Как светит солнце в течение дня. Астрономические опыты. Движение Солнца и сутки

Вопрос №23.Суточное и годовое движ. Солнца.Законы Кеплера.Особенности движения солнца в тропич.и полярных районах

Известно, что небесная сфера со всеми находящимися на ней светилами вращается вокруг оси мира. Это движение называется видимым суточным движением сферы. Направлено суточное движение по часовой стрелке, если смотреть на на сферу со стороны северного полюса P N . Вследствие суточного движения все светила, вращаясь с вместе со сферой, двигаются параллельно небесному экватору, т.е. по небесным параллелям , всегда пересекают в этом движении меридиан наблюдателя, некоторые пересекают I-ый вертикал и горизонт. Пересечение светилом в своем суточном движении полуденной части меридиана наблюдателя называется верхней кульминацией , а пересечение светилом полуночной части называется нижней кульминацией. Из нижнего рисунка видно, что для постоянной широты и светила с постоянным склонением в момент верхней кульминации светило имеет максимальную высоту, а в момент нижней кульминации - минимальную высоту. Пересечение светилом в своем суточном движении плоскости истинного горизонта называется точками восхода и захода .

Как Солнце освещает Землю в разное время года

Для разных положений Луны по отношению к Земле и Солнцу мы последовательно получаем Новолуние, Полумесяц, Полную Луну, Улушение и снова Новолуние. Зеленая область на последней Новолунии представляет собой путь, который Луна должна была сделать больше, чтобы вновь представить себя как Новолуние. Читатель напоминает о различии между днем ​​сидерического и солнечного дня? В этом случае у нас есть нечто похожее: Луне требуется 3 дня, чтобы обойти Землю, однако, поскольку Земля также обходит Солнце, это означает, что относительное положение Земли, Солнца и Луны различается через 3 дня, поэтому Луне нужно «ходить» немного больше, чтобы она выглядела одинаково в ночном небе.

Видимое годовое движение Солнца.

В результате движения Земли по своей орбите наблюдателю на Земле кажется, что Солнце все время перемещается по небесной сфере относительно неподвижных звезд. Правда наблюдать движение Солнце относительно звезд не представляется возможным, т.к. звезды в дневное время не видны. Перечислим некоторые убедительные факты перемещения Солнца относительно звезд:

Собственное движение Луны

Таким образом, так называемый синодический месяц имеет 5 дней и соответствует полному периоду, который Луна приводит к повторению своей фазы. Положение Солнца важно, потому что мы видим свет, который отражает Луна. Сама Луна всегда отражает одно и то же «количество» света, но в зависимости от ориентации на Землю мы можем получать больше или меньше света. Из рисунка они могут сделать очевидный вывод: Солнце, Земля и Луна находятся не в одной плоскости. Если бы они были, мы не смогли бы увидеть Полную Луну, потому что Земля была бы впереди Солнца, не позволяя солнечному свету освещать Луну.

    В разное время года в полночь видны разные звезды.

    Меридиональная высота Cолнца в течении года изменяется.

    Изменяются также азимуты восхода и захода Солнца, а также продолжительность дня и ночи.

Земля, двигаясь по своей орбите, сохраняет в мировом пространстве неизменное положение своей оси вращения. Угол наклона оси вращения Земли с плоскостью орбиты Земли составляет 66°33", следовательно, угол между плоскостью орбиты Земли и плоскостью земного экватора составляет 23°27".

Обратите внимание, что на снимке фотографии фаз Луны соответствуют тому, что мы можем видеть в Северном полушарии. В южном полушарии наблюдается симметричная. Поскольку это должно быть выведено из образа и здравого смысла, в Новолунии Луна не появляется, тогда как в полнолунии мы можем созерцать Луну всю ночь. На промежуточном пути между двумя крайностями у нас появляется Луна днем ​​и начинается рано, так как она «растет». После полнолуния Луна появляется все более и более позднее, так как она «спускается», появляясь только на рассвете, прежде чем вернуться в «Новолуние».

