Posisi matahari pada waktu yang berbeda dalam setahun. Tanggal titik balik matahari, ekuinoks

Soal No. 23. Pergerakan harian dan tahunan. Matahari. Hukum Kepler. Ciri-ciri pergerakan matahari di daerah tropis dan kutub

Diketahui bahwa bola langit dengan semua tokoh yang terletak di atasnya berputar mengelilingi poros dunia. Gerakan ini disebut pergerakan harian bola yang terlihat. Pergerakan diurnal diarahkan searah jarum jam jika melihat bola dari kutub utara P N . Karena pergerakan harian, semua tokoh, yang berputar bersama bola, bergerak sejajar dengan ekuator langit, yaitu. Oleh paralel langit, selalu memotong meridian pengamat dalam gerakan ini, ada pula yang memotong garis vertikal pertama dan cakrawala. Perpotongan suatu benda termasyhur dalam pergerakan hariannya dengan bagian tengah hari meridian pengamat disebut klimaks teratas, dan perpotongan bagian tengah malam dengan termasyhur disebut klimaks yang lebih rendah. Dari gambar di bawah jelas bahwa untuk garis lintang konstan dan benda termasyhur dengan deklinasi konstan pada saat kulminasi atas, benda termasyhur tersebut memiliki tinggi maksimum, dan pada saat klimaks bawah - ketinggian minimum. Perpotongan benda termasyhur dalam pergerakan hariannya dengan bidang cakrawala sebenarnya disebut titik matahari terbit Dan mendekati.

Pergerakan tahunan Matahari yang nyata.

Akibat pergerakan Bumi pada orbitnya, bagi pengamat di Bumi tampak bahwa Matahari terus-menerus bergerak melintasi bola langit relatif terhadap bintang-bintang tetap. Benar, tidak mungkin mengamati pergerakan Matahari relatif terhadap bintang-bintang, karena bintang tidak terlihat pada siang hari. Mari kita daftar beberapa fakta yang meyakinkan tentang pergerakan Matahari relatif terhadap bintang-bintang:

DI DALAM waktu yang berbeda Setiap tahun pada tengah malam, bintang yang berbeda terlihat.

Ketinggian meridional Matahari berubah sepanjang tahun.

Azimuth matahari terbit dan matahari terbenam, serta lamanya siang dan malam.

Bumi, yang bergerak dalam orbitnya, mempertahankan posisi sumbu rotasinya yang konstan di ruang dunia. Sudut kemiringan sumbu rotasi bumi dengan bidang orbit bumi adalah 66°33", jadi sudut antara bidang orbit bumi dengan bidang ekuator bumi adalah 23°27".

Ekliptika- ini adalah jalur tahunan yang terlihat di mana Matahari bergerak melintasi bola langit. Ekliptika merupakan proyeksi suatu bidang orbit bumi ke bola langit. Karena bidang ekuator langit merupakan kelanjutan dari ekuator bumi, dan bidang ekliptika adalah bidang orbit bumi, maka bidang ekliptika membentuk sudut dengan bidang ekuator langit = 23°27". Titik Aries () adalah titik pada bola langit di mana Matahari dalam pergerakan tahunannya yang terlihat mengubah deklinasinya dari selatan ke utara. Matahari mencapai titik ini setiap tahun pada tanggal 21 Maret - pada hari ekuinoks musim semi, Aries titik menetapkan titik referensi untuk koordinat lain - untuk kenaikan ke kanan. Kenaikan yang benar() adalah busur ekuator langit dari titik Aries ke meridian termasyhur, menuju sudut jam barat terbalik (atau jika dilihat dari kutub utara, maka berlawanan arah jarum jam). Ke arah inilah Matahari dan Bulan bergerak melintasi bola langit dan, akibatnya, kenaikan ke kanan dari tokoh-tokoh tersebut meningkat.

Perubahan koordinat ekuator Matahari.

