояння береться за початок зими. Астрономічна довгота Сонця в цей момент 90 ° (перебуває в сузір'ї Стрільця). Після 22 грудня Сонце поступово, спочатку мало помітно, почне додавати висоту до дня літнього сонцестояння.

У Братську весь тиждень біля дня зимового сонцестояння Сонце піднімається над обрієм на висоту 10°. Цими днями у північній півкулі Землі Сонце найменше залишається над горизонтом. 21 та 22 грудня – найкоротші дні на рік. З 21 на 22 грудня – найдовша ніч. У Братську довгота світлового дня у зимове сонцестояння становитиме 6 годин 52 хвилини.

Схід Сонця у нас в цей день о 10 годині 45 хвилин і захід - 17 годині 37 хв.

Під час зимового сонцестояння Сонце вище за широту 66,5 градусів взагалі не сходить, і ніч триває цілодобово. Лише сутінки у цих широтах свідчать, що Сонце десь під горизонтом у середині сутінкового сегмента. На Північному полюсі Землі не видно не тільки Сонця, а й сутінків, тому напрям на Сонці можна дізнатися лише за сузір'ями (воно буде нижче сузір'я Геркулеса).

Чому ж ця подія так називається? Справа в тому, що сонце протягом кількох днів до і після зимового сонцестояння практично не змінює свого відмінювання, як би "коштує" на одній і тій же південній висоті. Сонцестояння або сонцеворот відзначений народною прикметою: сонце – на літо, зима – на мороз. Справді, з цього моменту сніговий покрив за сучасним кліматом тільки починає встановлюватися, хоча Сонце все глибше занурюється у південну півкулю неба.

Найкоротші дні припадають на 21 та 22 грудня. У перші дні після 22 грудня день збільшується, але зміщується більш пізній час щогодини. У народі кажуть: "День зростає з вечора". Чому це відбувається?

Причина у нерівномірності наростання прямого сходження Сонця протягом року. Взимку Земля ближче до Сонця і швидкість її руху орбітою більше. Тому взимку кутова швидкість переміщення Сонця за екліптикою на 3,4% більша за середню.

22 10:45 14:11 17:37 +10° 32’31” 17:57,3 -23°26’

День зимового сонцестояння займав важливе місце в культурі, починаючи принаймні з неоліту. Вважається, що це доводять археологічні пам'ятники, що збереглися - такі як, наприклад, Стоунхендж в Англії і Ньюгрейндж в Ірландії. Основна вісь обох споруд свідчить про точку сходу (Ньюгрейндж) чи заходу (Стоунхендж) Сонця у день зимового сонцестояння.

Друїди зібралися біля Стоунхенджа в Англії

Photo by Matt Cardy/Getty Images Європа

Сонцеворот здавна відзначався всіма народами і є основою багатьох релігійних свят, зокрема Різдва і свята народження Митри. Люди надавали вогняному святу з багаттями, свічками та вогненними зміями символічне значення. Вважалося, що таке свято допоможе Сонцю подолати кордон та подовжити день. Давні слов'яни також відзначали дні сонцестояння та рівнодення. Ці дні (два сонцестояння і два рівнодення - Коляда, Пасха, Купала і Овсень - Таусень) служили точками відліку для зайняття землеробством, будівництвом та іншими життєво важливими для суспільства справами. Ці дні, крім точної дати, мають ще й свій «тиждень» (Русалії, Колядки та інші).

У дні біля сонцестояння відмінювання Сонця змінюється дуже повільно. У перші сім днів після сонцестояння збільшення відміни "не компенсує" зміщення сходу і заходу більш пізні моменти по годинниках. Тому й виходить, що "день зростає з вечора".

СОНЦЕ ГРУДЕНЬ 2011 Братськ (Ірк.обл.)

дата Восх ВК Зах ВК° діам. коор.(0 год. місць.)

19 10:43 14:09 17:36 +10° 32’30” 17:44,0 -23°23’
20 10:43 14:10 17:36 +10° 32’31” 17:48,4 -23°25’
21 10:44 14:10 17:36 +10° 32’31” 17:52,9 -23°26’
22 10:45 14:11 17:37 +10° 32’31” 17:57,3 -23°26’
23 10:45 14:11 17:37 +10° 32’31” 18:01,8 -23°26’
24 10:45 14:12 17:38 +10° 32’31” 18:06,2 -23°26’
25 10:46 14:12 17:39 +10° 32’31” 18:10,6 -23°25’

І ще: момент сонцестояння щороку зсувається, оскільки тривалість сонячного року не збігається з календарним часом. Так, минулого року зимове сонцестояння сталося 21 грудня о 23:38 UTC. Це тому, що тривалість сонячного року становить близько 365 діб 6 годин. За чотири роки накопичується ціла доба і її додають у високосний рік, 29 лютого, щоб компенсувати це зміщення.

