Μπορεί να έχετε ακούσει στα ταξίδια σας ότι το μεσημέρι, ο ήλιος είναι "άμεσα πάνω" στον ουρανό. Εκτός αν τυχαίνει να βρίσκεστε στο βόρειο τμήμα του Αρκτικού κύκλου, αυτό δεν συμβαίνει τεχνικά. Όχι μόνο αυτό, αλλά αν δεν ζείτε στον ισημερινό της Γης, η υψηλότερη θέση πάνω από τον ορίζοντα φτάνει κάθε μέρα–δηλαδή, το υψόμετρο του ήλιου–διαφέρει ελαφρώς από μέρα σε μέρα κατά τη διάρκεια του έτους.
Το υψόμετρο του ήλιου σε μοίρες εξαρτάται από δύο παράγοντες: την απόσταση από τον ισημερινό και την ημερομηνία.
Βήμα 1: Βρείτε την κατάσταση
Το γεωγραφικό πλάτος σας είναι ένας αριθμός μεταξύ 0 μοίρες (αν ζείτε στον ισημερινό) και 90 μοίρες (εάν ζείτε στον Βόρειο ή Νότιο πόλο). Οι περισσότεροι άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι μεταξύ 25 μοιρών βόρειου γεωγραφικού πλάτους και 45 μοιρών βόρειου γεωγραφικού πλάτους. Επειδή η περιφέρεια της Γης είναι περίπου 25.000 μίλια και υπάρχουν 360 μοίρες σε έναν κύκλο, κάθε βαθμός γεωγραφικού πλάτους λειτουργεί σε λιγότερο από 70 μίλια.
Εάν δεν γνωρίζετε το γεωγραφικό πλάτος σας, επισκεφθείτε το NASA Latitude / Longitude Finder (βλ. Πόρους) και εισαγάγετε την τοποθεσία σας. Για παράδειγμα, η Βοστώνη, Μασαχουσέτη, ΗΠΑ βρίσκεται στους 42,36 βαθμούς βόρειου γεωγραφικού πλάτους.
Βήμα 2: Προσδιορίστε το υψόμετρο Equinox του ήλιου
Η Γη έχει κλίση 23,5 μοίρες από μια γραμμή κάθετη στο επίπεδο περιστροφής της, σαν μια περιστρεφόμενη κορυφή που έχει αρχίσει να ταλαντεύεται. Αυτό προκαλεί τις εποχές, και είναι επίσης ο λόγος που το υψηλότερο υψόμετρο του ήλιου ποικίλλει. Στις 22 ή 23 Μαρτίου και πάλι στις 22 ή 23 Σεπτεμβρίου, η Γη περνάει από μια ισημερία - Λατινικά για "ίσο νύχτα. "Σε αυτές τις δύο μέρες, η Γη παίρνει 12 ώρες ή φως και 12 ώρες σκοτάδι και ο ήλιος ανεβαίνει σε υψόμετρο ίσο με:
\ text {υψόμετρο} = 90-L
σε μοίρες πάνω από τον ορίζοντα. Στην περίπτωση της Βοστώνης, αυτό είναι:
\ text {υψόμετρο} = 90-42,36 = 47,64
47,64 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα, που βρίσκεται λίγο πάνω από τη μέση του ζενίθ (το σημείο κατευθείαν από πάνω).
Βήμα 3. Προσδιορίστε τα υψόμετρα του Ηλιοστασίου
Ξεκινώντας από την εαρινή ισημερία στο βόρειο ημισφαίριο στις 22 ή 23 Μαρτίου, την πρώτη ημέρα της άνοιξης, το ποσό του χρόνου που η Γη ξοδεύει στο φως συνεχίζει να αυξάνεται και ο ήλιος ανεβαίνει σε ένα προοδευτικά υψηλότερο σημείο το καθένα ημέρα. Μετά από τρεις μήνες, στις 22 Ιουνίου περίπου, φτάνει το θερινό ηλιοστάσιο, η πρώτη ημέρα του καλοκαιριού και η λεγόμενη «μεγαλύτερη ημέρα του χρόνου». Λόγω της κλίσης 23,5 μοιρών που αναφέρθηκε παραπάνω, ο ήλιος το μεσημέρι στη Βοστώνη είναι τώρα:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα. Αυτό είναι περίπου το 80 τοις εκατό του δρόμου από τον ορίζοντα προς το ζενίθ.
Έξι μήνες αργότερα, στις 22 ή 23 Δεκεμβρίου, η φθινοπωρινή ισημερία έφτασε και έφυγε και έφτασε το χειμερινό ηλιοστάσιο. Εκείνη την ημέρα, την πρώτη μέρα του χειμώνα και τη λεγόμενη "συντομότερη ημέρα του έτους", η κατάσταση από το καλοκαίρι αντιστρέφεται και ο ήλιος φτάνει μόνο σε υψόμετρο:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 μοίρες. Αυτό είναι λίγο πάνω από το ένα τέταρτο της απόστασης από τον ορίζοντα μέχρι το ζενίθ.
Βήμα 4: Παράγοντας στην Απόκλιση για το Σήμερα
Η παραλλαγή λόγω της κλίσης της Γης ονομάζεται απόκλιση. Είναι ένας θετικός αριθμός την άνοιξη και το καλοκαίρι και ένας αρνητικός αριθμός το φθινόπωρο και το χειμώνα, που κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 23,5 και -23,5 μοίρες.
Η εξίσωση για τον υπολογισμό του υψομέτρου πάνω από τον ορίζοντα σε οποιαδήποτε δεδομένη ημέρα είναι:
\ text {υψόμετρο} = 90-L + D
Στα αρχικά μας παραδείγματα, στις ισημεριές,ρεήταν μηδέν και συνεπώς δεν συμπεριλήφθηκε ρητά.
Για να προσδιορίσετε την απόκλιση για το σήμερα και το υψόμετρο του ήλιου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το NOAA Solar Calculator ή το Kiesan Calculator, και τα δύο στο διαδίκτυο. Εάν δεν έχετε πρόσβαση σε ένα από αυτά, μπορείτε να κάνετε μια σωστή εικασία, αρκεί να γνωρίζετε την ημερομηνία και το κατά προσέγγιση πλάτος σας. Για παράδειγμα, εάν είναι αρχές Μαΐου και βρίσκεστε στο Μαϊάμι της Φλόριντα, γνωρίζετε ότι η απόκλιση του ήλιου είναι περίπου στα μισά μεταξύ 0 και 23,5, επειδή η άνοιξη είναι μισή και το γεωγραφικό πλάτος σας είναι περίπου 25 μοίρες. Επομένως, μπορείτε να εκτιμήσετε ότι ο ήλιος θα ανέβει σε υψόμετρο περίπου:
(90 - 25 + 11,5) = 76,5 \ κείμενο {μοίρες}