Sepanjang tahun, Matahari melewati empat titik melintasi bola langit (lihat tabel).

tahun tropis adalah interval waktu antara dua lintasan berturut-turut dari pusat Matahari melalui titik Aries. Durasinya adalah 365.2422 hari. Periode ini adalah dasar dari tahun kalender. Klarifikasi ukuran tahun tropis meninggalkan jejaknya dalam sejarah astronomi berupa tahun Mesir, gaya Julian dan Gregorian. Untuk perhitungan perkiraan, perlu diketahui perubahan harian koordinat Matahari. Kenaikan langsung Matahari bervariasi hampir seragam sepanjang tahun. Laju perubahan harian pada kenaikan Matahari ke kanan adalah 360°/365,24221°/hari.

Deklinasi Matahari bervariasi tidak merata sepanjang tahun.

Fenomena yang berhubungan dengan pergerakan Matahari bagi pengamat pada garis lintang yang berbeda.

Fenomena yang menyertai pergerakan tahunan dan harian Matahari.

Musim. Kuantitas energi matahari, yang diperoleh dari satuan luas di Bumi, terutama bergantung pada ketinggian Matahari di atas cakrawala dan waktu penerangan. Di garis lintang tengah, ketinggian Matahari berubah sebesar 46°53" per tahun, yang menyebabkan terjadinya pergantian musim. Pada Gambar 23, pada posisi // Bumi menghadap Matahari dengan belahan bumi utara, dimana ketinggian Matahari berubah sebesar 46°53" per tahun. Matahari lebih besar, waktu pencahayaan lebih lama - musim panas dimulai. Pada Posisi IV terjadi sebaliknya - di belahan bumi utara adalah musim dingin, di belahan bumi selatan adalah musim panas.

Tanda-tanda astronomi musim dianggap sebagai perbandingan tanda dan besarnya deklinasi Matahari dengan garis lintang suatu tempat. Ketika δ menjadi sama dengan φ, musim semi dimulai, dan pada δmax, musim panas dimulai. Ketika δ menjadi berbeda dari φ, musim gugur dimulai, dan pada δmax musim dingin dimulai.

Akibat pergerakan Matahari yang tidak merata sepanjang ekliptika, maka waktu tempuh bagian-bagian ekliptika antar titik musim tidak sama, oleh karena itu di belahan bumi utara musim semi berlangsung selama 92,9 hari; musim panas - 93,6; musim gugur - 89,8; musim dingin - 89,0 hari; periode musim semi-musim panas yang hangat tujuh hari lebih lama dibandingkan periode musim gugur-musim dingin. Di daerah tropis, alih-alih musim panas dan musim dingin, ada dua musim - kemarau dan hujan.

Zona iklim.

Membagi Bumi menjadi zona iklim dikaitkan dengan jumlah panas yang diterima dari Matahari dan karakteristik pergerakan hariannya. Dari sudut pandang astronomi, bumi terbagi menjadi lima zona iklim.

Zona panas atau tropis mencakup wilayah di mana Matahari dapat melewati puncaknya. Syarat untuk melewati puncak: δ= φ Oleh karena itu, batas sabuk tersebut adalah garis sejajar 23°27" LU dan S, yaitu daerah tropis Cancer dan Capricorn

Zona beriklim sedang (utara dan selatan) mencakup wilayah di mana Matahari terbit dan terbenam setiap hari, tetapi tidak melewati puncaknya. Kondisi naik δ< 90°-φ Следовательно, грани­цами этих двух поясов будут параллели от 23°27" до 66°33"N и S, т. е. от тропи­ков до полярных кругов.

Sabuk dingin atau kutub (Arktik, Antartika) mencakup wilayah yang memungkinkan terjadinya hari-hari tanpa terbenam atau terbitnya Matahari. Pada δ >90-φ dengan nama yang sama, Matahari tidak akan terbenam, dan pada δ >90-φ dan tidak seperti Matahari yang tidak terbit.

Persamaan ekstrem yang memungkinkan terjadinya Matahari tidak terbenam atau terbit disebut lingkaran kutub: utara - di φ = 66°33" LU dan selatan - di φ = 66°33" LS Oleh karena itu, dua sabuk dingin terbentang dari lingkaran kutub ke kutub.

