Este posibil să fi auzit în călătoriile tale că la prânz, soarele este „direct deasupra” pe cer. Cu excepția cazului în care vă aflați la sau la nord de Cercul Polar, acest lucru nu este din punct de vedere tehnic niciodată. Nu numai atât, dar dacă nu locuiți la ecuatorul Pământului, cea mai înaltă poziție deasupra orizontului ajunge în fiecare zi–adică altitudinea soarelui–variază ușor de la o zi la alta pe parcursul anului.
Altitudinea soarelui în grade depinde de doi factori: distanța față de ecuator și data.
Pasul 1: Situați-vă
Latitudinea dvs. este un număr între 0 grade (dacă locuiți la ecuator) și 90 de grade (dacă locuiți la polul nord sau sud). Majoritatea oamenilor din Statele Unite sunt între 25 grade latitudine nordică și 45 grade latitudine nordică. Deoarece circumferința Pământului este de aproximativ 25.000 de mile și există 360 de grade într-un cerc, fiecare grad de latitudine funcționează la puțin mai puțin de 70 de mile.
Dacă nu vă cunoașteți latitudinea, accesați NASA Latitude / Longitude Finder (consultați Resurse) și introduceți locația dvs. De exemplu, Boston, Massachusetts, SUA se află la 42,36 grade latitudine nordică.
Pasul 2: Determinați altitudinea echinocțiului soarelui
Pământul este înclinat la 23,5 grade de la o linie perpendiculară pe planul său de rotație, ca un vârf rotativ care a început să se clatine. Aceasta cauzează anotimpurile și este, de asemenea, motivul pentru care variază cea mai mare altitudine a soarelui. Pe aproximativ 22 sau 23 martie și din nou pe aproximativ 22 sau 23 septembrie, Pământul trece printr-un echinocțiul - latină pentru „egal” noapte. "În aceste două zile, Pământul primește 12 ore sau lumină și 12 ore de întuneric, iar soarele urcă la o altitudine egal cu:
\ text {altitudine} = 90-L
în grade deasupra orizontului. În cazul Bostonului, atunci acesta este:
\ text {altitudine} = 90-42,36 = 47,64
47,64 grade deasupra orizontului, care este puțin peste jumătate până la zenit (punctul direct deasupra capului).
Pasul 3. Determinați altitudinile solstițiului soarelui
Începând cu echinocțiul de primăvară din emisfera nordică pe 22 sau 23 martie, prima zi de primăvară, suma de timp pe care Pământul îl petrece în lumină continuă să crească, iar soarele urcă la un punct progresiv mai înalt fiecare zi. După trei luni, pe 22 iunie aproximativ, ajunge solstițiul de vară, prima zi de vară și așa-numita „cea mai lungă zi a anului”. Datorită înclinării de 23,5 grade menționate mai sus, soarele la prânz în Boston este acum:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 grade deasupra orizontului. Acesta este aproximativ 80 la sută din drumul de la orizont la zenit.
Șase luni mai târziu, pe 22 sau 23 decembrie, echinocțiul toamnal a venit și a dispărut și a sosit solstițiul de iarnă. În această zi, prima zi de iarnă și așa-numita „cea mai scurtă zi a anului”, situația din vară este inversată, iar soarele atinge doar o altitudine de:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 grade. Aceasta este puțin peste o pătrime din distanța de la orizont la zenit.
Pasul 4: Factor în declinarea pentru astăzi
Variația datorată înclinării Pământului se numește declinare. Este un număr pozitiv în primăvară și vară și un număr negativ în toamnă și iarnă, variind între valorile de 23,5 și -23,5 grade.
Ecuația pentru calcularea altitudinii deasupra orizontului într-o zi dată este:
\ text {altitudine} = 90-L + D
În exemplele noastre inițiale, pe echinocții,Da fost zero și, prin urmare, nu a fost inclus în mod explicit.
Pentru a determina declinul de azi și altitudinea soarelui, puteți utiliza calculatorul solar NOAA sau calculatorul Kiesan, ambele online. Dacă nu aveți acces la una dintre acestea, puteți face o presupunere decentă atâta timp cât știți data și latitudinea dvs. aproximativă. De exemplu, dacă este începutul lunii mai și vă aflați în Miami, Florida, știți că declinul soarelui este cam la jumătatea distanței între 0 și 23,5, deoarece primăvara este pe jumătate și latitudinea dvs. este de aproximativ 25 de grade. Prin urmare, puteți estima că soarele va urca la o altitudine de aproximativ:
(90 - 25 + 11,5) = 76,5 \ text {grade}