Ugao upada sunčeve svjetlosti na površinu zemlje. Sunčevo zračenje

Život na našoj planeti zavisi od količine sunčeve svetlosti i toplote. Zastrašujuće je čak i na trenutak zamisliti šta bi se dogodilo da na nebu nije bilo takve zvijezde kao što je Sunce. Svaka vlat trave, svaki list, svaki cvijet trebaju toplinu i svjetlost, kao ljudi u zraku.

Upadni ugao sunčevih zraka jednak je visini sunca iznad horizonta

Količina sunčeve svjetlosti i topline koja dopire do Zemljine površine direktno je proporcionalna kutu upada zraka. Sunčevi zraci mogu udariti u Zemlju pod uglom od 0 do 90 stepeni. Ugao udara zraka na Zemlju je različit, jer je naša planeta sferna. Što je veći, to je lakši i topliji.

Dakle, ako snop dolazi pod uglom od 0 stepeni, on samo klizi duž površine zemlje bez da je zagreva. Ovaj upadni ugao javlja se na sjevernom i južnom polu, iza arktičkog kruga. Pod pravim uglom, sunčeve zrake padaju na ekvator i na površinu između juga i

Ako je ugao sunčevih zraka koji udaraju o tlo ravan, to ukazuje na to

Dakle, zraci na površini zemlje i visina sunca iznad horizonta su jednaki. Zavise od geografske širine. Što je geografska širina bliža nuli, što je ugao upada zraka bliži 90 stepeni, što je sunce više iznad horizonta, to je toplije i sjajnije.

Kako sunce mijenja visinu iznad horizonta

Visina sunca iznad horizonta nije konstantna. Naprotiv, uvek se menja. Razlog tome leži u neprekidnom kretanju planete Zemlje oko zvijezde Sunca, kao i rotaciji planete Zemlje oko svoje ose. Kao rezultat, dan slijedi noć, a godišnja doba slijede jedno drugo.

Teritorija između tropskih krajeva prima najviše topline i svjetlosti ovdje su dan i noć gotovo jednaki po trajanju, a sunce je u zenitu 2 puta godišnje.

Površina iznad arktičkog kruga prima manje topline i svjetlosti, ovdje postoje koncepti kao što su noć, koji traju oko šest mjeseci.

Dani jesenje i proljetne ravnodnevnice

Postoje 4 glavna astrološka datuma, koji su određeni visinom sunca iznad horizonta. 23. septembar i 21. mart su dani jesenje i proljetne ravnodnevnice. To znači da je visina sunca iznad horizonta u septembru i martu ovih dana 90 stepeni.

Južni i podjednako su obasjani suncem, a dužina noći jednaka je dužini dana. Kada astrološka jesen počinje na sjevernoj hemisferi, proljeće je, naprotiv, na južnoj hemisferi. Isto se može reći i za zimu i ljeto. Ako je na južnoj hemisferi zima, onda je na sjevernoj hemisferi ljeto.

Dani letnjeg i zimskog solsticija

22. jun i 22. decembar su ljetni dani, a 22. decembar ima najkraći dan i najdužu noć na sjevernoj hemisferi, a zimsko sunce je na najnižoj visini iznad horizonta tokom cijele godine.

Iznad geografske širine 66,5 stepeni, sunce je ispod horizonta i ne izlazi. Ova pojava, kada zimsko sunce ne izlazi na horizont, naziva se polarna noć. Najkraća noć se dešava na geografskoj širini 67 stepeni i traje samo 2 dana, a najduža noć na polovima i traje 6 meseci!

Decembar je mjesec u čitavoj godini kada su noći najduže na sjevernoj hemisferi. Ljudi u centralnoj Rusiji se bude na posao u mraku i takođe se vraćaju u mraku. Ovo je težak mjesec za mnoge, jer nedostatak sunčeve svjetlosti utiče na fizičko i psihičko blagostanje ljudi. Iz tog razloga može se čak razviti depresija.

