Prawdopodobnie słyszałeś, że Biegun Północny doświadcza miesięcy całkowitej ciemności, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się dlaczego? Czytaj dalej, aby się dowiedzieć!
Ziemia i Słońce
Ziemia zarówno obraca się wokół własnej osi, jak i obraca się wokół Słońca. Wyobraź sobie Słońce na środku płaskiej kartki papieru, a orbita Ziemi kreśli wokół niego okrąg w ciągu roku. W dowolnym momencie dokładnie połowa Ziemi powinna być oświetlona światłem słonecznym, a druga połowa będzie pogrążona w ciemności.
Wskazówki
Orbitalna ścieżka Ziemi nie jest w rzeczywistości kołem, ale elipsą. Elipsa ma kształt wydłużony lub owalny. Okrąg jest w rzeczywistości szczególnym przypadkiem elipsy. Chociaż orbita Ziemi nie jest technicznie okrągła, jest wystarczająco blisko, aby ją przybliżyć dla celów naszej dyskusji tutaj.
Nachylenie osiowe Ziemi
Jeśli oś ziemi wskazywała idealnie pionowo (bezpośrednio z naszego wyimaginowanego papieru), to w ogóle szerokościach geograficznych na naszej planecie, liczba godzin nocnych byłaby równa liczbie godzin dziennych w roku okrągły. Ale nie tak jest zorientowana oś Ziemi. W rzeczywistości jest pochylony w stosunku do tego „pionowego” kierunku o około 23,5 stopnia.
Co więcej, orientacja osi Ziemi nie zmienia się podczas jej orbity wokół Słońca. Innymi słowy, jeśli wyobrazisz sobie, jak oś jest wyrównana względem odległych gwiazd, to ustawienie się nie zmieni.
Z powodu tej konfiguracji w niektórych punktach orbity Ziemi (w miesiącach letnich na półkuli północnej) Ziemia jest przechylona. Biegun północny przechyla się w stronę słońca, co oznacza, że oświetlona połowa Ziemi zawsze obejmuje ten obszar o każdej porze dnia – podczas gdy Biegun Południowy i otaczające go regiony doświadczają 24 godzin ciemność.
Kiedy na półkuli północnej jest zima, ta orientacja zmienia się tak, że biegun południowy przechylony w kierunku Słońca, powodujący, że biegun południowy i pobliskie regiony doświadczają 24 godzin światła dziennego zamiast.
Jak długo trwa ciemność?
Przez pełne sześć miesięcy w roku biegun północny nie widzi Słońca. Jednak w tym czasie nie jest całkiem ciemno. Jak zapewne wiesz, nawet po tym, jak pod koniec dnia Słońce zanurzy się poniżej horyzontu, może pozostać wystarczająco jasne, aby przez chwilę dłużej wykonywać czynności na zewnątrz.
Występują różne stopnie zmierzchu:
- Zmierzch cywilny jest wtedy, gdy Słońce znajduje się od 0 do 6 stopni poniżej horyzontu. Pozostaje wystarczająco lekki, aby kontynuować aktywność na świeżym powietrzu.
- Morski zmierzch jest wtedy, gdy Słońce znajduje się od 6 do 12 stopni poniżej horyzontu. Chociaż podczas morskiego zmierzchu prawdopodobnie nadal można zobaczyć rzeczy na zewnątrz bez dodatkowego oświetlenia, staje się to coraz trudniejsze.
- Brzask astronomiczny jest wtedy, gdy Słońce znajduje się między 12 a 18 stopniami poniżej horyzontu i zabiera nas od ciemnych rzeczy, które można zrobić, do całkowicie ciemnych.
Całkowicie ciemny okres na biegunie północnym trwa od około listopada. 13 do stycznia 29.
Na niższych szerokościach geograficznych okres bez słońca nad horyzontem skraca się, osiągając 0 na kole podbiegunowym, które ma szerokość geograficzną około 66,5 stopnia.
Zwróć uwagę, że ta szerokość geograficzna wynosi 23,5 stopnia od bieguna północnego – co odpowiada nachyleniu osiowemu. Dzieje się tak właśnie dlatego, że gdy biegun północny jest maksymalnie odchylony od słońca, jest to najbardziej wysunięta na północ szerokość geograficzna, na którą padnie światło słoneczne.