Эклиптика - это видимый годовой путь, по которому перемещается Солнце по небесной сфере. Эклиптика - это проекция плоскости земной орбиты на небесную сферу. Т.к. плоскость небесного экватора - это продолжение земного экватора, а плоскость эклиптики - это плоскость орбиты Земли, то плоскость эклиптики составляет с плоскостью небесного экватора угол = 23°27". Точкой Овна () называется точка на небесной сфере, в которой Солнце в своём видимом годовом движении меняет своё склонение с южного на северное. В эту точку Солнце ежегодно приходит 21-го марта - в день весеннего равноденствия. Точка Овна задает точку отсчета еще для одной координаты - для прямого восхождения. Прямое восхождение () - это дуга небесного экватора от точки Овна до меридиана светила, в сторону обратных западных часовых углов (или если смотреть со стороны северного полюса, то против часовой стрелки). Именно в этом направлении по небесной сфере перемещваются Солнце, Луна и, следовательно, увеличивается прямое восхождение этих светил.

Следовательно, иногда она ближе, иногда она немного более далека. Когда дело доходит до того, чтобы быть ближе и быть Полной Луной, есть то, что мы называем Супер Луной, где Луна, кажется, немного больше. И затмения, как они происходят? Затмение означает, что оно становится невидимым, поэтому лунное затмение возникает, когда Луна исчезает из ночного неба из-за присутствия Земли, что предотвращает свет от Солнца от освещения Луны. Очевидно, это затмение происходит во время полнолуния и наблюдается ночью В Новолунии мы имеем противоположную ситуацию, то есть в этом случае Луна стоит на переднем плане Земли, не позволяя солнечному свету добраться до Земли.

Изменение экваториальных координат Солнца.

В течении года Солнце по небесной сфере проходит четыре точки (смотри таблицу).

Название

День весеннего равноденствия

День летнего солнцестояния

Поскольку Луна относительно невелика, трудно быть счастливым быть в месте, где солнечный свет полностью не может попасть в наши глаза. Каждый месяц мы не имеем затмений, потому что орбитальная плоскость Луны не совпадает с орбитальной плоскостью Земли. Планы пересекаются, и время от времени нам посчастливилось найти три звезды, выровненные. Однако, учитывая, что Земля скрывает луну более или менее полностью, чем луна скрывает солнце, гораздо легче наблюдать лунные затмения.

Название происходит от того факта, что затмения возникают, когда Луна пересекает эту плоскость. В дневном небе Солнце имеет заданный путь, соответствующий этой плоскости. Читателю напоминают, что солнечная система выглядит как диск, как на следующем изображении? Это означает, что планеты солнечной системы имеют одинаковую эклиптику. Следовательно, путь, который солнце делает с востока на запад в дневное небо, сопровождается аналогичным путем, в «линиях» очень близко, всеми планетами Солнечной системы.

День осеннего равноденствия

День зимнего солнцестояния

Тропическим годом называется промежуток времени между двумя последовательными прохождения центра Солнца через точку Овна. Его продолжительность составляет 365,2422 суток. Этот период положен в основу календарного года. Уточнение величины тропического года оставило свой след в истории астрономии в виде египетского года, юлианского и григорианского стилей. Для приближенных расчетов необходимо знать суточные изменения координат Солнца. Прямое восхождение Солнца в течение года изменяется почти равномерно. Суточная скорость изменения прямого восхождения Солнца составляет 360°/365,24221°/сутки.

Луна также перемещается туда, потому что наклон ее орбиты относительно эклиптики составляет всего 5º. НЕСТИНАРИ - ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ СКРЫТЫХ ЗНАНИЙ. Нестинарство - это система верований и ритуалов в соответствии с календарем Нестинара. Это практикуется иерархически организованным сообществом. Ритуал Нестинара сохранился в деревне Нацелло, стоящей под эпитропией, которая сохраняет подлинность ритуала с остальной частью общины, хотя нет потомков нестинари.

Центр веры в Св. Святой воплощает добро и зло, направляет человеческие судьбы. Его благосклонность зависела от благополучия истребителя. Согласно легенде, он находит помощника, возлагая огонь на небо и собирая всех мальчиков. В огне только один играет - Костадин. Он также выбирает женщину - Елену.

Склонение Солнца в течении года изменяется неравномерно

Явления, связанные с движением Солнца для наблюдателей в различных широтах.

Явления, сопровождающие годовое и суточное движение Солнца.

