4-perc olvasni
Hány perc napfényt nyer az északi féltekén minden nap márciusban? Mi a helyzet júniusban? Mi a csillagászati oka ezeknek a változásoknak? Olvass tovább, hogy megtudd!
Boldog tavaszi napéjegyenlőséget!
a tavasz a sarkon van az északi félteke nagy részén, és ezzel együtt jön a hosszú és dicsőségesen pirítós nyári napok ígérete. Ha a hideg tél még mindig a levegőben, ahol élsz, lehet, hogy vajon mennyi ideig lesz, amíg azok hosszabb napok érkeznek.
szóval, hány extra perc napsütést nyerünk minden nap? És most, hogy már említettem, miért változik a nappali órák száma egész évben? Hogy is néz ki pontosan ez a változás? És mi köze ennek mindehhez a szinusz és koszinusz trigonometrikus függvényekhez, amelyekről eddig tanultunk?
maradjon velünk, mert pontosan ezekről a kérdésekről fogunk ma beszélni!
Hány perc van még holnap?
a nap 12 óra 10 perc és 11 másodpercig sütött ma, ahol Los Angelesben élek. Tegnap a nap 12 óra 8 perc 3 másodpercet vett igénybe, hogy áthaladjon az égen. Ami, ha kiszámoljuk, azt jelenti, hogy ma 2 perc 8 másodperc plusz napsütést kaptunk. És egy csillagászatilag valószínűtlen napkatasztrófától eltekintve, holnap 12 óra 12 perc és 19 másodperc napsütést kapunk—2 perc és 8 másodperccel többet, mint ma.
Hurrá!
ma 2 perc és 8 másodperc plusz napsütést kaptunk.
a még jobb hír az, hogy a következő héten a napsütés percei naponta 2 perc 8 másodperccel növekednek. És az azt követő héten tovább növekszik a kissé lassabb ütemben, körülbelül 2 perc és 7 másodperc naponta. Valójában ez a tavaszi vagy tavaszi napéjegyenlőség körüli időszak-és valójában a napéjegyenlőség csúcspontja—az az évszak, amikor a nappali órák száma növekszik a leggyorsabban.
de lehet, hogy kíváncsi, miért van ez? Miért változik a nappali órák száma egész évben? Ennek megválaszolásához beszélnünk kell egy kicsit a Naprendszer alapvető csillagászatáról.
hogyan változtat meg mindent a 23,5 fok?
Képzeld el, hogy a Föld és annak minden lakója boldogan forog, mint egy csúcs a tengelye körül naponta egyszer. Most képzeljük el, hogy boldogan forog tetején lassan utazik a Nap körül évente egyszer. Egy kis gondolkodással (és talán egy zseblámpával és golyóval készített modellel) meg kell győznie magát arról, hogy ha a Föld körül forgó tengely tökéletesen illeszkedik ahhoz a tengelyhez, amely körül a Nap körül forog, akkor a bolygó minden helyén mindig 12 óra nap és 12 óra éjszaka lesz—minden nap, egész évben.
hacsak nem egy barlangban éltek (és így nem láthatjátok a nappal és éjszaka érkezését és menetét), akkor felismeritek, hogy ez egyáltalán nem úgy hangzik, mint a Naprendszer, amelyben élünk—amiből arra a következtetésre juthatunk, hogy ez a két tengely valójában nem lehet egy vonalban. Ami valójában igaz—tudjuk, hogy a tengely, amely körül a Föld forog, körülbelül 23,5 fokkal meg van döntve ahhoz a tengelyhez képest, amely körül a Nap körül forog.
mit csinál ez? Röviden, sokat.
miért változnak a nappali órák?
pontosabban, a mi céljainkra itt a legfontosabb mellékterméke a föld megdöntött tengelye az a tény, hogy a nappali órák száma változik egész évben—és pontosan hogyan változik attól függ, hogy milyen szélességi fokon élsz. Ha belegondolsz (vagy vess egy pillantást arra a zseblámpára és golyómodellre, amellyel korábban játszottál), látni fogod, hogy a föld felső fele fél évig a Nap felé, a másik felétől pedig távol van.
a bolygó Nap felé dőlt részei naponta több mint 12 órányi napsütést kapnak, a tőle távol eső részek kevesebbet kapnak. Ahogy a Föld egész évben a Nap körül mozog, megváltozik annak mértéke, hogy a bolygó egy része a Nap felé vagy attól távol van. Ezzel a változással együtt jár a nappali órák számának változása, amelyet a Föld egy része kap.
a bolygó Nap felé dőlt részei naponta több mint 12 órányi napsütést kapnak.
mivel a helyszín télről nyárra megy, a nappali órák számának változása a tavaszi napéjegyenlőségben csúcsosodik ki—ezért a nappali órák száma jelenleg az északi féltekén maximális ütemben növekszik. A tavaszi napéjegyenlőség után, a nappali fény növekedésének sebessége elvékonyodik, amíg a nyári napfordulón meg nem áll. Ezen a ponton a nappali órák száma fokozatosan csökkenni kezd, felveszi a gőzt, amíg el nem éri az őszi napéjegyenlőség csúcsát, majd fokozatosan csökken, amíg a téli napfordulón ismét megáll.
ekkor kezdődik újra a ciklus.
nappali órák, szinusz és koszinusz: mi a kapcsolat?
mivel ez a periodikus természet arra enged következtetni, hogy a nappali órák száma és az óraszám változásának sebessége szorosan összefügg a szinusz és a koszinusz trigonometrikus függvényekkel, amelyekről az utóbbi időben beszéltünk. Valójában, ha egész évben elkészíti a nappali órák számát, látni fogja, hogy szinte pontosan úgy néz ki, mint egy szinuszfüggvény.
miért van ez? És hogy néz ki a szinuszfüggvény grafikonja? Sajnos mára kifogytunk az időből. Tehát ezekre a kérdésekre a választ meg kell várni a következő alkalommal.