Ciri-ciri pergerakan Matahari pada garis lintang yang berbeda.

Mari kita perhatikan bagaimana gabungan pergerakan harian dan tahunan Matahari terjadi ketika garis lintang suatu tempat berubah. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 24, sepanjang tahun Matahari bergerak dalam bentuk spiral dan garis paralel ekstremnya menciptakan sabuk bola dalam jarak 23°27"LU dan S. Untuk memperjelas ciri-ciri pergerakan Matahari, sabuk ini diplot pada bola pada titik tertentu garis lintang (Gbr. 27).

Di ekuator (Gbr. 27, a) semua garis sejajar Matahari terbagi dua, sehingga siang selalu kira-kira sama dengan malam. Pada hari-hari ekuinoks (δ=0), Matahari bergerak sepanjang ekuator, yang di sini bertepatan dengan garis vertikal pertama; Pada siang hari Matahari melewati puncaknya. Sebelum tengah hari, Matahari bergerak sepanjang bagian E vertikal pertama, dan setelah tengah hari - sepanjang W, yaitu pada siang hari, azimuth Matahari langsung berubah sebesar 180°. Pada titik balik matahari, garis paralelnya adalah daerah tropis (δ = 23°27"), sedangkan ketinggian meridional H = 66°33" adalah yang terkecil.

Di sabuk tropis (Gbr. 27, b), garis paralel terluar Matahari mempunyai titik puncak (φ ≤ 23°27"LU, S), sehingga Matahari melewati titik puncak dua kali setahun, dan pada batas titik puncak Matahari sabuk - satu kali. Panjang hari sedikit berubah sepanjang tahun . Matahari dapat melintasi garis vertikal pertama (δ< φ) и не пересекать его. В тропиках изменение азимута проис­ходит весьма неравномерно: велико око­ло кульминаций и мало около первого вертикала.

DI DALAM zona sedang Matahari selalu terbit dan terbenam sepanjang tahun, dan lamanya hari sangat bervariasi (kesejajaran ekstrim pada Gambar 24). Di sabuk ini, Matahari tidak pernah melewati puncaknya, dan ketinggian meridian berubah selama satu tahun sebesar 2δmaks.

Di zona kutub (Gbr. 27, c) Matahari tidak terbenam atau tidak terbit dapat diamati ketika δ≥ 90° - φ, yaitu siang atau malam kutub dimungkinkan. Sisa waktu Matahari terbit dan terbenam

Hari kutub adalah periode waktu di mana Matahari tidak terbenam dalam gerak hariannya dan bergerak di atas cakrawala (sejajar bb1, Na pada Gambar 27, c), berlanjut hingga δ≥ 90°-φ dan jumlah yang sama

Malam kutub adalah periode waktu dimana Matahari tidak terbit dalam pergerakan hariannya dan bergerak di bawah ufuk (sejajar Sc, d1d), malam berlanjut hingga δ≥ 90°-φ dan sebaliknya

Di kutub, siang dan malam di kutub berlangsung selama hampir enam bulan; di kutub utara, siang terjadi pada tanggal 21 Maret hingga 23 September, malam terjadi pada tanggal 23 September hingga 21 Maret, di kutub selatan terjadi sebaliknya.

hukum Kepler.

1. Orbit planet-planet berbentuk elips, di salah satu fokusnya terdapat Matahari. Vektor jari-jari titik elips (Gbr. 21) dinyatakan dengan rumus:

2. Luas daerah yang dibatasi oleh vektor jari-jari planet dalam selang waktu yang sama adalah sama (lihat Gambar 21)

dimana c adalah momen momentum suatu titik dengan satuan massa.

Hukum ini memperhitungkan pergerakan tidak merata suatu planet di sepanjang orbitnya: semakin dekat ke Matahari, planet bergerak lebih cepat, semakin jauh - semakin lambat.