Времена года. Количество солнечной энергии, получаемой единичной площа­дью на Земле, зависит главным образом от высоты Солнца над горизонтом и вре­мени освещения. В средних широтах высоты Солнца меняются за год на 46°53", что и приводит к смене времен года. На рис. 23 в положении // Земля обращена к Солнцу северным полушарием, где вы­соты Солнца больше, время освещения продолжительнее - наступает лето. В положении IV наоборот - в северном полушарии зима, в южном - лето.

Ритуалы - танцоры огня, чаще женщины. Нестинарка сжег подсвечник в праздники, держит значки. Эпитафия освещает воду и посыпает иконы святого источника, празднует ритуал в день святого. У болгар несколько арий - Русинова, Голяма, Влахово, Дальний, Св. Это фонтаны с крышками, есть часовенки с приютами для значков и свечами.

Послушный предмет - это барабан, охраняемый в столовой и экспортируемый только в день Св. Все идут к дымке, руководствуясь барабаном и волынкой. Животных освящают в местечке Курбан. Днем начинается огонь, и вечером танцор начинает с кайт-игр. Вы уничтожаете огненную танцовщицу, вы также раняете Бога.

Астрономическими признаками вре­мен года принято считать соотношение знака и величины склонения Солнца с широтой места. Когда δ становится одно­именным с φ, начинается весна, а при δmax начинается лето. Когда δ стано­вится разноименным с φ, начинается осень, а при δmax начинается зима.

Вследствие неравномерности движе­ния Солнца по эклиптике время прохож­дения участков эклиптики между точ­ками времен года неодинаково, поэтому в северном полушарии весна продол­жается 92,9 сут; лето - 93,6; осень - 89,8; зима - 89,0 сут; теплый весенне-летний период на семь дней длиннее осен­не-зимнего. В тропиках вместо лета и зимы различают два сезона - соответ­ственно сухой и дождливый.

«Болгарские и греческие танцоры говорят на другом языке, но их называют братьями, и между ними нет этнического разделения». Народы как в Болгарии, так и в Греции считают, что они происходят из места под названием «Родина». Это Влахов Дол, известный в регионе как Влахово, Одорчета, Припор, Трипори около Великой Странджи, где, согласно легенде, много лет назад было поселение, место рождения всех Нестинарских колен. Все деревни в этом районе шли в воскресенье до дня Св. Константин и Елена о так называемых сказка о Великом Хадже.

Положение солнца в дни равноденствия

Там каждая деревня имела свое «барбекю» с местом для общего стола рядом с ним. После более чем 70 перерывов ритуал снова выполняется. Огненные танцоры высоко ценятся православными христианами, но для них мир управляется Божьим заместителем на земле, и это святой.

Климатические пояса.

Разделение Земли на климатические пояса связано с количеством тепла, получаемым от Солнца, и особенностями его суточного движения. С астрономической точки зрения Зем­ля разделяется на пять климатических поясов.

Жаркий, или тропический, пояс вклю­чает районы, в которых Солнце может проходить через зенит. Условие прохож­дения через зенит: δ= φ Следователь­но, границами пояса будут параллели 23°27" N и S, т. е тропики Рака и Козе­рога

Их игра в огне во имя того, чтобы быть хорошим для всего сообщества. Все социальные договоренности и ритуалы в деревнях Нестинара подчиняются «закону о танцах огня». Самые важные объекты в ритуале - это значки. Отношение к ним - это быть близкими существами - одевать их, купать их, кормить их. Иконы болгарских и греческих танцовщиц считаются «братьями», потому что они были сделаны из дерева, выращенного в самом священном месте рядом с Великой Айямой Влахово.

Движение Солнца и сутки

Они называют значки тугими, потому что у них есть ручки под стойкой, чтобы «смотреть». Начальник огня, который руководил таинствами, однажды заботился о знаках. Сегодня именно это делает Викилин - человек из нестинской семьи или женат на нестинарке. Иконы переносятся неудобными мальчиками, которые также выбирают их, и это считается большой честью.

Умеренный пояс (северный и южный) включает районы, в которых Солнце каждый день восходит и заходит, но не проходит через зенит. Условие восхода δ< 90°-φ Следовательно, грани­цами этих двух поясов будут параллели от 23°27" до 66°33"N и S, т. е. от тропи­ков до полярных кругов.

