Es posible que haya escuchado en sus viajes que al mediodía, el sol está "directamente arriba" en el cielo. A menos que se encuentre en el Círculo Polar Ártico o al norte del mismo, técnicamente este nunca es el caso. No solo eso, sino que, a menos que viva en el ecuador de la Tierra, la posición más alta sobre el horizonte llega cada día.–es decir, la altura del sol–varía ligeramente de un día a otro a lo largo del año.
La altitud del sol en grados depende de dos factores: su distancia al ecuador y la fecha.
Paso 1: Sitúese
Su latitud es un número entre 0 grados (si vive en el ecuador) y 90 grados (si vive en el polo norte o sur). La mayoría de las personas en los Estados Unidos se encuentran entre los 25 grados de latitud norte y los 45 grados de latitud norte. Debido a que la circunferencia de la Tierra es de aproximadamente 25,000 millas y hay 360 grados en un círculo, cada grado de latitud equivale a un poco menos de 70 millas.
Si no conoce su latitud, visite el Buscador de latitud / longitud de la NASA (ver Recursos) e ingrese su ubicación. Por ejemplo, Boston, Massachusetts, EE. UU. Se encuentra a 42,36 grados de latitud norte.
Paso 2: Determine la altitud del equinoccio solar
La Tierra está inclinada 23,5 grados desde una línea perpendicular a su plano de rotación, como una peonza que ha comenzado a tambalearse. Esto es lo que causa las estaciones y también es la razón por la que varía la altitud más alta del sol. Aproximadamente el 22 o 23 de marzo y nuevamente alrededor del 22 o 23 de septiembre, la Tierra atraviesa un equinoccio, que en latín significa "igual noche ". En estos dos días, la Tierra recibe 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad, y el sol asciende a una altitud igual a:
\ text {altitud} = 90-L
en grados sobre el horizonte. En el caso de Boston, entonces, esto es:
\ text {altitud} = 90-42,36 = 47,64
47,64 grados sobre el horizonte, que está un poco más de la mitad del camino hacia el cenit (el punto directamente sobre la cabeza).
Paso 3. Determine las altitudes del solsticio del sol
A partir del equinoccio de primavera en el hemisferio norte el 22 o 23 de marzo, el primer día de primavera, la cantidad El tiempo que la Tierra pasa a la luz sigue aumentando, y el sol asciende progresivamente a un punto cada vez más alto. día. Después de tres meses, aproximadamente el 22 de junio, llega el solsticio de verano, el primer día de verano y el llamado "día más largo del año". Debido a la inclinación de 23,5 grados mencionada anteriormente, el sol al mediodía en Boston ahora es:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 grados sobre el horizonte. Esto es aproximadamente el 80 por ciento del camino desde el horizonte hasta el cenit.
Seis meses después, el 22 o 23 de diciembre, el equinoccio de otoño llega y se va y llega el solsticio de invierno. En este día, el primer día de invierno y el llamado "día más corto del año", la situación del verano se invierte y el sol solo alcanza una altitud de:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 grados. Esto es un poco más de un cuarto de la distancia desde el horizonte hasta el cenit.
Paso 4: factorizar la declinación de hoy
La variación debida a la inclinación de la Tierra se llama declinación. Es un número positivo en primavera y verano y negativo en otoño e invierno, variando entre los valores de 23,5 y -23,5 grados.
La ecuación para calcular la altitud sobre el horizonte en un día determinado es:
\ text {altitud} = 90-L + D
En nuestros ejemplos iniciales, en los equinoccios,Dera cero y, por tanto, no se incluyó explícitamente.
Para determinar la declinación de hoy y la altitud del sol, puede usar la calculadora solar NOAA o la calculadora Kiesan, ambas en línea. Si no tiene acceso a uno de estos, puede hacer una suposición decente siempre que sepa la fecha y su latitud aproximada. Por ejemplo, si es principios de mayo y estás en Miami, Florida, sabes que la declinación del sol es aproximadamente a la mitad entre 0 y 23,5 porque la primavera está a la mitad y tu latitud es de unos 25 grados. Por lo tanto, puede estimar que el sol subirá a una altura de aproximadamente:
(90 - 25 + 11,5) = 76,5 \ text {grados}