U Moskvi 2016. godine izlazak sunca 1. decembra biće u 08.33. U ovom slučaju, dužina dana će biti 7 sati i 29 minuta. Bit će vrlo rano, u 16.03. Noć će biti 16 sati i 31 minut. Dakle, ispada da je dužina noći 2 puta veća od dužine dana!

Ove godine zimski solsticij je 21. decembar. Najkraći dan će trajati tačno 7 sati. Zatim će ista situacija trajati 2 dana. A počevši od 24. decembra, dan će polako ali sigurno početi da donosi profit.

U prosjeku će se dnevno dodati jedan minut dnevne svjetlosti. Na kraju meseca, izlazak sunca u decembru biće tačno u 9 sati, što je 27 minuta kasnije od 1. decembra

22. juna je ljetni solsticij. Sve se dešava upravo suprotno. Za cijelu godinu, ovaj datum je najduži dan u trajanju i najkraća noć. Ovo se odnosi na sjevernu hemisferu.

U Južnom je obrnuto. Za ovaj dan se vezuju zanimljivi prirodni fenomeni. Polarni dan počinje iznad arktičkog kruga; Sunce ne zalazi ispod horizonta na Sjevernom polu 6 mjeseci. Misteriozne bele noći počinju u Sankt Peterburgu u junu. Traju otprilike od sredine juna dvije do tri sedmice.

Sva ova 4 astrološka datuma mogu se promijeniti za 1-2 dana, jer se solarna godina ne poklapa uvijek sa kalendarskom godinom. Pomaci se dešavaju i tokom prijestupnih godina.

Visina sunca iznad horizonta i klimatski uslovi

Sunce je jedan od najvažnijih faktora koji formiraju klimu. U zavisnosti od toga kako se mijenja visina sunca iznad horizonta nad određenom površinom zemlje, mijenjaju se klimatski uvjeti i godišnja doba.

Na primjer, na krajnjem sjeveru, sunčeve zrake padaju pod vrlo malim uglom i samo klize po površini zemlje, a da je uopće ne zagrijavaju. Zbog ovog faktora, ovdje je klima izuzetno oštra, postoji vječni led, hladne zime sa ledenim vjetrovima i snijegom.

Što je visina sunca veća iznad horizonta, to je klima toplija. Na primjer, na ekvatoru je neobično vruće i tropsko. Sezonske fluktuacije se također praktično ne osjećaju u ekvatorskoj regiji, u ovim područjima vlada vječno ljeto.

Mjerenje visine sunca iznad horizonta

Kako kažu, sve genijalno je jednostavno. Tako je ovdje. Uređaj za mjerenje visine sunca iznad horizonta jednostavno je jednostavan. To je horizontalna površina sa motkom u sredini dužine 1 metar. Po sunčanom danu u podne, stub baca najkraću senku. Uz pomoć ove najkraće sjene provode se proračuni i mjerenja. Morate izmjeriti ugao između kraja sjene i segmenta koji povezuje kraj stupa sa krajem sjene. Ova vrijednost ugla će biti ugao sunca iznad horizonta. Ovaj uređaj se zove gnomon.

Gnomon je drevni astrološki alat. Postoje i drugi instrumenti za mjerenje visine sunca iznad horizonta, kao što su sekstant, kvadrant i astrolab.

Najvažniji izvor iz kojeg Zemljina površina i atmosfera primaju toplinsku energiju je Sunce. Šalje kolosalnu količinu energije zračenja u kosmički prostor: toplotnu, svjetlosnu, ultraljubičastu. Elektromagnetski talasi koje emituje Sunce putuju brzinom od 300.000 km/s.

Zagrijavanje zemljine površine zavisi od upadnog ugla sunčevih zraka. Svi sunčevi zraci dolaze na površinu Zemlje paralelno jedni s drugima, ali pošto je Zemlja sferna, sunčevi zraci padaju na različite dijelove njene površine pod različitim uglovima. Kada je Sunce u zenitu, njegovi zraci padaju vertikalno i Zemlja se više zagreva.

