Olet ehkä kuullut matkoillasi, että keskipäivällä aurinko on "suoraan yläpuolella" taivaalla. Ellet ole napapiirin pohjoispuolella tai pohjoispuolella, niin ei teknisesti ole koskaan. Ei vain sitä, mutta ellei maapallon päiväntasaajalla, korkein sijainti horisontin yläpuolella saavuttaa joka päivä–eli auringon korkeus–vaihtelee hieman päivästä toiseen vuoden aikana.
Auringon korkeus asteina riippuu kahdesta tekijästä: etäisyydestä päiväntasaajasta ja päivämäärästä.
Vaihe 1: Tilanne
Leveysasteesi on luku välillä 0 astetta (jos asut päiväntasaajalla) - 90 astetta (jos asut pohjois- tai etelänavalle). Useimmat ihmiset Yhdysvalloissa ovat välillä 25 astetta pohjoista leveyttä ja 45 astetta pohjoista leveyttä. Koska Maan ympärysmitta on noin 25 000 mailia ja ympyrässä on 360 astetta, jokainen leveysaste toimii hieman alle 70 mailiin.
Jos et tiedä leveysasteesi, käy NASA: n leveys- / pituusaste-etsinnässä (katso Resurssit) ja kirjoita sijaintisi. Esimerkiksi Boston, Massachusetts, USA, on 42,36 astetta pohjoista leveyttä.
Vaihe 2: Määritä auringon tasauksen korkeus
Maapalloa kallistetaan 23,5 astetta sen kiertotasoon nähden kohtisuorasta viivasta, kuten pyörivä alusta, joka on alkanut heilua. Tämä aiheuttaa vuodenaikoja ja on myös syy siihen, miksi auringon korkein korkeus vaihtelee. Noin 22. tai 23. maaliskuuta ja uudelleen noin 22. tai 23. syyskuuta Maa kulkee päiväntasauksen läpi - latinaksi "tasa-arvoinen" yö. "Näinä kahtena päivänä maapallolla on 12 tuntia tai valoa ja 12 tuntia pimeyttä, ja aurinko kiipeää korkeudelle yhtä kuin:
\ text {korkeus} = 90-L
asteina horisontin yläpuolella. Bostonin tapauksessa tämä on siis:
\ text {korkeus} = 90-42,36 = 47,64
47,64 astetta horisontin yläpuolella, joka on hieman yli puolivälissä zenitiin (piste suoraan yläpuolella).
Vaihe 3. Määritä Auringonseisauskorkeus
Alkaen kevään ensimmäisen päivän pohjoisen pallonpuoliskon kevätpäiväntasauksesta 22. tai 23. maaliskuuta, kevään ensimmäisenä päivänä, Aika, jonka maapallo viettää valossa, kasvaa jatkuvasti, ja aurinko kiipeää asteittain kumpaankin päivä. Kolmen kuukauden kuluttua, noin 22. kesäkuuta, saapuu kesäpäivänseisaus, kesän ensimmäinen päivä ja niin kutsuttu "vuoden pisin päivä". Edellä mainitun 23,5 asteen kallistuksen vuoksi aurinko keskipäivällä Bostonissa on nyt:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 astetta horisontin yläpuolella. Tämä on noin 80 prosenttia matkasta horisontista zenitiin.
Kuusi kuukautta myöhemmin, 22. tai 23. joulukuuta, syksyinen päiväntasaus on tullut ja mennyt ja talvipäivänseisaus on saapunut. Tänä päivänä, talven ensimmäisenä päivänä ja ns. "Vuoden lyhimpänä päivänä", kesätilanne on päinvastainen ja aurinko saavuttaa vain korkeuden:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 astetta. Tämä on hieman yli neljäsosa etäisyydestä horisontista zenitiin.
Vaihe 4: tekijä tämän päivän deklinaatiossa
Maapallon kallistuksesta johtuvaa vaihtelua kutsutaan deklinaatioksi. Se on positiivinen luku keväällä ja kesällä ja negatiivinen luku syksyllä ja talvella, vaihdellen arvojen 23,5 ja -23,5 astetta välillä.
Yhtälö horisontin yläpuolella olevan korkeuden laskemiseksi tiettynä päivänä on:
\ text {korkeus} = 90-L + D
Ensimmäisissä esimerkeissämme, päiväntasauksilla,D.oli nolla eikä sitä sen vuoksi nimenomaisesti sisällytetty.
Voit määrittää tämän päivän poikkeaman ja auringon korkeuden käyttämällä NOAA-aurinkolaskuria tai Kiesan-laskinta, molemmat verkossa. Jos sinulla ei ole pääsyä johonkin näistä, voit arvata kunnolla, kunhan tiedät päivämäärän ja likimääräisen leveysasteen. Esimerkiksi, jos on toukokuun alku ja olet Miamissa, Floridassa, tiedät, että auringon lasku on noin puolivälissä 0 ja 23,5 välillä, koska kevät on puoli ohi ja leveysasteesi on noin 25 astetta. Siksi voit arvioida, että aurinko nousee noin:
(90-25 + 11,5) = 76,5 \ teksti {astetta}