Холодный, или полярный, пояс (ар­ктический, антарктический) включает районы, в которых возможны дни с не­заходящим или невосходящим Солнцем. При δ >90-φ к одноименных Солн­це будет незаходящим, а при δ >90-φ и разноименных - невосходящим.

Время от времени Константин и Елена неизменно остаются неизменными. Их четыре. «Скопос» звучит как путь и возвращение в священные места. «Идите в огонь», пока игра проходит в углях, а иногда и в игре огненных танцовщиц в Конакском Конадине. «Вокруг огня» или «Горо во главе ямы» звучит, когда питто ведет к вершинам Святой Елены, вокруг углей после игры с огненным танцем и вечером святого Костадин, когда шествие идет от скинии святого к площади. Например, когда Нестинарка решила, что у нее есть время пророчествовать, она сообщила, и музыка остановилась.

Крайние параллели, на которых воз­можно незаходящее или невосходящее Солнце, называются полярными кругами: северным - в φ = 66°33" N и южным - в φ = 66°33"S Следовательно, два хо­лодных пояса простираются от поляр­ных кругов до полюсов.

Особенности движения Солнца в раз­ных широтах.

Валерия Пауль подчеркивает, что правильное исполнение ритуала Нестинара, проведенного в традиционном календаре для сообщества, является способом помочь космическим силам в ежедневном и ежегодном естественном цикле. В календаре огненного танца год делится на два из самых священных дней. Это трехдневный праздник Св. Константина и Елены и трехдневный праздник зимой, который совпадает со днями Св. Зимы, играет в конаке печи из священного очага. Летом он также разыгрывается в угощениях Енёвдена, Санкт-Пантелеймона, но открытый воздух и священные мероприятия - это один день.

Рассмотрим, как проис­ходит совместное суточное и годовое движение Солнца при изменении широты места. Как показано на рис. 24, в тече­ние года Солнце движется по спирали и его крайние параллели создают пояса сферы в пределах 23°27"N и S. Для выяснения особенностей движения Солнца эти пояса заносятся на сферу в данной широте (рис. 27).

В настоящее время календарь нестинариев, переселенных в Грецию, более совершенен. Календарь огненной танцовщицы делит год на два периода на позиции солнца. Зимой ритуалы в первые дни, когда день постепенно начинает расти после зимнего солнцестояния - Васильевден, Весной-летом - в дни до и во время летнего солнцестояния, но до осеннего равноденствия. Между осенним равноденствием и зимним солнцестоянием сообщество нестинаров не объединяется.

Величайшим религиозным праздником для танцоров огня является Св. Согласно традиционной традиции, она длится 3 дня, но в последние годы она. Существующая в течение десятков тысяч лет, делая религию одним из главных признаков развития человеческого разума.

На экваторе (рис. 27, а) все паралле­ли Солнца делятся пополам, поэтому день всегда приближенно равен ночи. В дни равноденствий (δ=0) Солнце движется по экватору, который совпадает здесь с первым вертикалом; в пол­день Солнце проходит через зенит. До полудня Солнце движется по Е части пер­вого вертикала, а после полудня - по W, т. е. в полдень азимут Солнца мгно­венно изменяется на 180°. В дни солнце­стояний параллелями являются тропи­ки (δ = 23°27"), при этом меридиональ­ные высоты Н = 66°33" будут наимень­шими.

С древних времен люди поклонялись Солнцу как Богу. Культ понятен, потому что он является главной движущей силой мира. Более древние люди понимали, что без его света и тепла он останется без урожая и, следовательно, без пищи, которую они выжили. Солнце является самым почитаемым небесным объектом всех времен, но наряду с его движением в Античности, был большой интерес и к звездам. Они служили ориентиром и прогнозированием астрономических событий.

Первые цивилизации дали имена кластерам звезд и определили 12 созвездий из них, которые они считали наиболее важными. Для каждого из них был составлен конкретный миф, и это распределение сохранилось и по сей день с помощью астрологии. Зодиак символически изображает Солнце и его движение через 12, которое длится один календарный год, Солнце является воплощением Бога, а созвездия - это места, где он путешествует.