Celokupni skup energije zračenja koju šalje Sunce naziva se sunčevo zračenje, obično se izražava u kalorijama po jedinici površine godišnje.

Sunčevo zračenje određuje temperaturni režim Zemljine vazdušne troposfere.

Treba napomenuti da je ukupna količina sunčevog zračenja više od dvije milijarde puta veća od količine energije koju prima Zemlja.

Zračenje koje dopire do površine Zemlje sastoji se od direktnog i difuznog.

Zračenje koje dolazi na Zemlju direktno sa Sunca u obliku direktne sunčeve svjetlosti ispod neba bez oblaka naziva se ravno. Nosi najveću količinu topline i svjetlosti. Da naša planeta nema atmosferu, Zemljina površina bi primala samo direktno zračenje.

Međutim, prolazeći kroz atmosferu, otprilike četvrtina sunčevog zračenja se raspršuje molekulama plina i nečistoćama i skreće s direktnog puta. Neki od njih dopiru do površine Zemlje, formirajući se rasejanog sunčevog zračenja. Zahvaljujući raspršenom zračenju, svjetlost prodire na mjesta gdje direktna sunčeva svjetlost (direktno zračenje) ne prodire. Ovo zračenje stvara dnevnu svjetlost i daje boju nebu.

Ukupno sunčevo zračenje

Svi sunčevi zraci koji dopiru do Zemlje su ukupno sunčevo zračenje, tj. ukupnost direktnog i difuznog zračenja (slika 1).

Rice. 1. Ukupna sunčeva radijacija za godinu

Raspodjela sunčevog zračenja po površini zemlje

Sunčevo zračenje je neravnomjerno raspoređeno po zemlji. Zavisi:

1. o gustini i vlažnosti vazduha - što su one veće, to manje radijacije prima Zemljina površina;

2. zavisno od geografske širine područja - količina zračenja raste od polova do ekvatora. Količina direktnog sunčevog zračenja zavisi od dužine puta kojim sunčeve zrake prolaze kroz atmosferu. Kada je Sunce u zenitu (ugao upada zraka je 90°), njegovi zraci najkraćim putem udaraju u Zemlju i intenzivno odaju svoju energiju na malo područje. Na Zemlji se to dešava u pojasu između 23° N. w. i 23° J. sh., tj. između tropa. Kako se udaljavate od ove zone prema jugu ili sjeveru, dužina putanje sunčevih zraka se povećava, odnosno smanjuje se ugao njihovog upada na površinu zemlje. Zrake počinju padati na Zemlju pod manjim uglom, kao da klize, približavajući se tangentnoj liniji u području polova. Kao rezultat toga, isti protok energije se distribuira na veću površinu, pa se količina reflektirane energije povećava. Dakle, u području ekvatora, gdje sunčevi zraci padaju na površinu zemlje pod uglom od 90°, količina direktnog sunčevog zračenja koju prima Zemljina površina je veća, a kako se krećemo prema polovima, ta količina naglo raste. smanjuje se. Osim toga, dužina dana u različito doba godine ovisi o geografskoj širini područja, što također određuje količinu sunčevog zračenja koje dopire do površine zemlje;

3. od godišnjeg i dnevnog kretanja Zemlje - u srednjim i visokim geografskim širinama, priliv sunčevog zračenja uveliko varira prema godišnjim dobima, što je povezano sa promenama podnevne nadmorske visine Sunca i dužine dana;

4. o prirodi zemljine površine - što je površina svjetlija, to više sunčeve svjetlosti reflektira. Sposobnost površine da reflektuje zračenje se naziva albedo(od latinskog bjelina). Snijeg posebno snažno reflektira zračenje (90%), pijesak slabije (35%), a crnica još slabije (4%).

