Wysokość górowania Słońca nad horyzontem, górowanie słońca, kąt padania promieni słonecznych
W ciągu każdego roku Ziemia pokonuje odległość równą 930 mln km, wykonując ruch wokół Słońca po orbicie. Nazywamy to ruchem obiegowym Ziemi lub ruchem postępowym. Eliptyczny kształt orbity, po którym wędruje Ziemia powoduje, że znajduje się ona w różnej odległości od Słońca.
Najbliżej Słońca Ziemie znajduje się 2-3 stycznia. Wówczas jej odległość wynosi 147 mln km. Najbardziej, bo w odległości ok. 152 mln km Ziemia oddalona jest od Słońca 4-5 lipca.
21 marca i 23 września
Dwukrotnie w ciągu roku promienie słoneczne padają prostopadle na równik. Następuje to 21 marca i 23 września. W konsekwencji półkule północna i południowa są jednakowo oświetlone. Dzień i noc na biegunach trwają wtedy równo 12 godzin. Wraz z oddalaniem się Słońca od równika, zwiększa się wysokość Słońca podczas górowania. Wówczas odległość Słońca jest liczona wzorem
h= 90°+ szerokość geograficzna.
22 czerwca
W dniu przesilenia letniego, 22 czerwca promienie słoneczne padają pionowo na zwrotnik Raka. Wysokość Słońca zmienia się wraz z oddalaniem się od zwrotnika w stronę północną i południową. Półkula północna jest wówczas oświetlona lepiej, a dzień jest dłuższy od nocy. Za północnym kołem podbiegunowym panuje dzień polarny.
Kąt padania promieni słonecznych mierzymy, stosując następujące wzory:
h = (90° – szer. geogr.) + 23°27’ dla miejsc położonych na północ od zwrotnika Raka
h = (90° – szer. geogr.) – 23°27’ dla miejsc położonych na południe od zwrotnika Raka
22 grudnia
W dniu przesilenia zimowego, 22 grudnia promienie słoneczne padają prostopadle na zwrotnik Koziorożca. Półkula południowa jest wówczas lepiej oświetlona, a dzień jest dłuższy od nocy. Za kołem południowym podbiegunowym panuje dzień polarny.
Wysokość słońca obliczamy korzystając z zależności:
h = (90° – szer. geogr.) + 23°27’ dla miejsc położonych na północ od zwrotnika Koziorożca
h = (90° – szer. geogr.) – 23°27’ dla miejsc położonych na południe od zwrotnika Koziorożca
Najwyższe położenie Słońca danego dnia na niebie nazywamy górowaniem Słońca. Wyznacza on moment astronomicznego południa, a także kierunek południowy na półkuli północnej i północny na południowej. Górowanie Słońca ma miejsce, gdy Słońce znajduje się w największej wysokości kątowej nad horyzontem, czyli wtedy, kiedy przechodzi przez południk niebieski. W wyniku pochylenia osi ziemskiej do płaszczyzny orbity, ta wysokość jest różna dla każdego dnia w roku.
Górowania Słońca w zenicie, czyli w najwyższym punkcie na niebie, znajdującym się dokładnie na wysokości 90° nad głową obserwatora, występuje wyłącznie na obszarach pomiędzy równoleżnikami 23,5° (zwrotniki). W Polsce, leżącej między równoleżnikami 49° i 54° takie zjawisko nie występuje.
Informacja o wysokości kulminacji i dacie pozwala obliczyć szerokość geograficzną miejsca obserwacji. Znając zaś czas górowania można obliczyć jego długość geograficzną.
Zadanie 1.
Oblicz wysokość górowania Słońca na Zwrotniku Raka w dniu równonocy jesiennej.
21 IX – równonoc jesienna:
Zadanie 2
Oblicz szerokość geograficzną miasta X, jeżeli 21 marca Słońce górowało na wysokości 59°10’ i było widoczne po północnej stronie nieba.
21 III:
hs= 59°10′
= ?
hs= 90° –
= 90° – hs
= 90° – 59°10’
= 90°50’
Zadanie 3.
Oblicz wysokość górowania Słońca w Singapurze 1°N w dniach 21 III, 22 VI, 23 IX, 22 XII.
a) 21 III
hs= 90°-
hs= 90°+1°
hs= 89°
b) 22 VI
hs=(90°+) – 23°27′
hs= 91° – 23°27′
hs = 67°33’
c) 23 IX
hs= 90°-
hs= 90° + 1°
hs= 89°
d) 22 XII
hs= (90°-) – 23°27′
hs= 89° – 23°27′
hs = 65°33’
Ilustracje zaczerpnięto ze strony: www.geografia24.eu