В тропическом поясе (рис. 27, б) крайние параллели Солнца вмещают зенит (φ ≤ 23°27"N, S), поэтому Солнце проходит через зенит дважды в год, а на границах пояса - один. Продолжи­тельность дня в течение года меняется мало. Солнце может пересекать первый вертикал (δ < φ) и не пересекать его. В тропиках изменение азимута проис­ходит весьма неравномерно: велико око­ло кульминаций и мало около первого вертикала.

Один из древнейших мифов о Боге, известный в истории, касается египетского бога Гора. В древних египетских иероглифах говорится, что он родился 25 декабря после совершенной концепции. При рождении его небо было освещено яркой звездой. Когда он родился, три короля пришли, чтобы дать ему его дары. В возрасте 12 лет он стал учителем, и в возрасте 30 лет он начал свое священное служение. Его миссия сопровождается 12 учениками. Он совершал чудеса, как исцеление больных людей и хождение по воде.

Он предан своим учеником, распятым, и через три дня после его смерти он воскрес. Вы можете найти сходство между мифом о Боге Тор и Иисусе, но сходство не только здесь. Та же история повторяется и мифология о других богах - индийском боге, греческом боге Дионисе и Митре Персии.

В умеренном поясе Солнце в течение года всегда восходит и заходит, причем продолжительность дня меняется в ши­роких пределах (крайние параллели на рис. 24). В этом поясе Солнце никогда не проходит через зенит, а меридиальные высоты меняются в течение одного года на 2δmax.

В полярном поясе (рис. 27, в) может наблюдаться незаходящее или невосхо­дящее Солнце, когда δ≥ 90° - φ, т. е. возможен полярный день или ночь. В остальное время Солнце восходит и заходит

Полярным днем называется промежу­ток времени, в течение которого Солн­це в суточном движении не заходит и движется над горизонтом (параллели bb1, Na на рис 27, в), он продолжается, пока δ≥ 90°-φ и одноименно

Полярной ночью называется промежу­ток времени, в течение которого Солн­це в суточном движении не восходит и движется под горизонтом (параллели Sc, d1d), ночь продолжается, пока δ≥ 90°-φ и разноименно

На полюсах полярные день и ночь продолжаются почти полгода, на север­ном полюсе день - с 21 марта по 23 сентября, ночь - с 23 сентября по 21 марта, на южном - наоборот

Законы Кеплера.

1. Орбиты планет есть эллипсы, в одном из фокусов кото­рых находится Солнце. Радиус-вектор точки эллипса (рис. 21) выражается фор­мулой:


2. Площади, описываемые радиусом-вектором планеты в равные промежутки времени, равны (см. рис. 21)

где с - момент количества движения точки единичной массы.

Этот закон учитывает неравномер­ность движения данной планеты по ее орбите: ближе к Солнцу планета движет­ся быстрее, дальше - медленнее.

3. Квадраты звездных периодов обра­щения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит. Этот закон показывает, что более близ­кие к Солнцу планеты имеют большие средние орбитальные скорости, чем бо­лее удаленные; например Меркурий име­ет v = 48 км/с, Венера -35 км/с, а Плу­тон - около 5 км/с.

Ньютон показал, что законы Кепле­ра в общем виде относятся ко всем кос­мическим телам и действуют в любом поле тяготения и что эти законы долж­ны учитывать массы и скорости тел. Формула (51) для радиуса-вектора была выведена Ньютоном из закона всемир­ного тяготения в общем виде (как урав­нение конического сечения с е от 0 до ∞). Из нее следовало, что в центральном поле тяготения орбитами космических тел являются конические сечения: в зависимости от скорости движения тело может описывать эллипс, параболу или гиперболу.

Помимо вращения вокруг оси, Земля, как и все планеты, обращается по эл­липтической (е = 0,0167) орбите вокруг Солнца (рис. 23) в направлении суточ­ного вращения, причем ее ось pnps на­клонена к плоскости орбиты на угол 66°33", сохраняющийся в процессе обра­щения (без учета возмущений). Движе­ние Земли по орбите происходит неравно­мерно, что отражено во втором законе Кеплера (см. § 12). Быстрее всего Земля движется в перигелии (точка П" на рис. 23), где v=30,3 км/с, который она проходит около 4 января; медленнее все­го - в афелии (точка А" на рис. 23), где v = 29.2 км/с, который она проходит около 4 июля Вследствие этого участки орбиты ///- IV -/ Земля проходит быстрее, а участки /-II -/// - медлен­нее. Средняя орбитальная скорость 29,76 км/с у Земли бывает около равно­денствий (/ и ///). Орбитальное движе­ние вызывает изменение направлений на светила для наблюдателя, находя­щегося на поверхности Земли. Вследст­вие этого положения светил на сфере должны изменяться, т. е. светила, поми­мо суточного движения со сферой, долж­ны иметь еще и видимые, собственные движения о сфере