Zemljina površina apsorbuje sunčevo zračenje (apsorbovano zračenje), zagreva i zrači toplotu u atmosferu (reflektovano zračenje). Niži slojevi atmosfere u velikoj mjeri blokiraju zemaljsko zračenje. Zračenje koje apsorbira Zemljina površina troši se na zagrijavanje tla, zraka i vode.

Taj dio ukupnog zračenja koji ostaje nakon refleksije i toplinskog zračenja zemljine površine naziva se radijaciona ravnoteža. Radijacijski bilans Zemljine površine varira tokom dana i prema godišnjim dobima, ali u prosjeku za godinu svugdje ima pozitivnu vrijednost, izuzev ledenih pustinja Grenlanda i Antarktika. Ravnoteža zračenja dostiže svoje maksimalne vrijednosti na niskim geografskim širinama (između 20° S i 20° J) - preko 42*10 2 J/m 2 , na geografskoj širini od oko 60° u obje hemisfere opada na 8*10 2 - 13*10 2 J/m 2.

Sunčeve zrake daju atmosferi do 20% svoje energije, koja je raspoređena po cijeloj debljini zraka, te je stoga zagrijavanje zraka koje izazivaju relativno malo. Sunce zagrijava površinu Zemlje, koja prenosi toplinu atmosferskom zraku zbog konvekcija(od lat. konvekcija- dovođenje), odnosno vertikalno kretanje zraka zagrijanog na površini zemlje, na čije mjesto se spušta hladniji zrak. Ovako atmosfera prima većinu svoje toplote — u prosjeku tri puta više nego direktno od Sunca.

Prisustvo ugljičnog dioksida i vodene pare ne dozvoljava toplini koja se odbija od zemljine površine da slobodno ode u svemir. Oni stvaraju Efekat staklenika, zahvaljujući čemu temperaturna razlika na Zemlji tokom dana ne prelazi 15 °C. U nedostatku ugljičnog dioksida u atmosferi, Zemljina površina bi se preko noći ohladila za 40-50 °C.

Kao rezultat rastućeg obima ljudske ekonomske aktivnosti - sagorijevanja uglja i nafte u termoelektranama, emisija iz industrijskih preduzeća i povećanja emisije automobila - povećava se sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi, što dovodi do povećanja u efektu staklene bašte i prijeti globalnim klimatskim promjenama.

Sunčeve zrake, prolazeći kroz atmosferu, udaraju o površinu Zemlje i zagrijavaju je, što zauzvrat daje toplinu atmosferi. Ovo objašnjava karakterističnu osobinu troposfere: smanjenje temperature zraka s visinom. Ali postoje slučajevi kada se viši slojevi atmosfere ispostavi da su topliji od nižih. Ovaj fenomen se zove temperaturna inverzija(od latinskog inversio - okretanje).

Promjene dotoka topline u kratkim vremenskim periodima i njena neravnomjerna distribucija u omotaču pejzaža pod utjecajem su niza okolnosti od kojih ćemo razmotriti najvažnije.

Male periodične promjene zračenja zavise prvenstveno od činjenice da se Zemlja okreće oko Sunca po eliptičnoj orbiti, pa se stoga mijenja njena udaljenost od Sunca. U perihelu, odnosno u tački orbite najbliže Suncu (Zemlja je tu u sadašnjoj eri 1. januara), udaljenost je 147 miliona km; u afelu, tj. najudaljenijoj tački orbite od Sunca (3. jula), ova udaljenost je već 152 miliona km; razlika je 5 miliona km. U skladu s tim, zračenje se početkom januara povećava za 3,4% u odnosu na prosjek (tj. računato na prosječnu udaljenost od Zemlje do Sunca), a početkom jula se smanjuje za 3,5%.

Vrlo važan faktor koji određuje količinu zračenja koju prima određeno područje zemljine površine je upadni kut sunčevih zraka. Ako je J intenzitet zračenja kada zrake upadaju okomito, onda kada se susretnu s površinom pod uglom α, intenzitet zračenja će biti J sin α: što je ugao oštriji, veća je površina energija snopa zraka treba distribuirati i prema tome će biti manje po jedinici površine.