3. Kuadrat periode sidereal revolusi planet-planet mengelilingi Matahari berhubungan dengan pangkat tiga sumbu semimayor orbitnya. Hukum ini menunjukkan bahwa planet-planet yang lebih dekat ke Matahari mempunyai kecepatan orbit rata-rata lebih tinggi dibandingkan planet-planet yang lebih jauh; misalnya Merkurius memiliki v = 48 km/s, Venus -35 km/s, dan Pluto - sekitar 5 km/s.

Newton menunjukkan hukum Kepler itu pandangan umum berlaku untuk semua benda kosmik dan berlaku dalam medan gravitasi apa pun dan bahwa hukum ini harus memperhitungkan massa dan kecepatan benda. Rumus (51) vektor jari-jari diturunkan oleh Newton dari hukum gravitasi universal dalam bentuk umum (sebagai persamaan bagian kerucut dengan e dari 0 sampai ∞). Oleh karena itu, orbit benda-benda kosmik berada di medan gravitasi pusat bagian berbentuk kerucut: bergantung pada kecepatan geraknya, suatu benda dapat digambarkan sebagai elips, parabola, atau hiperbola.

Selain berputar pada porosnya, Bumi, seperti semua planet, berputar dalam orbit elips (e = 0,0167) mengelilingi Matahari (Gbr. 23) dalam arah rotasi harian, dan sumbunya pnps miring terhadap bidang orbit pada sudut 66°33", dipertahankan selama revolusi (tanpa memperhitungkan gangguan). Gerakan orbit bumi terjadi tidak merata, yang tercermin dalam hukum kedua Kepler (lihat § 12). .3 km/s, yang dilaluinya sekitar tanggal 4 Januari; paling lambat di aphelion (titik A" pada Gambar 23), dengan v = 29,2 km/s, yang dilewatinya sekitar tanggal 4 Juli. Akibatnya, sebagian orbit ///- IV-/ Tanah melintas lebih cepat, dan area / - II-/// - lebih lambat. Bumi memiliki kecepatan orbit rata-rata 29,76 km/s di sekitar ekuinoks (/ dan ///). Gerakan orbital menyebabkan perubahan arah bintang bagi pengamat yang berada di permukaan bumi. Akibatnya, posisi benda-benda penerang pada bola harus berubah, yaitu benda-benda penerang, selain bergerak sehari-hari dengan bola, juga harus mempunyai gerakan yang terlihat dan benar terhadap bola.

Matahari adalah sumber utama panas dan satu-satunya bintang kita tata surya, yang seperti magnet, menarik semua planet, satelit, asteroid, komet, dan “penghuni” luar angkasa lainnya.

Jarak Matahari ke Bumi lebih dari 149 juta kilometer. Jarak planet kita dari Matahari inilah yang biasa disebut satuan astronomi.

Meskipun jaraknya cukup jauh, bintang ini mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap planet kita. Tergantung pada posisi Matahari di Bumi, siang berganti malam, musim panas datang menggantikan musim dingin, dan badai magnet dan hal-hal yang paling menakjubkan pun terbentuk aurora. Dan yang terpenting, tanpa partisipasi Matahari, proses fotosintesis, sumber utama oksigen, tidak akan mungkin terjadi di Bumi.

Posisi Matahari pada waktu yang berbeda dalam setahun

Planet kita bergerak mengelilingi sumber cahaya dan panas dalam orbit tertutup. Jalur ini secara skematis dapat direpresentasikan sebagai elips yang memanjang. Matahari sendiri letaknya tidak berada di tengah elips, melainkan agak ke samping.

Bumi secara bergantian mendekat dan menjauh dari Matahari, menyelesaikan satu orbit penuh dalam 365 hari. Planet kita paling dekat dengan matahari pada bulan Januari. Saat ini jaraknya berkurang menjadi 147 juta km. Titik orbit Bumi yang paling dekat dengan Matahari disebut “perihelion”.

Semakin dekat Bumi ke Matahari, semakin banyak pula cahaya yang menyinari Kutub Selatan, dan semakin luas pula wilayah negaranya belahan bumi selatan musim panas dimulai.

