Možno ste už na svojich cestách počuli, že na poludnie je na oblohe slnko „priamo nad hlavou“. Pokiaľ sa náhodou nenachádzate pri severnom polárnom kruhu alebo na jeho severe, technicky to tak nikdy nie je. Nielen to, ale pokiaľ nežijete na zemskom rovníku, dosahuje najvyššia pozícia nad obzorom každý deň–teda nadmorská výška slnka–sa v priebehu roka mierne mení zo dňa na deň.
Nadmorská výška slnka v stupňoch závisí od dvoch faktorov: vašej vzdialenosti od rovníka a dátumu.
Krok 1: Získať situáciu
Vaša zemepisná šírka je číslo od 0 stupňov (ak žijete na rovníku) do 90 stupňov (ak žijete na severnom alebo južnom póle). Väčšina ľudí v Spojených štátoch sa nachádza v rozmedzí od 25 stupňov severnej šírky do 45 stupňov severnej šírky. Pretože obvod Zeme je asi 25 000 míľ a v kruhu je 360 stupňov, každý stupeň zemepisnej šírky vyjde na niečo menej ako 70 míľ.
Ak nepoznáte svoju zemepisnú šírku, navštívte vyhľadávač zemepisnej šírky a dĺžky NASA (pozri Zdroje) a zadajte svoju polohu. Napríklad Boston v štáte Massachusetts v USA leží na 42,36 stupňa severnej zemepisnej šírky.
Krok 2: Určite výšku rovnodennosti Slnka
Zem je naklonená o 23,5 stupňa od priamky kolmej na jej rovinu rotácie, ako rotujúci vrchol, ktorý sa začal vlniť. To je príčinou ročných období a je to tiež dôvod, prečo sa líši najvyššia nadmorská výška slnka. Asi 22. alebo 23. marca a znova asi 22. alebo 23. septembra prechádza Zem rovnodennosťou - latinsky „rovný noc. “Na tieto dva dni dostane Zem 12 hodín svetla alebo 12 hodín tmy a slnko vystúpi do nadmorskej výšky rovná:
\ text {nadmorská výška} = 90-L
v stupňoch nad horizontom. V prípade Bostonu to je:
\ text {nadmorská výška} = 90-42,36 = 47,64
47,64 stupňov nad horizontom, čo je niečo cez polovicu cesty k zenitu (bod priamo nad hlavou).
Krok 3. Určte nadmorské výšky slnovratu
Počnúc jarnou rovnodennosťou na severnej pologuli 22. alebo 23. marca, prvý jarný deň, množstvo času, ktorý Zem trávi vo svetle, neustále pribúda a slnko stúpa vždy k postupne vyššiemu bodu deň. Po troch mesiacoch, približne 22. júna, prichádza letný slnovrat, prvý letný deň a takzvaný „najdlhší deň v roku“. Kvôli uvedenému 23,5-stupňovému sklonu je teraz v poludnie v Bostone slnko:
(90 - 42.36 + 23.5) = 71.14
71,14 stupňov nad horizontom. Je to asi 80 percent cesty od obzoru k zenitu.
O šesť mesiacov neskôr, 22. alebo 23. decembra, prišla a odišla jesenná rovnodennosť a prichádza zimný slnovrat. V tento deň, prvý zimný deň a takzvaný „najkratší deň v roku“, je situácia z leta opačná a slnko dosahuje iba nadmorskú výšku:
(90 - 42.36 - 23.5) = 24.1
24,1 stupňa. To je niečo viac ako štvrtina vzdialenosti od obzoru k zenitu.
Krok 4: Faktor v dnešnej deklinácii
Variácia v dôsledku náklonu Zeme sa nazýva deklinácia. Je to kladné číslo na jar a v lete a záporné číslo na jeseň a v zime, ktoré sa pohybuje medzi hodnotami 23,5 a -23,5 stupňa.
Rovnica na výpočet nadmorskej výšky nad horizontom v ktorýkoľvek daný deň je:
\ text {nadmorská výška} = 90-L + D
V našich počiatočných príkladoch, na rovnodennostiach,Dbola nula, a preto nebola výslovne zahrnutá.
Na určenie sklonu dnešnej doby a nadmorskej výšky slnka môžete použiť slnečnú kalkulačku NOAA alebo Kiesanovu kalkulačku, obe online. Ak nemáte prístup k jednému z nich, môžete urobiť slušný odhad, pokiaľ viete dátum a približnú zemepisnú šírku. Napríklad, ak je začiatok mája a ste v Miami na Floride, viete, že slnečné skloňovanie je asi v polovici medzi 0 a 23,5, pretože jar je v polovici a vaša zemepisná šírka je asi 25 stupňov. Preto môžete odhadnúť, že slnko vystúpi do nadmorskej výšky asi:
(90 - 25 + 11,5) = 76,5 \ text {stupne}