Ugao koji sunčevi zraci formiraju sa zemljinom površinom zavisi od terena, geografske širine i visine Sunca iznad horizonta, koja varira i tokom dana i tokom godine.

Na neravnom terenu (bez obzira da li je riječ o planinama ili malim neravnim površinama), različiti elementi reljefa su različito osvijetljeni Suncem. Na sunčanoj padini ugao upada zraka je veći nego na ravnici u podnožju brda, ali na suprotnoj padini ovaj ugao je vrlo mali. U blizini Lenjingrada, padina, okrenuta prema jugu i nagnuta pod uglom od 10°, nalazi se u istim termičkim uslovima kao i horizontalna platforma kod Harkova.

Zimi se strme padine okrenute prema jugu zagrijavaju bolje od blage (pošto je Sunce uglavnom nisko iznad horizonta). Ljeti blage padine s južnom ekspozicijom primaju više topline, dok strme padine primaju manje topline od horizontalne površine. Sjeverne padine naše hemisfere primaju najmanju količinu radijacije u svim godišnjim dobima.

Zavisnost ugla upada sunčevih zraka od geografske širine je prilično složena, jer se uz postojeći ugao nagiba ekliptike, visina Sunca na datom mestu (što znači ugao upada sunčevih zraka na ravnina horizonta) se menja ne samo dnevno, već i tokom cele godine. Najveća podnevna visina na geografskoj širini φ. Sunce dostiže 90° - φ u dane ekvinocija, na dan ljetnog solsticija 90° - φ +23°,5 i na dan zimskog solsticija 90° - φ - 23°,5.

Shodno tome, najveći ugao upada sunčevih zraka u podne na ekvatoru u godini varira od 90° do 66°,5, a na polu od -23°,5 do + 23°,5, odnosno praktično od 0° do +23°.5 (pošto negativni ugao karakteriše količinu uranjanja Sunca ispod horizonta).

Plinoviti omotač Zemlje igra glavnu ulogu u transformaciji sunčevog zračenja. Čestice zraka, vodena para i čestice prašine raspršuju sunčevu svjetlost; Zahvaljujući tome, dan je lagan i bez direktne sunčeve svjetlosti. Atmosfera, osim toga, apsorbira određenu količinu energije zračenja, odnosno pretvara je u toplinu. Konačno, ono što uđe u atmosferu djelimično se reflektira natrag u svemir. Oblaci su posebno jaki reflektori.

Kao rezultat toga, do Zemljine površine ne stiže svo zračenje primljeno na granici atmosfere, već samo dio, i, osim toga, kvalitativno (u spektralnom sastavu) se promijenio, budući da valovi kraći od 0,3 μ energetski apsorbiraju kisik i ozon, ne dopiru do površine Zemlje, a vidljivi talasi se različito raspršuju.

Očigledno, u odsustvu atmosfere, termalni režim Zemlje bi bio drugačiji od onoga što se stvarno posmatra. Za brojne proračune i poređenja često je zgodno eliminisati uticaj atmosfere na zračenje i imati koncept zračenja u njegovom čistom obliku. U tu svrhu izračunava se takozvana solarna konstanta, odnosno količina toplote u minuti. po 1 sq. cm crne površine (koja apsorbira svo zračenje) okomite na sunčeve zrake, koje bi Zemlja primila na svojoj prosječnoj udaljenosti od Sunca i u odsustvu atmosfere. Solarna konstanta je 1,9 kal.

U prisustvu atmosfere, faktor koji utiče na zračenje, kao što je dužina putanje sunčevog zraka u atmosferi, postaje posebno važan. Što veću debljinu zraka solarna zraka mora prodrijeti, to će više energije izgubiti u procesima raspršivanja, refleksije i apsorpcije. Dužina putanje zraka direktno zavisi od visine Sunca iznad horizonta, a samim tim i od doba dana i godišnjeg doba. Ako se dužina puta solarnog zraka kroz atmosferu na solarnoj visini od 90° uzme kao jedinica, tada će se dužina puta na solarnoj visini od 40° udvostručiti, na visini od 10° postat će jednaka 5,7, itd.

