Možda ste na svojim putovanjima čuli da je u podne sunce na nebu "izravno iznad". Ako se slučajno ne nalazite na ili sjeverno od Arktičkog kruga, to tehnički nikad nije slučaj. I ne samo to, nego ako živite na Zemljinom ekvatoru, najviši položaj iznad horizonta doseže svaki dan–odnosno nadmorske visine–tijekom godine neznatno varira iz dana u dan.
Nadmorska visina sunca u stupnjevima ovisi o dva čimbenika: vašoj udaljenosti od ekvatora i datumu.
Korak 1: Smjestite se
Vaša zemljopisna širina je broj između 0 stupnjeva (ako živite na ekvatoru) i 90 stupnjeva (ako živite na sjevernom ili južnom polu). Većina ljudi u Sjedinjenim Državama je između 25 stupnjeva sjeverne širine i 45 stupnjeva sjeverne geografske širine. Budući da je opseg Zemlje oko 25.000 milja, a u krugu je 360 stupnjeva, svaki stupanj geografske širine djeluje na nešto manje od 70 milja.
Ako ne znate svoju geografsku širinu, posjetite NASA-in pretraživač geografske širine / dužine (pogledajte Resursi) i unesite svoje mjesto. Na primjer, Boston, Massachusetts, SAD nalazi se na 42,36 stupnjeva sjeverne geografske širine.
Korak 2: Odredite visinu Sunčeve ravnodnevnice
Zemlja je nagnuta za 23,5 stupnjeva od crte okomite na njezinu ravninu rotacije, poput vrta koji se počeo klimati. To je ono što uzrokuje godišnja doba, a ujedno je i razlog zašto varira najveća visina sunca. Otprilike 22. ili 23. ožujka i ponovno oko 22. ili 23. rujna, Zemlja prolazi kroz ravnodnevnicu - latinski za "jednako" noć. "U ova dva dana Zemlja dobije 12 sati ili svjetlost i 12 sati tame, a sunce se penje na visinu jednak:
\ text {nadmorska visina} = 90-L
u stupnjevima iznad horizonta. U slučaju Bostona, ovo je:
\ text {nadmorska visina} = 90-42,36 = 47,64
47,64 stupnjeva iznad horizonta, što je malo više od pola puta do zenita (točka izravno iznad glave).
3. korak Odredite visine Sunčevog solsticija
Počevši od proljetne ravnodnevnice na sjevernoj hemisferi 22. ili 23. ožujka, prvog dana proljeća, količina vremena koje Zemlja provodi u svjetlu nastavlja se povećavati, a Sunce se penje na sve višu točku dan. Nakon tri mjeseca, 22. lipnja ili tako nekako, stiže ljetni solsticij, prvi dan ljeta i takozvani "najduži dan u godini". Zbog gore spomenutog nagiba od 23,5 stupnjeva, sunce u podne u Bostonu je sada:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 stupnjeva iznad horizonta. To je oko 80 posto puta od horizonta do zenita.
Šest mjeseci kasnije, 22. ili 23. prosinca, jesenska ravnodnevnica dolazila je i odlazila i stizao je zimski solsticij. Na ovaj dan, prvi dan zime i takozvani "najkraći dan u godini", situacija iz ljeta je obrnuta, a sunce doseže samo nadmorsku visinu:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 stupnjeva. To je nešto više od jedne četvrtine udaljenosti od horizonta do zenita.
Korak 4: Čimbenik deklinacije za danas
Varijacija zbog nagiba Zemlje naziva se deklinacija. To je pozitivan broj u proljeće i ljeto, a negativan u jesen i zimu, varirajući između vrijednosti 23,5 i -23,5 stupnjeva.
Jednadžba za izračunavanje nadmorske visine bilo kojeg dana je:
\ text {nadmorska visina} = 90-L + D
U našim početnim primjerima, o ravnodnevnicama,Dbila nula i stoga nije bila izričito uključena.
Da biste odredili deklinaciju za danas i nadmorsku visinu, možete upotrijebiti solarni kalkulator NOAA ili kalkulator Kiesan, oboje na mreži. Ako nemate pristup jednom od njih, možete pristojno pretpostaviti sve dok znate datum i približnu geografsku širinu. Na primjer, ako je početak svibnja i nalazite se u Miamiju na Floridi, znate da je sunčeva deklinacija na pola puta između 0 i 23,5 jer je proljeće napola gotovo, a vaša geografska širina oko 25 stupnjeva. Stoga možete procijeniti da će se sunce popeti na nadmorsku visinu od oko:
(90 - 25 + 11,5) = 76,5 \ tekst {stupnjeva}
