Начало увеличения светового дня. Когда самый длинный день и самый короткий день в году. Когда становится ночь длиннее дня
Польза и необходимость солнечного света для человеческого организма не подвергается сомнению. Любому из нас известно, что без него невозможно существование. Зимой все мы испытываем более или менее сильный его дефицит, что отрицательно сказывается на самочувствии и подрывает без того нестойкий иммунитет.
Что происходит со световым днем
С наступлением холодного сезона световой день, продолжительность которого стремительно уменьшается, все больше уступает права. Ночи делаются длиннее и длиннее, а дни, наоборот - короче. После периода зимнего равноденствия ситуация начинает меняться в обратную сторону, чего большинство из нас ждет с нетерпением. Множество людей желает точно ориентироваться в продолжительности светового дня в настоящее время и в ближайшей перспективе.
Как известно, количество световых часов в сутках начинает увеличиваться по окончании периода так называемого зимнего солнцестояния. На его пике ежегодно бывает зафиксирован световой день, продолжительность которого самая низкая. С научной точки зрения объяснение состоит в нахождении солнца именно в это время в наиболее отдаленной точке орбиты нашей планеты. Влияние на это оказывает эллиптическая (то есть вытянутая) форма орбиты.
В северном полушарии бывает в декабре и приходится на 21-22 число. Небольшое смещение данной даты зависит от динамики Луны и сдвигов в високосные годы. В то же самое время южное полушарие переживает обратный период летнего солнцестояния.
Световой день: продолжительность, сроки
За несколько дней до и после даты каждого солнцестояния дневное светило не меняет своего положения. Лишь через два или три дня по завершении самых темных суток светлый промежуток начинает понемногу увеличиваться. Причем вначале этот процесс практически не виден, так как прибавление происходит всего лишь на несколько минут в день. В дальнейшем начинает светлеть быстрее, объясняется это возрастанием скорости солнечного вращения.
Фактически увеличение продолжительности светового дня в северном полушарии Земли начинается не ранее 24-25 декабря, и происходит оно до самой даты летнего солнцестояния. Этот день поочередно приходится на один из трех: с 20 по 22 июня. Увеличение светового дня оказывает заметный положительный эффект на состояние здоровья людей.
По мнению астрономов, зимним солнцестоянием считается момент достижения солнцем самой наименьшей угловой высоты над уровнем горизонта. После него в течение нескольких может начинать свой восход даже чуть позже (на несколько минут). Рост продолжительности светового дня наблюдается вечерами и совершается за счет все более позднего заката.
Отчего так бывает
Данный эффект также объясняется увеличением скорости движения Земли. Убедиться в этом можно, взглянув на таблицу, где отражены солнечные восходы и заходы. Как говорят астрономы, день прибавляется вечером, а неравномерно с обеих сторон. График продолжительности светового дня дает наглядное представление о динамике этого процесса.
Ежедневно закат сдвигается на несколько минут. Точные данные легко проследить по соответствующим таблицам и календарям. Как поясняют ученые, эффект этот вызван сочетанием суточного и годового движений солнца по небу, которое зимой чуть скорее, чем летом. В свою очередь, вызвано это тем, что, обращаясь с постоянной скоростью вокруг собственной оси, Земля в зимнее время расположена ближе к Солнцу и двигается по орбите вокруг него чуть-чуть быстрее.
Эллипсообразная орбита, по которой перемещается наша планета, обладает ярко выраженным эксцентриситетом. Данный термин обозначает величину вытянутости эллипса. Максимально приближенная к Солнцу точка данного эксцентриситета именуется перигелием, а самая отдаленная - афелием.
Утверждают, что для двигающегося по орбите в форме эллипса тела характерна максимальная скорость в тех точках, которые максимально приближены к центру. Именно поэтому движение солнца по небосводу зимой чуть-чуть более быстрое, чем летом.
Как движение Земли по орбите влияет на климат
Как считают астрономы, точку перегелия Земля проходит приблизительно 3 января, а афелия - 3 июля. Возможно изменения этих дат на 1-2 дня, что связано с дополнительным влиянием движения Луны.
Эллипсоподобная форма орбиты Земли оказывает влияние также и на климат. Во время зимы в Северном полушарии наша планета расположена ближе к Солнцу, летом же - дальше. Этот фактор делает чуть менее заметной разницу между климатическими сезонами нашего северного полушария.
В то же время в Южном полушарии эта разница более заметна. Как установлено учеными, один оборот точки перегелия происходит примерно за 200 000 лет. То есть примерно через 100 000 лет ситуация поменяется на прямо противоположную. Что ж, доживем - увидим!
Даешь солнечный свет!
Если вернуться к текущим проблемам, то важнее всего для нас тот факт, что эмоциональное, психическое и физическое состояние жителей Земли улучшается прямо пропорционально возрастанию длительности светового времени суток. Даже незначительное (на несколько минут) удлинение дня сразу после зимнего солнцестояния оказывает серьезный моральный эффект на уставших от темных зимних вечеров людей.
С медицинской точки зрения, положительное влияние солнечного света на организм объясняется возрастанием выработки гормона серотонина, заведующего эмоциями счастья и радости. К сожалению, в темноте он вырабатывается крайне плохо. Именно поэтому увеличение продолжительности светового промежутка путем воздействия на эмоциональную сферу ведет к общему улучшению самочувствия и укреплению человеческого иммунитета.