Літнє сонцестояння – один із помітних, поворотних моментів року. З давніх-давен всі народи Землі відзначали наприкінці червня свято вершини літа. Загальними рисами святкування є складання вогнищ, ворожіння. Цей день мав особливе значення у давніх релігіях багатьох народів по всій планеті. Споруди, що дозволяють виділити цей день серед інших днів за становищем Сонця під час літнього сонцестояння, вважаються найдавнішими астрономічними обсерваторіями та датуються тисячоліттями.

Протягом кількох днів до і після моменту сонцестояння Сонце майже не змінює свого відмінювання, його південні висоти в небі майже незмінні (висота протягом року змінюється за графіком, близьким до синусоїди); звідси і походить назва сонцестояння. Зі спостережень висот Сонця в період обох сонцестоянь може бути визначений нахил площини екліптики до площини небесного екватора.

22 червня 2011 року, о 2 годині 15 хвилин за Братським часом Сонце, рухаючись екліптикою, досягне свого найбільшого відмінювання і настане астрономічне літо. У Братську Сонце піднімається над обрієм на висоту понад 57 градусів. Під час літнього сонцестояння у північній півкулі Землі Сонце найдовше залишається над горизонтом. 21 та 22 червня - найголовніші довгі днів році. З 21 на 22 червня – найкоротша ніч. Довгота дня на широті Братська сягає 17 годин 41 хвилин, а навігаційні сутінки не закінчуються взагалі.

Сонцестояння - астрономічне явище, що є момент перетину з центром Сонця точок екліптики, найбільш віддалених від екватора небесної сфери (точок сонцестояння), чи, інакше, час у річному обертанні Землі навколо Сонця, коли спостерігається найкоротший день чи коротка ніч.

У році два сонцестояння - зимове та літнє. У північній півкулі зимове сонцестояння відбувається 21 або 22 грудня і тоді спостерігається найкоротший день (і найдовша ніч), а літнє - 20 або 21 червня і тоді спостерігається найкоротша ніч (і найдовший день). У південній півкулі на зазначені дати припадають, відповідно, літнє та зимове сонцестояння.

У середніх широтах протягом року навесні і на початку літа Сонце щодня піднімається все вище над горизонтом, а в момент літнього сонцестояння зупиняється і змінює свій рух на зворотне. Потім воно щодня піднімається все нижче і врешті-решт, у момент зимового сонцестояння, знову змінює свій рух на зворотний і починає підніматися.

У моменти сонцестояний Сонце у своєму видимому русі екліптикою найбільш віддаляється від небесного екватора, досягає найбільшого відмінювання, північного чи південного. Внаслідок високосного зсуву дати сонцестояння в різні рокиможуть відрізнятись на 1-2 дні. В астрономії момент зимового сонцестояння приймається початку зими, а момент літнього сонцестояння - початок літа. Астрономічна довгота сонця у ці моменти, відповідно, 90° та 270°.

Під час літнього сонцестояння Сонце вище за широту 66,5 градусів взагалі не заходить за горизонт, і день триває цілодобово. Це чудове явище дозволяє жителям північної смуги Росії обходитися без штучного освітлення, практично цілодобово. На Північному полюсі Землі Сонце рухається по небосхилу на одній і тій же висоті цілодобово. У такій ситуації дуже важко визначати час.

На інших широтах висоту максимальної висоти Сонця над обрієм можна обчислити за такою формулою: висота Сонця = 90 - широта пункту + 23,5 (у градусах).

Під час літнього сонцестояння Земля, внаслідок нахилу своєї осі до площини екліптики на 23 з невеликим градусом, звернена до Сонця північним полюсом. На південному полюсі тим часом стоїть полярна ніч. На північному полюсі та навколополюсних районах – полярний день, у чому можна переконатися, піднявшись над полюсом Землі, та подивившись на Землю з космосу.

Червень - найнесприятливіший місяць для спостережень слабких об'єктів, оскільки фон неба залишається світлим навіть за найбільшого занурення Сонця під горизонт. Тим не менш, це найсприятливіший період для спостережень сріблястих хмар, які якраз і помітні на тлі сутінкового сегмента. Але вже з середини липня любителі астрономії можуть повноцінно спостерігати небо під час найбільшого занурення Сонця під горизонт.

