אולי שמעת במסעותיך שבצהריים, השמש "מעל הראש" בשמיים. אלא אם כן אתה נמצא או מצפון לחוג הארקטי, זה מבחינה טכנית אף פעם לא המקרה. לא רק זאת, אלא אם כן אתה גר בקו המשווה של כדור הארץ, המיקום הגבוה ביותר מעל האופק מגיע לכל יום–כלומר גובה השמש–משתנה מעט מיום ליום במהלך השנה.
גובה השמש במעלות תלוי בשני גורמים: המרחק שלך מקו המשווה והתאריך.
שלב 1: התמקם
קו הרוחב שלך הוא מספר שבין 0 מעלות (אם אתה גר בקו המשווה) לבין 90 מעלות (אם אתה גר בקוטב הצפוני או הדרומי). רוב האנשים בארצות הברית נמצאים בין 25 מעלות רוחב צפונה לבין 45 קו רוחב צפוני. מכיוון שההיקף של כדור הארץ הוא כ- 25,000 מיילים ויש 360 מעלות במעגל, כל דרגת רוחב מסתדרת לקצת פחות מ- 70 מייל.
אם אינך יודע את קו הרוחב שלך, בקר ב- Finda Latitude / Longitude Finder (NASA) והזן את המיקום שלך. לדוגמא, בוסטון, מסצ'וסטס, ארה"ב נמצאת בקו רוחב של 42.36 מעלות צפון.
שלב 2: קבע את גובה שיווי השוויון של השמש
כדור הארץ מוטה 23.5 מעלות מקו בניצב למישור הסיבוב שלו, כמו סביבון שהחל להתנדנד. זה מה שגורם לעונות השנה, וזו גם הסיבה שגובה השמש הגבוה ביותר משתנה. בערך 22 או 23 במרץ ושוב בערך 22 או 23 בספטמבר, כדור הארץ עובר דרך שיווי השוויון - לטיני עבור "שווה בלילה. "ביומיים אלה כדור הארץ מקבל 12 שעות או אור ו 12 שעות חושך, והשמש מטפסת לגובה. שווה ל:
\ text {altitude} = 90 ליטר
במעלות מעל האופק. במקרה של בוסטון, אם כן, זה:
\ text {altitude} = 90-42.36 = 47.64
47.64 מעלות מעל האופק, שנמצא קצת יותר מחצי הדרך אל השיא (הנקודה מעל הראש).
שלב 3. קבע את גובה השמש של השמש
החל מיום השוויון הארצי בחצי הכדור הצפוני ב- 22 או 23 במרץ, היום הראשון של האביב, הכמות הזמן שכדור הארץ מבלה באור ממשיך לגדול, והשמש מטפסת לנקודה גבוהה יותר בהדרגה יְוֹם. לאחר שלושה חודשים, ב- 22 ביוני לערך, מגיע יום ההיפוך לקיץ, היום הראשון של הקיץ וכביכול "היום הארוך ביותר בשנה". בגלל הטיה של 23.5 מעלות שהוזכרו לעיל, השמש בצהריים בבוסטון היא כעת:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71.14 מעלות מעל האופק. זה בערך 80 אחוז מהאופק לשיא.
כעבור שישה חודשים, ב -22 או ב -23 בדצמבר, שיווי השוויון הסתווי בא ונעלם ושמשת החורף מגיעה. ביום זה, היום הראשון של החורף וכביכול "היום הקצר ביותר בשנה", המצב מהקיץ הפוך והשמש רק מגיעה לגובה של:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24.1 מעלות. זה קצת יותר מרבע מהמרחק מהאופק לשיא.
שלב 4: גורם בירידה להיום
הווריאציה הנובעת מהטיה של כדור הארץ נקראת נטייה. זהו מספר חיובי באביב ובקיץ ומספר שלילי בסתיו ובחורף, המשתנה בין הערכים 23.5 ל -23.5 מעלות.
המשוואה לחישוב הגובה מעל האופק בכל יום נתון היא:
\ text {altitude} = 90-L + D
בדוגמאות הראשוניות שלנו, על שיווי השוויון,דהיה אפס ולכן לא נכלל במפורש.
כדי לקבוע את הירידה להיום ואת גובה השמש, תוכלו להשתמש במחשבון השמש NOAA או במחשבון Kiesan, שניהם מקוונים. אם אין לך גישה לאחד כזה, אתה יכול לנחש הגון כל עוד אתה יודע את התאריך ואת קו הרוחב המשוער שלך. לדוגמא, אם זה תחילת מאי ואתם נמצאים במיאמי, פלורידה, אתם יודעים שידת השמש היא בערך באמצע הדרך בין 0 ל -23.5 מכיוון שהאביב נגמר חצי, וקו הרוחב שלכם הוא בערך 25 מעלות. לכן, אתה יכול להעריך שהשמש תטפס לגובה של בערך:
(90 - 25 + 11.5) = 76.5 \ טקסט {מעלות}