Astronomy / Earth
Времена года и наклон оси
Почему летом тепло: не потому, что Земля ближе к Солнцу (ближе всего она в январе), а потому, что ось наклонена, и наклонённое к Солнцу полушарие получает более высокое Солнце на более долгий день. Земля на орбите с осью, закреплённой в пространстве, освещённая оттуда, где Солнце; наблюдатель на любой широте с дневной дугой Солнца над горизонтом; длина дня, полуденная высота и суточная инсоляция из геометрии, два полушария через год.
Что происходит
Ближе всего к Солнцу Земля в январе. На севере в это время не тепло — значит, дело не в расстоянии, а в оси. Она наклонена на 23,4° и весь год смотрит в одну точку пространства, поэтому в июне северное полушарие повёрнуто к Солнцу: Солнце выше в полдень, дольше над горизонтом и приносит больше энергии на квадратный метр. Через полгода тот же наклон отворачивает его. Наклон меняет суточный свет в Мюнхене впятеро между июнем и декабрём; расстояние — на семь процентов, и для севера не в ту сторону. Сдвиньте наклон к нулю — времена года исчезнут; к 90° — полюса по очереди смотрят на Солнце. Включите небо наблюдателя, чтобы увидеть дневную дугу с земли.
Уравнения модуля
Уравнения δ = asin(sin ε · sin λ) H = acos(−tan φ · tan δ) Q = (S₀/π)(a/r)² (H sin φ sin δ + cos φ cos δ sin H) r/a = (1 − e²)/(1 + e cos ν) продолжительность дня = 24 H/π , высота в полдень = 90° − |φ − δ|