Як відомо, Земля звертається за своєю орбітою навколо Сонця. Для нас, що знаходяться на поверхні Землі людей, такий річний рух Землі навколо Сонця помітний у вигляді річного переміщення Сонця на тлі зірок. Як ми вже знаємо, шлях Сонця серед зірок є великим колом небесної сфери і називається екліптикою. Отже, екліптика є небесним відбитком орбіти Землі, тому площину орбіти Землі називають ще площиною екліптики. Вісь обертання Землі не перпендикулярна до площини екліптики, а відхиляється від перпендикуляра на кут. Завдяки цьому на Землі відбувається зміна пір року (див. рис. 12). Відповідно, і площина земного екватора нахилена на цей самий кут до площини екліптики. Лінія перетину площини земного екватора та площини екліптики зберігає (якщо не враховувати прецесію) незмінне становище у просторі. Один її кінець свідчить про точку весняного рівнодення, інший - точку осіннього рівнодення. Ці точки нерухомі щодо зірок (з точністю до прецесійного руху!) і разом із ними беруть участь у добовому обертанні. Поблизу 21 березня та 23 вересня Земля розташована щодо Сонця таким чином, що межа світла та тіні на поверхні Землі проходить через полюси. А оскільки кожна точка на поверхні Землі здійснює добовий рух навколо земної осі, то рівно половину доби вона буде на освітленій частині земної кулі, а другу половину – на затіненій. Таким чином, у ці дати день дорівнює ночі, і вони називаються відповідно днями весняного та осіннього рівнодення. Земля в цей час знаходиться на лінії перетину площин екватора та екліптики, тобто в точках весняного та осіннього рівнодень, відповідно. Виділимо ще дві особливі точки на орбіті Землі, які називаються точками сонцестояння, а дати, на які приходиться проходження Землі через ці точки, днями сонцестоянь. У точці літнього сонцестояння, у якій Земля буває поблизу 22 червня (день літнього сонцестояння), північний полюс Землі спрямований у бік Сонця, і більшу частинудіб будь-яка точка північної півкулі освітлена Сонцем, т. е. цієї дати день - найдовший на рік. У точці зимового сонцестояння, в якій Земля буває поблизу 22 грудня (день зимового сонцестояння), північний полюс Землі спрямований у бік від Сонця, і більшу частину доби будь-яка точка північної півкулі знаходиться в тіні, тобто в цю дату ніч - найдовша на рік, а день - найкоротший. Через те, що календарний рік за тривалістю не збігається з періодом обертання Землі навколо Сонця, дні рівнодення та сонцестояння в різні роки можуть припадати на різні дні (один день від названих вище дат). Однак надалі при вирішенні завдань ми нехтуватимемо цим і вважатимемо, що дні рівнодення та сонцестояння завжди припадають на зазначені вище дати.

Як відомо, Земля звертається за своєю орбітою навколо Сонця. Для нас, що знаходяться на поверхні Землі людей, такий річний рух Землі навколо Сонця помітний у вигляді річного переміщення Сонця на тлі зірок. Як ми вже знаємо, шлях Сонця серед зірок є великим колом небесної сфери і називається екліптикою. Отже, екліптика є небесним відбитком орбіти Землі, тому площину орбіти Землі називають ще площиною екліптики. Вісь обертання Землі не перпендикулярна до площини екліптики, а відхиляється від перпендикуляра на кут. Завдяки цьому на Землі відбувається зміна пір року (див. рис. 12). Відповідно, і площина земного екватора нахилена на цей самий кут до площини екліптики. Лінія перетину площини земного екватора та площини екліптики зберігає (якщо не враховувати прецесію) незмінне становище у просторі. Один її кінець свідчить про точку весняного рівнодення, інший - точку осіннього рівнодення. Ці точки нерухомі щодо зірок (з точністю до прецесійного руху!) і разом із ними беруть участь у добовому обертанні.

Поблизу 21 березня та 23 вересня Земля розташована щодо Сонця таким чином, що межа світла та тіні на поверхні Землі проходить через полюси. А оскільки кожна точка на поверхні Землі здійснює добовий рух навколо земної осі, то рівно половину доби вона буде на освітленій частині земної кулі, а другу половину – на затіненій. Таким чином, у ці дати день дорівнює ночі, і вони називаються відповідно днями весняного та осіннього рівнодення. Земля в цей час знаходиться на лінії перетину площин екватора та екліптики, тобто в точках весняного та осіннього рівнодень, відповідно.

Виділимо ще дві особливі точки на орбіті Землі, які називаються точками сонцестояння, а дати, на які приходиться проходження Землі через ці точки, днями сонцестояння.

У точці літнього сонцестояння, в якій Земля буває поблизу 22 червня (день літнього сонцестояння), північний полюс Землі спрямований у бік Сонця, і більшу частину доби будь-яка точка північної півкулі освітлена Сонцем, тобто в цю дату день - найдовший у році .

У точці зимового сонцестояння, в якій Земля буває поблизу 22 грудня (день зимового сонцестояння), північний полюс Землі спрямований у бік від Сонця, і більшу частину доби будь-яка точка північної півкулі знаходиться в тіні, тобто в цю дату ніч - найдовша на рік, а день - найкоротший.

Через те, що календарний рік за тривалістю не збігається з періодом обертання Землі навколо Сонця, дні рівнодення та сонцестояння в різні роки можуть припадати на різні дні (один день від названих вище дат). Однак надалі при вирішенні завдань ми нехтуватимемо цим і вважатимемо, що дні рівнодення та сонцестояння завжди припадають на зазначені вище дати.