Небесная сфера

Долгие века "земная твердь" считалась образцом незыблемости и неподвижности. Нет ничего удивительного, что эта ошибка продержалась так долго, ведь все наши чувства говорят о неподвижности Земли и вращении вокруг нее "небесного свода" со звездами, Солнцем и Луной. Но и сейчас в астрономии, как память о тех давних временах, используется понятие небесной сферы - воображаемой бесконечно большой сферы, в центре которой находится наблюдатель и на поверхности которой отображаются движения небесных светил.

Конечно, самым заметным является суточное вращение неба - утром встает Солнце, проходит по небу и опускается за горизонт, звезды, которые вечером видны на востоке, к полуночи высоко поднимаются на юге а затем опускаются к западу, снова встает Солнце... Кажется, что небо вращается вокруг невидимой оси, расположенной около Полярной звезды.

Движение звезд вокруг Полюса мира. Фото А. Миронова

Но суточное вращение неба очень зависит от нашего положения на земном шаре - если мы окажемся в южном полушарии, нам будет очень непривычно, что Солнце движется по небу в противоположном направлении - справа налево. Посмотрим подробнее, как изменяется видимое вращение небесного свода в разных местах Земли.

Для начала следует запомнить, что высота Полюса Мира (точки, вокруг которой происходит вращение неба) над горизонтом всегда равна географической широте места наблюдения. Значит, на северном полюсе Полярная звезда будет находиться в зените, а все светила будут в суточном вращении двигаться слева направо параллельно горизонту, никогда не восходя и не заходя. Находясь на полюсе, мы могли бы увидеть звезды только одного полушария, зато в любую ночь.

Напротив, для наблюдателя на экваторе не существует невосходящих звезд (впрочем, как и незаходящих) - все звезды неба доступны для наблюдений, они восходят вертикально в восточной части горизонта и ровно через 12 часов заходят в западной части неба.



В средних широтах часть звезд в окрестностях полюса никогда не опускается под горизонт, но такая же область неба вокруг противоположного полюса никогда не доступна для наблюдений, остальные же звезды, полосой расположенные с обеих сторон небесного экватора, восходят и заходят в течение суток.



Примерно так же будет выглядеть и движение светил в средних широтах южного полушария с той только разницей, что будет виден над горизонтом южный Полюс Мира, вокруг которого звезды вращаются по часовой стрелке, а знакомые нам экваториальные созвездия, перевернутые "вверх ногами", выше всего поднимаются в северной части неба и двигаются справа налево.



Движение Солнца и сутки

Говоря о движении звезд, мы не интересовались расстоянием до них и движением Земли вокруг Солнца - расстояния до звезд огромны и изменения их положений из-за годового движения Земли очень малы и могут быть измерены только очень точными инструментами. Совсем другое дело - Солнце. Движение Земли по орбите приводит к видимому движению Солнца среди звезд. Путь, который проходит Солнце на небе в течение года называют эклиптикой. Так как земная ось наклонена на 23,5°, то при обращении Земли вокруг Солнца к нему оказывается повернуто то северное, то южное полушарие - этим и объясняется смена сезонов на нашей планете.

Когда к Солнцу повернуто северное полушарие - там наступает лето, Солнце в своем видимом пути по эклиптике оказывается в северной ее части и у нас, в северном полушарии, выше поднимается над горизонтом. На северном полюсе на полгода Солнце становится незаходящим светилом - там наступает полярный день. Немного южнее полярный день длится уже меньше и на широте полярного круга (66,5° - полярный круг отстоит на 23,5° от полюса) Солнце не заходит всего лишь несколько дней в середине лета, вблизи дня летнего солнцестояния (22 июня). Зимой на полюсе почти полгода не восходит Солнце (немного меньше из-за рефракции), южнее полярная ночь становится все короче и вне полярного круга Солнце даже в середине зимы встает над горизонтом.

