Коли найпізніший світанок у році – чому він не збігається із зимовим сонцестоянням
Дні стають довшими, але світанок все одно затримується.
Зимове сонцестояння вирізняється найдовшою ніччю і найкоротшим днем. Після цього дні поступово збільшуються, а ночі – стають коротшими. Але, незважаючи на це, світанок все ще настає пізно. Видання IFLScience розповіло, чому так відбувається.
Проблема полягає в тому, що сонце і годинник не збігаються через астрономічні рухи планети. Вони регулярні, але не настільки, як потрібно суспільству, яке орієнтоване на точність вимірювання часу.
Доба в сучасному розумінні – це 24 години середнього сонячного часу. Ключове слово – “середній”. Раніше добу розраховували між двома послідовними полуднями, коли Сонце проходить певний меридіан. Хоча протягом року це в середньому становить 24 години плюс-мінус кілька мілісекунд, тривалість доби не залишається незмінною, якщо розглядати її по днях. Дні довші поблизу сонцестоянь і коротші в дні рівнодень. Це призводить до розбіжності між реальним полуднем на небі та часом, виміряним годинником.
Орбіта Землі близька до ідеального кола, але не є ним. Тобто, планета наближається до Сонця і віддаляється від нього. Різниця у відстані становить близько п’яти мільйонів кілометрів, при цьому найдальша точка (афелій) знаходиться на початку липня, а найближча (перигелій) — на початку січня.
Клімат протягом року не залежить від відстані до Сонця. Причина зміни пір року — нахил осі обертання нашої планети. Нахил осі обертання Землі становить 23,7 градуса, вона завжди спрямована в один бік: до Полярної зірки. Це призводить до того, що пори року пов’язані із сонцестоянням і рівноденням. Взимку півкуля розташована далі, отримуючи сонячне світло під меншим кутом, а влітку — навпаки.
Ключовим фактором є поєднання еліптичної орбіти, що впливає на швидкість планети, і нахилу осі обертання, що спричиняє нерівномірну зміну тривалості світлового дня. Орбітальні ефекти відстають від ефекту нахилу осі обертання, тому взимку найпізніший схід сонця припадає на кілька тижнів після сонцестояння; влітку ж зміщення призводить до найпізнішого заходу сонця.
Раніше вчені з Університету Каліфорнії в Берклі провели спостереження за зміною пір року на Землі з космосу. Вони з’ясували, що зима, весна, літо й осінь надзвичайно не синхронізовані.