Za termički režim zemljine površine veoma je važno i trajanje njenog osvetljenja Suncem. Pošto Sunce sija samo tokom dana, odlučujući faktor će ovde biti dužina dana, koja se menja sa godišnjim dobima.

Konačno, treba imati na umu da iako se intenzitet zračenja mjeri u odnosu na površinu koja apsorbira sve zračenje, u stvari, sunčeva energija koja pada na tijela različite prirode ne apsorbira se jednako. Odnos reflektovanog zračenja i upadnog zračenja naziva se albedo. Odavno je poznato da albedo crne zemlje, lakih stijena, travnatih površina, površine akumulacije itd. veoma varira. Lagani pijesak odbija 30-35%, crnica (humus) 26%, zelena trava 26% zračenja. Za svježe pao čist i suv snijeg albedo može doseći 97%. Mokro tlo drugačije apsorbira zračenje od suhog: plava suha glina odbija 23% zračenja, ista mokra glina reflektira 16%. Posljedično, čak i uz isti dotok zračenja, pod istim uvjetima reljefa, različite točke na zemljinoj površini primat će različite količine topline.

Od periodičnih faktora koji određuju poznati ritam fluktuacija zračenja, od posebne je važnosti promjena godišnjih doba.

Na istoj geografskoj tački u različito doba dana, sunčevi zraci udaraju o Zemlju pod različitim uglovima. Izračunavanjem ovog ugla i poznavanjem geografskih koordinata možete precizno izračunati astronomsko vrijeme. Moguć je i suprotan efekat. Koristeći hronometar koji pokazuje tačno astronomsko vrijeme, možete georeferencirati tačku.

Trebaće ti

• - gnomon;
• - vladar;
• - horizontalna površina;
• - nivo tečnosti za uspostavljanje horizontalne površine;
• - kalkulator;
• - tablice tangenta i kotangensa.

Instrukcije

• Pronađite strogo horizontalnu površinu. Provjerite to pomoću nivoa. Možete koristiti ili balon ili elektronski uređaj. Ako koristite nivo tečnosti, balon treba da bude tačno u sredini. Radi lakšeg daljeg rada, pričvrstite list papira na površinu. U ovom slučaju je najbolje koristiti milimetarski papir. Kao horizontalnu površinu, možete uzeti list debele, izdržljive šperploče. Na njemu ne bi trebalo biti udubljenja ili izbočina.
• Nacrtajte tačku ili krst na milimetarskom papiru. Instalirajte gnomon okomito tako da se njegova os poklapa s vašom oznakom. Njegov vrh ima oblik oštrog konusa.
• Na krajnjoj tački sjene gnomona postavite drugu tačku. Označite ga kao tačku A, a prvu kao tačku C. Visina gnomona bi vam trebala biti poznata sa dovoljnom tačnošću. Što je veći gnomon, to je tačniji rezultat.
• Izmjerite udaljenost od tačke A do tačke C na bilo koji način. Provjerite jesu li jedinice iste kao i visina gnomona. Ako je potrebno, pretvorite u najpovoljnije jedinice.
• Na posebnom listu papira napravite crtež koristeći dobijene podatke. Crtež bi trebao rezultirati pravokutnim trokutom, čiji je pravi ugao C mjesto gnomona, strana CA je dužina sjene, a strana CB je visina gnomona.
• Izračunajte ugao A koristeći tangentu ili kotangens koristeći formulu tgA=BC/AC. Poznavajući tangentu, odredite stvarni ugao.
• Rezultirajući ugao je ugao između horizontalne površine i sunčeve zrake. Upadni ugao je ugao između okomice spuštene na površinu i zraka. To jest, jednak je 90º-A.