Mendekati bulan Juli, planet kita menjauh sejauh mungkin bintang utama Tata surya. Selama periode ini jaraknya lebih dari 152 juta km. Titik orbit bumi yang terjauh dari Matahari disebut aphelion. Semakin jauh jarak bumi dari Matahari, maka lebih banyak cahaya dan negara-negara menerima panas belahan bumi utara. Kemudian musim panas tiba di sini, dan, misalnya, musim dingin berkuasa di Australia dan Amerika Muda.

Bagaimana Matahari menyinari Bumi pada waktu yang berbeda sepanjang tahun

Penerangan Bumi oleh Matahari pada waktu yang berbeda dalam setahun secara langsung bergantung pada jarak planet kita pada periode waktu tertentu dan di “sisi” mana Bumi menghadap Matahari pada saat itu.

Faktor terpenting yang mempengaruhi pergantian musim adalah poros bumi. Planet kita, yang berputar mengelilingi Matahari, pada saat yang sama berhasil berputar mengelilingi sumbu imajinernya sendiri. Sumbu ini terletak pada sudut 23,5 derajat terhadap benda langit dan selalu mengarah ke sana Bintang Utara. Putaran penuh poros bumi membutuhkan waktu 24 jam. Rotasi aksial juga memastikan pergantian siang dan malam.

Ngomong-ngomong, jika penyimpangan ini tidak ada, maka musim tidak akan saling menggantikan, tetapi akan tetap konstan. Artinya, di suatu tempat akan terjadi musim panas yang konstan, di daerah lain akan ada musim semi yang konstan, sepertiga bumi akan selamanya diairi oleh hujan musim gugur.

Garis khatulistiwa bumi selalu berada di bawah sinar matahari langsung. Sinar matahari yang jatuh secara vertikal membawa lebih banyak cahaya dan panas, tidak tersebar di atmosfer. Oleh karena itu, penduduk negara yang terletak di garis khatulistiwa tidak pernah mengenal hawa dingin.

Polandia bola dunia bergantian menemukan diri mereka di bawah sinar matahari. Oleh karena itu, di kutub, siang berlangsung setengah tahun, dan malam berlangsung setengah tahun. Ketika Kutub Utara diterangi, musim semi dimulai di belahan bumi utara, digantikan oleh musim panas.

Selama enam bulan berikutnya gambarannya berubah. Kutub Selatan ternyata menghadap Matahari. Sekarang musim panas dimulai di belahan bumi selatan, dan musim dingin melanda negara-negara di belahan bumi utara.

Dua kali dalam setahun, planet kita berada dalam situasi di mana sinar matahari sama-sama menerangi permukaannya dari Utara Jauh hingga kutub selatan. Hari-hari ini disebut ekuinoks. Musim semi dirayakan pada tanggal 21 Maret, musim gugur pada tanggal 23 September.

Dua hari lagi dalam setahun disebut titik balik matahari. Pada saat ini, Matahari berada setinggi mungkin di atas cakrawala, atau serendah mungkin.

Di belahan bumi utara, tanggal 21 atau 22 Desember menandai malam terpanjang dalam setahun—titik balik matahari musim dingin. Dan pada tanggal 20 atau 21 Juni, sebaliknya, siang adalah yang terpanjang, dan malam adalah yang terpendek - ini adalah hari titik balik matahari musim panas. Di belahan bumi selatan, yang terjadi justru sebaliknya. Ada hari yang panjang di bulan Desember dan malam yang panjang di bulan Juni.

Di samping itu rotasi harian, Bumi berputar mengelilingi Matahari. Hal ini mengarah pada fakta bahwa, saat Bumi bergerak dalam orbitnya, Matahari diproyeksikan ke titik yang berbeda bola langit. Jika, dalam satu tahun, titik-titik ini dihubungkan oleh kurva mulus, kita mendapatkan lingkaran besar pada bola langit. Lingkaran besar Bola langit yang menjadi tempat pergerakan Matahari sepanjang tahun disebut ekliptika.