В средних и экваториальных широтах Солнце всегда восходит и заходит, продолжительность дня сильно зависит не только от времени года, но и от широты - чем ближе к экватору, тем меньше отличается продолжительность дня зимой и летом и тем ближе продолжительность дня и ночи к 12 часам. Но только на экваторе продолжительность дня и ночи всегда постоянна. Продолжительность сумерек тоже зависит от широты - в экваториальных широтах Солнце садится перпендикулярно горизонту и сумерки самые короткие, а на широте Санкт-Петербурга в середине лета они продолжаются от захода Солнца до его восхода - это и есть знаменитые белые ночи.

От широты зависит, как высоко может подняться Солнце над горизонтом - в день солнцестояния эта высота составит 90°-φ+23,5°.

Кстати, очень распространено ошибочное мнение, что на экваторе Солнце в полдень всегда бывает в зените - это не так, в любой точке Земли, лежащей между линий тропиков (от 23,5°ю.ш. до 23,5°с.ш.) точно через зенит Солнце проходит лишь дважды в году, на экваторе - в дни равноденствий, а на линиях тропиков - только раз в году, в день летнего солнцестояния на северном тропике и в день зимнего солнцестояния - на южном.

Движение Земли вокруг Солнца приводит к еще одному важному явлению - продолжительность солнечных суток (промежуток времени между двумя полуднями) не совпадает с сутками звездными (промежутком времени между прохождением через меридиан какой-либо звезды). Дело в том, что Земле необходимо дополнительное время, чтобы повернуться на угол, который она проходит за сутки по своей орбите. Более того, продолжительность солнечных суток непостоянна (см. статью Уравнение времени). Легко сделать приблизительную прикидку - за сутки земля проходит 1/365 часть своей орбиты или чуть меньше 1°, а если Земля совершает оборот вокруг своей оси (360°) приблизительно за 24 часа, то на 1° она повернется примерно за 4 минуты. Действительно, звездные сутки составляют 23 часа 56 минут 4 секунды.

Луна

Наш спутник с древних времен служил людям для счета времени, и это не случайно - изменение фаз Луны легко наблюдать и продолжительность месяца определить несложно, к тому же месяц стал очень удобной промежуточной единицей измерения времени между сутками и годом. Кстати, всем привычная семидневная неделя тоже связана с Луной - 7 суток это примерно четверть месяца (и фазы Луны тоже отмеряют четвертями). Большинство древних календарей были лунными и лунно-солнечными.



Конечно, первое, что бросается в глаза при наблюдениях Луны - это изменение ее вида в течение месяца от тонкого серпа, который можно заметить сразу после захода Солнца спустя 2-3 суток после новолуния, к фазе первой четверти (в северном полушарии освещена правая половина диска Луны), далее к полнолунию, последней четверти (освещена левая половина диска) и, наконец, к новолунию, когда Луна сближается с Солнцем и исчезает в его лучах. Смена фаз объясняется изменением положения Луны относительно Солнца при обращении ее вокруг Земли, полный цикл изменения фаз - оборот относительно Солнца или синодический месяц продолжается около 29,5 суток. Период обращения относительно звезд (сидерический месяц) немного меньше и составляет 27,3 суток. Как видите, в году содержится нецелое число месяцев, поэтому лунно-солнечные календари используют специальные правила чередования 12-месячных и 13-месячных лет, из-за этого они довольно сложны и сейчас в большинстве стран вытеснены григорианским календарем, никак не связанным с Луной - в память о его предшественниках остались лишь месяцы (правда, более продолжительные, чем лунные) и недели...

В движении Луны есть еще одна интересная особенность - период ее вращения вокруг своей оси совпадает с периодом обращения вокруг Земли, поэтому наш спутник всегда повернут к Земле одним полушарием. Но нельзя сказать, что мы можем видеть только половину поверхности Луны - из за неравномерности орбитального движения Луны и наклона ее орбиты к экватору Земли, относительно земного наблюдателя Луна немного поворачивается как по широте, так и по долготе (это явление называется либрацией) и мы можем видеть краевые зоны диска - в сумме наблюдениям доступно около 60% лунной поверхности.

Жан Эффель, "Сотворение мира"
-Нелегко завести вселенную!