Memorandum za rješavanje zadataka na temu "Zemlja kao planeta Sunčevog sistema"

Za izvršenje zadataka za određivanje visine Sunca iznad horizonta u različitim tačkama koje se nalaze na istoj paraleli, potrebno je odrediti podnevni meridijan koristeći podatke o vremenu Griničkog meridijana. Podnevni meridijan se određuje po formuli:

(12 sati - vrijeme griničkog meridijana) * 15º - ako je meridijan na istočnoj hemisferi;

(Greenwich meridijan je 12 sati) * 15º - ako je meridijan na zapadnoj hemisferi.

Što su meridijani predloženi u zadatku bliži podnevnom meridijanu, to će Sunce biti više u njima, to je dalje, niže.

Primjer 1. .

Odredite na kojoj će se od tačaka označenih slovima na mapi Australije 21. marta nalaziti suncegornji iznad horizonta u 5 ujutro po Griničkom meridijanu po solarnom vremenu. Zapišite obrazloženje svog odgovora.

Odgovori. u tački A,

Tačka A je bliža od ostalih tačaka podnevnom meridijanu (12 - 5)*15º =120º istočno.

Primjer 2. Odredite na kojoj će se od označenih tačaka na karti Sjeverne Amerike Sunce nalaziti najniže iznad horizonta u 18:00 po Griničkom meridijanu. Zapišite svoje obrazloženje.

Odgovori. U tački A (18-12)*15º =90 º

2. Izvršiti zadatke za određivanje visine Sunca iznad horizonta u različitim tačkama koje nisu na istoj paraleli, a kada postoji naznaka dana zimskog (22. decembra) ili letnjeg (22. juna) solsticija, ti trebas

zapamtite da se Zemlja kreće suprotno od kazaljke na satu i što je tačka istočnije, Sunce će ranije izaći iznad horizonta.;

analizirati položaj tačaka navedenih u zadatku u odnosu na polarne krugove i tropske krajeve. Na primjer, ako pitanje ukazuje na dan - 20. decembar, to znači dan blizu zimskog solsticija, kada se na području sjeverno od polarnog kruga promatra polarna noć. To znači da što se tačka nalazi severnije, to će Sunce izaći iznad horizonta što je južnije, to ranije.

Odredite koja je od tačaka označenih slovima na karti Sjeverne Amerike, 20. decembra, Sunce kao prvo prema vremenu Griničkog meridijana će se uzdići iznad horizonta. Zapišite svoje obrazloženje.

Odgovori. U tački C.

Tačka A se nalazi istočno od tačke C, a tačka C severno (20. decembra dužina dana je kraća što je bliže severnom polu).

1. Da biste završili zadatke za određivanje dužine dana (noći) u vezi s promjenom ugla nagiba zemljine ose prema orbitalnoj ravni, morate zapamtiti - stepen mjere ugla nagiba zemljine ose do ravan zemljine orbite određuje paralelu na kojoj će se nalaziti arktički krug. Zatim se analizira situacija predložena u zadatku. Na primjer, ako je teritorija u uslovima dugog dana (u junu na sjevernoj hemisferi), onda što je teritorija bliža polarnom krugu, to je duži dan, to je kraći.

Odredi koja od paralela: 20° N, 10° S, na ekvatoru, 10° S ili 20° S. – da li će se maksimalna dužina dana posmatrati na dan kada je Zemlja u orbiti na poziciji prikazanoj na slici kao broj 3? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovori.Maksimalno trajanje će biti na geografskoj širini 20 J.

U tački 3 Zemlja se nalazi na dan zimskog solsticija - 22. decembra, u uslovima dužeg dana - južna hemisfera. Tačka A zauzima najjužniju poziciju.

Na kojoj od paralela označenih slovima na slici, 22. decembra, trajanje dnevnog vremena je najkraće?

4. Za određivanje geografske širine područja uzima se u obzir zavisnost upadnog ugla sunčevih zraka od geografske širine područja. U dane ravnodnevnice(21. marta i 23. septembra), kada sunčevi zraci padaju okomito na ekvator, formula se koristi za određivanje geografske širine:

90 º - ugao upada sunčeve svjetlosti = geografska širina područja (sjever ili jug određuje senka koju bacaju objekti).