Pada Gambar. Gambar 1.10 menunjukkan bagian bola langit, dengan tanda ekuator langit dan ekliptika. Titik P N ditunjuk Kutub Utara ekliptika. Ekliptika juga menunjukkan Matahari dan arah pergerakannya sepanjang tahun.

Padahal, ekliptika merupakan jejak perpotongan suatu bidanghubungan antara orbit bumi dan bola langit, serta kemiringan ekliptika ekuator langit bertekad kemiringan sumbu rotasi bumi ke arah bidang orbit. Kemiringannya adalah 66,5°. Jadi, kemiringan ekuator langit terhadap ekliptika adalah δ=23,5°.

Ada empat titik karakteristik pada ekliptika: dua titik perpotongan dengan ekuator langit dan dua titik yang berjarak 90° darinya. Titik potong ekliptika dengan ekuator langit disebut titik ekuinoks, titik yang berjarak 90° darinya disebut titik balik matahari.

Titik peralihan Matahari dari belahan bumi selatan ke utara (lihat Gambar 1.10) disebut titik ekuinoks musim semi atau titik Aries (Y). Titik kebalikannya adalah titik ekuinoks musim gugur atau titik Libra (Ώ).

Dot L Bagian utara ekliptika, yang terletak 90° dari ekuinoks, disebut titik balik matahari musim panas. Titik sebaliknya adalah titik balik matahari musim dingin L‘.

Matahari melewati titik balik musim semi pada tanggal 21 Maret, titik balik matahari musim panas pada tanggal 22 Juni, titik balik matahari musim gugur pada tanggal 23 September, dan titik balik matahari musim dingin pada tanggal 22 Desember.

Karena Bumi berputar tidak merata pada orbitnya, maka tampakPergerakan Matahari sepanjang ekliptika tidak merata. Matahari bergerak paling cepat di musim dingin sekitar tanggal 4 Januari, paling lambat di musim panas sekitar tanggal 4 Juli.

Selang waktu antara dua lintasan berturut-turut pusat Matahari melalui titik Aries disebut tahun tropis. Itu setara 365,2422 hari rata-rata. Semua kalender yang berorientasi pada Matahari dibuat sedemikian rupa durasi rata-rata tahun sipil sedekat mungkin dengan panjang tahun tropis.

Seperti yang dapat dilihat dari Gambar. 1,10, dalam waktu satu tahun koordinat ekuator Matahari terus berubah. Kenaikan ke kanan bervariasi dari 0° hingga 360°. Deklinasi bervariasi dari 0° hingga 23,5°. Apalagi, antara tanggal 21 Maret hingga 23 September, deklinasi Matahari berada di utara. Setelah tanggal 23 September dan sampai dengan tanggal 21 Maret, deklinasi Matahari berada di arah selatan.

Untuk perhitungan perkiraan, biasanya diasumsikan bahwa perubahan harian pada kenaikan ke kanan adalah 1°. Perubahan deklinasi harian biasanya dianggap pada bulan sebelum dan bulan setelah ekuinoks - masing-masing 0,4°, bulan sebelum dan bulan setelah titik balik matahari - masing-masing 0,1°, dan sisa waktu - masing-masing 0,3°. Untuk mengurangi kesalahan sebaiknya perhitungan dilakukan dari yang terdekat titik karakteristik ekliptika.

Karena deklinasi Matahari berubah sepanjang tahun, maka posisi paralel harian Matahari bagi pengamat pada garis lintang tertentu juga berubah. Mari kita pertimbangkan pengaruh gabungan dari rotasi harian dan pergerakan tahunan Bumi tentang pergerakan nyata Matahari melintasi bola langit.

Pada Gambar. 1.11 a) menunjukkan proyeksi bola langit pada bidang meridian pengamat pada garis lintang sekitar 10° N.Paralel harian Matahari digambarkan pada tanggal 22 Juni, deklinasinya sebesar 23,5° N , disebut Tropic of Cancer; paralel harian, dijelaskan oleh Matahari pada tanggal 22 Desember – Garis Balik Selatan. Saat ini deklinasi Matahari berada pada titik maksimumnya.

