4-minut læst
hvor mange minutter Dagslys får den nordlige halvkugle hver dag i Marts? Hvad med i Juni? Hvad er den astronomiske årsag til disse ændringer? Fortsæt med at læse for at finde ud af det!
glad forårsjævndøgn!
foråret er lige rundt om hjørnet for det meste af den nordlige halvkugle, og med det kommer løftet om lange og strålende toasty sommerdage. Hvis vinterens chill stadig er i luften, hvor du bor, undrer du dig måske over, hvor meget længere det vil være, indtil de længere dage ankommer.
så hvor mange ekstra minutter solskin vinder vi hver dag? Og nu hvor jeg har nævnt det, hvorfor ændres antallet af dagslys i løbet af året i første omgang? Hvordan ser den ændring ud? Og hvad har alt dette at gøre med de sinus-og cosinustrigonometriske funktioner, vi har lært om?
Stay tuned fordi det er præcis de spørgsmål, vi vil tale om i dag!
hvor mange minutter mere Dagslys i morgen?
solen stod op og skinnede i 12 timer 10 minutter og 11 sekunder i dag, hvor jeg bor i Los Angeles. I går tog solen 12 timer 8 minutter og 3 sekunder at krydse himlen. Hvilket, hvis du laver matematikken, betyder, at i dag gav os 2 minutter og 8 sekunder ekstra solskin. Og uden en astronomisk usandsynlig solkatastrofe vil i morgen give os 12 timer 12 minutter og 19 sekunder solskin—2 minutter og 8 sekunder mere end i dag.
Hurra!
i dag gav os 2 minutter og 8 sekunder ekstra solskin.
den endnu bedre nyhed er, at i den næste uge eller deromkring vil solskinsminutterne fortsætte med at stige med 2 minutter og 8 sekunder om dagen. Og for ugen eller deromkring efter det vil det fortsætte med at stige i det lidt langsommere tempo på cirka 2 minutter og 7 sekunder om dagen. Faktisk, denne tidsperiode omkring forårsjævndøgn—og faktisk toppede ved jævndøgn—er den tid på året, hvor antallet af dagslys vokser hurtigst.
men du undrer dig måske, hvorfor er det? Og for den sags skyld, hvorfor ændres antallet af dagslys overhovedet i løbet af året? For at svare på det, er vi nødt til at tale om en smule grundlæggende solsystemastronomi.
Hvordan ændrer 23,5 grader alt?
billede jorden og alle dens indbyggere lykkeligt spinning som en top omkring sin akse en gang om dagen. Nu billede, der lykkeligt spinning top langsomt rejser rundt om Solen en gang om året. Med en smule tanke (og måske en model lavet med lommelygte og kugle), skal du være i stand til at overbevise dig selv om, at hvis den akse, som Jorden drejer rundt om, er perfekt opstillet med den akse, som den drejer rundt om solen, så vil hvert sted på planeten altid opleve 12 timers dag og 12 timers nat—hver dag hele året rundt.
medmindre du faktisk har boet i en hule (og dermed ikke i stand til at se dagens og nattens begivenheder), vil du erkende, at dette ikke lyder som det solsystem, vi lever i overhovedet—hvorfra vi kan drage den konklusion, at disse to akser faktisk ikke må justeres. Hvilket faktisk er sandt-vi ved, at den akse, som Jorden drejer om, vippes omkring 23,5 grader i forhold til den akse, som den drejer rundt om Solen.
Hvad gør det? Kort sagt, meget.
hvorfor skifter Dagslys timer?
mere specifikt til vores formål her er det vigtigste biprodukt af Jordens skrå akse det faktum, at antallet af timer med Dagslys ændrer sig hele året—og nøjagtigt hvordan det ændrer sig afhænger af den breddegrad, hvor du bor. Hvis du tænker over det (eller kigger på den lommelygte og boldmodel, du spillede med tidligere), vil du se, at den øverste halvdel af jorden er vippet mod solen i halvdelen af året og væk fra den for den anden halvdel.
dele af planeten, der vippes mod solen, modtager mere end 12 timers solskin om dagen, dele, der peges væk fra den, modtager mindre. Når jorden bevæger sig rundt om solen hele året, ændres graden, i hvilken en del af planeten vippes mod eller væk fra solen. Og med denne ændring kommer en ændring i antallet af dagslys, som en del af jorden modtager.
dele af planeten, der vippes mod solen, modtager mere end 12 timers solskin om dagen.
da en placering går fra vinter til sommer, topper ændringshastigheden i antallet af dagslys ved forårsjævndøgn—hvorfor antallet af dagslys stiger med en maksimal hastighed lige nu på den nordlige halvkugle. Efter forårsjævndøgn, den hastighed, hvormed dagslyset øges, aftager, indtil det stopper ved sommersolhverv. På det tidspunkt begynder antallet af dagslys gradvist at falde, opsamling af damp, indtil den når et højdepunkt ved efterårsjævndøgn og derefter gradvist falder, indtil den igen stopper ved vintersolhverv.
på hvilket tidspunkt cyklussen begynder på ny.
Dagslys, sinus og cosinus: Hvad er forbindelsen?
da denne periodiske natur kan få dig til at gætte, viser antallet af dagslys og den hastighed, hvormed Antallet af timer ændres, at være tæt forbundet med sinus-og cosinustrigonometriske funktioner, vi har talt om for nylig. Faktisk, hvis du laver et plot af antallet af dagslys timer i løbet af året, vil du se, at det ser næsten ud som en sinusfunktion.
Hvorfor er det? Og hvordan ser grafen for en sinusfunktion faktisk ud i første omgang? Desværre er vi alle ude af tid til i dag. Så svaret på disse spørgsmål bliver nødt til at vente til næste gang.