Na dane solsticija (22. juna i 22. decembra) potrebno je uzeti u obzir da zraci Sunca padaju okomito (pod uglom od 90º) na tropski (23,5 º N i 23,5º J). Stoga se za određivanje geografske širine područja na osvijetljenoj hemisferi (na primjer, 22. juna na sjevernoj hemisferi), koristi formula:

90º- (ugao upada sunčeve svjetlosti - 23,5º) = geografska širina područja

Za određivanje geografske širine područja na neosvijetljenoj hemisferi (na primjer, 22. decembra na sjevernoj hemisferi), koristi se formula:

90º - (ugao upada sunčeve svjetlosti + 23,5º) = geografska širina područja

Primjer 1.

Odredite geografske koordinate tačke ako je poznato da u dane ekvinocija podnevno Sunce stoji tamo iznad horizonta na visini od 40º (senka objekta pada na sever), a lokalno vreme je 3 sata ispred Griničkog meridijana. Zabilježite svoje proračune i razmišljanja

Odgovori. 50ºN, 60ºE

90 º - 40 º = 50 º ( sjeverne geografske širine , jer senka objekata pada na sever na severnoj hemisferi)

(12-9)x15 =60º ( e.d. , jer je lokalno vrijeme ispred Greenwicha, što znači da se tačka nalazi istočnije)

Primjer 2.

Odredite geografske koordinate tačke koja se nalazi u Sjedinjenim Državama ako je poznato da je 21. marta u 17 sati po solarnom vremenu Griničkog meridijana, u ovoj tački podne, a Sunce je na nadmorskoj visini od 50° iznad horizonta. Zapišite svoje obrazloženje.

Odgovori. 40ºN, 75ºW

90 º -50 º =40 º ( sjeverne geografske širine - jer SAD su na sjevernoj hemisferi)

(17h -12h)*15 = 75º (č.d., jer se nalazi 3 vremenske zone zapadno od Griničkog meridijana)

Primjer 3.

Odredite geografsku širinu mjesta ako je poznato da 22. juna podnevno Sunce stoji tamo iznad horizonta na nadmorskoj visini od 35º sjeverne geografske širine Zapišite svoje proračune.

Odgovori.78,5 º sjeverne geografske širine

90 º -(35 º -23,5 º) = 78,5 S geografske širine.

5. Da bi se odredio meridijan (geografska dužina područja) na kojem se nalazi tačka, na osnovu vremena griničkog meridijana i lokalnog solarnog vremena, potrebno je odrediti vremensku razliku između njih. Na primjer, ako je podne (12 sati) na griničkom meridijanu, a lokalno solarno vrijeme u navedenoj tački je 8 sati, razlika (12-8) je 4 sata. Dužina jedne vremenske zone je 15º. Da bi se odredio željeni meridijan, izračun je 4 x 15º = 60º. Da biste odredili hemisferu u kojoj se nalazi dati meridijan, morate zapamtiti da se Zemlja rotira od zapada prema istoku (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu). To znači da ako je vrijeme Griničkog meridijana veće nego u datoj tački, tačka se nalazi na zapadnoj hemisferi (kao u predloženom primjeru). Ako je vrijeme Griničkog meridijana manje nego u datoj tački, tačka se nalazi na istočnoj hemisferi.

Primjer.

Na kom meridijanu se nalazi tačka ako se zna da je u podne po Griničkom meridijanu lokalno solarno vreme 16 sati? Zapišite svoje obrazloženje.

Odgovori. Tačka se nalazi na meridijanu 60º e.d.

16h. -12h. = 4 sata (vremenska razlika)

4x15 º = 60 º

istočne geografske dužine, jer u tački 16.00, kada je još 12.00 u Greenwichu (tj. tačka je istočnije)