Semua persamaan harian lainnya terletak di antara daerah tropis ini. Pada suatu hari, deklinasi Matahari, yang menurun setelah tanggal 22 Juni, mencapai nilai yang sama dengan garis lintang dan paralel harian akan melewati puncak

Pada tanggal 21 Maret dan 23 September, deklinasi Matahari adalah 0° dan paralel harian membentang di sepanjang ekuator langit. Pada Gambar. 1.11 jelas bahwa pada hari-hari ini setengah dari paralel harian terletak di atas cakrawala, setengahnya lagi di bawah cakrawala, yaitu. pada hari-hari ini, siang sama dengan malam tanpa memandang garis lintang.

Setelah tanggal 22 Desember, ketika Matahari menggambarkan Garis Balik Selatan, suatu hari deklinasi Matahari akan kembali sama dengan garis lintang dan Matahari akan mencapai titik puncaknya untuk kedua kalinya dalam setahun pada garis lintang tersebut.

Bagian permukaan bumi yang terdapat matahari paling sedikit sekali dalam setahun mencapai titik puncaknya , disebut zona tropis atau panas. Batasannya adalah persamaan geografis 23,5 n dan 23,5 S, yang juga disebut Tropics of Cancer dan Capricorn.

Pada Gambar. 1.11(6) menunjukkan proyeksi bola langit bagi pengamat pada garis lintang sekitar 75° N. Pada tanggal 21 Maret, paralel diurnal membentang di sepanjang ekuator langit dan siang sama dengan malam. Ketika deklinasi utara meningkat, paralel hariannya semakin tinggi dan pada suatu hari deklinasinya menjadi 90°-φ , itu akan menyentuh cakrawala pada suatu titik N dan setelah itu akan sepenuhnya melewati cakrawala.

Fenomena Matahari berada di atas ufuk lebih dari 24 jam disebut hari kutub . Hari kutub akan berlanjut hingga Matahari, setelah mencapai Garis Balik Utara, turun lagi ke paralel harian dengan deklinasi sebesar 90° - φ . Setelah ini seperti biasa

hari dengan matahari terbit dan terbenam.

Dengan deklinasi Matahari yang serupa, tetapi berbeda garis lintangnya, paralel siang hari akan terletak di bawah cakrawala dan malam kutub akan dimulai. Bagian permukaan bumi di mana hari kutub dirayakan danmalam kutub disebut kutub atau sabuk dingin. Ada dua sabuk kutub : satu terletak di utara paralel 66,5 N, yang lainnya berada di selatan paralel 66,5° S.

Menganalisis Gambar. 1.11 (b), mudah untuk melihat bahwa di kutub Matahari terletak setengah tahun di atas cakrawala, setengahnya di bawah cakrawala, yaitu. tahun terdiri dari siang kutub dan malam kutub.

Bagian dari permukaan bumi, antara tropis danzona kutub disebut zona beriklim sedang.Zona beriklim sedangdua. Letaknya antara paralel 23,5° dan 6,5° di utara dan selatanbelahan bumi. Di zona beriklim sedang, Matahari tidak pernah berada pada puncaknya dan tidak ada siang atau malam kutub.

Bergerak sepanjang ekliptika sepanjang tahun, Matahari melewati berbagai konstelasi. Ada 12 rasi bintang - satu untuk setiap bulan. Rasi bintang ini disebut zodiak, dan mereka simbol tanda-tanda Zodiak. Peralihan dari satu konstelasi ke konstelasi lainnya terjadi pada awal tanggal dua puluh setiap bulan.

Gerakan Bulan yang benar

Bulan adalah yang paling dekat benda langit dan berputar mengelilingi Bumiapakah, lebih tepatnya, mengelilingi pusat massa sistem Bumi-Bulan, dalam orbit elips dengan jarak rata-rata 384 ribu kilometer dari Bumi.

Periode orbit Bulan mengelilingi Bumi relatif stasioner bintang berjumlah 27,32 hari rata-rata dan disebut yg berkenaan dgn bintang bulan. Setiap hari Bulan bergerak relatif terhadap bintang-bintang tetap 13,2°.

Rotasi Bulan terjadi searah dengan pergerakan Matahari sepanjang ekliptika. Oleh karena itu, selama satu bulan sideris, Matahari bergerak sepanjang ekliptika sekitar 27° dan Bulan memerlukan rata-rata 2,21 hari lagi untuk kembali ke posisi semula relatif terhadap Matahari. Periode orbit Bulan mengelilingi Bumi relatif terhadap Matahari ditelepon bulan sinodik dan itu setara 29,53 hari rata-rata.

Kemunculan Bulan sudah ditentukan posisi relatif Oleh karena itu, selanjutnya yang kami maksud dengan istilah “bulan” adalah Matahari dan Bulan bulan sinodik . Posisi Bulan antara Bumi dan Matahari diambil sebagai awal bulan sinodik, ketika sisi belakang menyalaBulan, dan sisi yang menghadap Bumi tidak terlihat.

Fase bulan ditelepon rasio bagian disk yang diterangi dengan keseluruhan disk . Fase (Ф) dinyatakan bilangan pecahan dari 0 hingga 1. Beberapa fase karakteristik memiliki nama: Ф=0 – bulan baru; =1 – bulan purnama; =0,5 – seperempat.

Pada Gambar. 1.12 huruf C melambangkan Matahari dan huruf 3 – Bumi. Lingkaran luar - orbit bulan, yang menunjukkan 8 posisi Bulan yang berjarak sama. Lingkaran dalam menunjukkan penampakan Bulan bagi pengamat di Bumi pada posisi Bulan dalam orbitnya.

Menganalisis perubahan berurutan penampilan Bulan, kita melihat bulan sabit, yang membesar setelah bulan baru di sebelah kanan, di posisi ketiga mengisi setengah piringan. Fase ini disebut kuartal pertama. Pada posisi 5 terjadi bulan purnama. Disk kemudian mulai mengecil ke kanan dan pada posisi 7 kuarter terakhir terjadi ketika separuh kiri disk menyala.

Jumlah hari yang telah berlalu dari bulan baru sampai pada saat ini, disebut usia bulan (DI DALAM). Berdasarkan umur Bulan, Anda bisa membayangkan fasenya. Jadi, pada B=0 – bulan baru; pada B=7.5 – kuartal pertama; di B=15 - bulan purnama; pada B=22.5 – kuartal terakhir; di B=4 – sabit menempati sekitar seperempat

disk di sebelah kanan - (bulan muda).

Fase Bulan menentukan kondisi visibilitas di malam hari dan diberikan, seperti usia Bulan, pada pukul 0 Waktu Greenwich di Buku Tahunan Astronomi Nautical.

Perkiraan usia Bulan dapat dihitung menggunakan rumus:

dimana D – tanggal; № – nomor bulan; L adalah angka bulan, konstan sepanjang tahun. Angka bulan, seperti umur Bulan, berkisar antara 0 sampai 30. Pada tahun 1998, angka bulan adalah 0. Kemudian setiap tahun bertambah 11. Nilai nomor bulan untuk beberapa tahun ke depan diberikan dalam tabel. 1 1

2011-23.

:Misalnya, 2.09.11. B = 2 + 9 + 23 = 44(14). Akan ada bulan purnama pada hari ini.

Letak relatif Matahari, Bumi, dan Bulan mempengaruhi besarnya pasang surut dan unsur arus pasang surut. Letaknya pada satu garis (bulan baru atau bulan purnama ± dua hari) disebut syzygy. Selama syzygy, nilai pasang surut ekstrim dan elemen arus pasang surut diamati. Posisi Bulan pada kuartal pertama dan terakhir disebut kuadratur. Dalam kuadratur, fluktuasi level minimal diamati.