Немалую роль в ощущениях каждого из нас играют суточные внутренние биоритмы, которые энергетически привязаны к продолжающемуся с момента сотворения мира чередованию дня и ночи. Ученые уверены, что адекватно работать и справляться с внешними перегрузками наша нервная система может, лишь регулярно получая вполне определенную дозу солнечного света.
Когда света недостаточно
Если же солнечных лучей не хватает, последствия могут быть самыми печальными: от регулярных нервных срывов до серьезных психических расстройств. При остром недостатке света может развиться самое настоящее депрессивное состояние. А сезонные расстройства аффективного характера, которые выражаются в подавленности, плохом настроении, общем снижении эмоционального фона наблюдается сплошь и рядом.
Кроме того, современные горожане подвержены еще одной напасти. Световой день, продолжительность которого слишком мала для современной городской жизни, требует корректировки. Речь идет об огромном, зачастую излишнем количестве искусственного освещения, которое получает почти любой житель мегаполиса. Наш организм, неприспособленный к такому количеству искусственного света, способен запутаться во времени и впасть в состояние десинхроноза. Это ведет не только к ослаблению нервной системы, но и к обострению любых имеющихся хронических заболеваний.
Что такое долгота дня
Рассмотрим теперь понятие долготы дня, актуального для каждого из нас в первые дни после зимнего солнцестояния. Этим термином обозначается тот промежуток времени, что длится от восхода до захода солнца, то есть время, на протяжении которого наше светило видно над горизонтом.
Величина эта находится в прямой зависимости от солнечного склонения и географической широты точки, где ее нужно определить. В районе экватора величина долготы дня не меняется и составляет ровно 12 часов. Эта цифра является пограничной. Для северного полушария весной и летом день длится дольше 12 часов, зимой и осенью - меньше.
Осеннее и весеннее равноденствие
Дни, когда продолжительность ночи совпадает с продолжительностью дня, именуются днями весеннего равноденствия, либо осеннего. Это происходит и 23 сентября соответственно. Понятно, что самой высокой цифры долгота дня достигает в момент летнего солнцестояния, а наиболее низкой - в день зимнего.
За полярными кругами каждого из полушарий величина долготы дня зашкаливает за 24 часа. Речь идет обо всем известном понятии полярного дня. На полюсах он имеет продолжительность в целых полгода.
Долготу дня в любой точке полушария можно определить достаточно точно по специальным таблицам, содержащим расчет продолжительности светового дня. Разумеется, эта цифра ежедневно меняется. Иногда для приблизительной оценки использует такое понятие, как средняя продолжительность светового дня по месяцам. Для наглядности рассмотрим эти цифры для той географической точки, где расположена столица нашей страны.
Продолжительность светового дня в Москве
В январе световой день на широте нашей столицы составляет в среднем 7 часов 51 минуту. В феврале - 9 часов 38 минут. В марте его продолжительность достигает 11 часов 51 минуты, в апреле - 14 часов 11 минут, в мае - 16 часов 14 минут.
На протяжении трех летних месяцев: июня, июля и августа - эти цифры составляют 17 часов 19 минут, 16 часов 47 минут и 14 часов 59 минут. Мы видим, что июньские что соответствует летнему солнцестоянию.
Осенью световой день продолжает сокращаться. В сентябре и октябре его длительность 12 часов 45 минут и 10 часов 27 минут соответственно. Рекордно короткими светлыми днями славятся последние холодные темные месяцы года - ноябрь и декабрь, средняя продолжительность дня которых не превышает 8 часов 22 минут и 7 часов 16 минут соответственно.
Сокращение в осенне-зимний период продолжительности светового дня сказывается на ухудшении самочувствия и ослаблении иммунитета человека, смены фазы подъёма фазой спада во всех жизненных циклах, увеличении расходной части бюджетов стран, приостановке сезонных работ в ряде отраслей экономики (сельском хозяйстве, строительстве и других).
День зимнего солнцестояния фиксирует световой день минимальной продолжительности. В этот день Солнце пересекает наиболее дальнюю точку эллипса, по которому вращается Земля. Этот день для жителей северного полушария нашей планеты наступает 21-22 декабря, в то же время у жителей южного полушария наступает день летнего солнцестояния максимальной продолжительности.
Солнечный свет содействует выработке в организме человека гормона серотонина, вызывающего эмоции радости и счастья. При коротком световом дне выработка серотонина сокращается, что угнетает эмоциональную сферу организма и приводит к ухудшению его состояния. Равенство длительности дня и ночи в дни осеннего и весеннего равноденствия создает идеальные условия для суточных биоритмов. Промежуток цикла, начинающийся в день осеннего равноденствия, и оканчивающийся в день зимнего солнцестояния, представляет собой этап сокращения светового дня в фазе его отставания от длительности ночи. Этот этап наиболее неблагоприятный, на его протяжении все живое на Земле все более угнетается. Второй этап, начинающийся в день зимнего солнцестояния и оканчивающийся в день весеннего равноденствия, также находится в фазе отставания светового дня от ночи, но это отставание постепенно сокращается, негативное влияние недостатка солнечного света постепенно ослабевает. Чем меньше в сутки человек получает солнечных лучей, тем больше он подвержен нервным срывам, вплоть до депрессивных состояний и психических расстройств. Техническая цивилизация пытается компенсировать недостаток солнечного света искусственным освещением, к которому человеческий организм не приспособлен, воспринимает искусственно освещенные ночные часы за дневные, впадая в так называемое состояние десинхроноза, усугубляющего хронические заболевания.
Вместе с тем население северного полушария меньше ощущает влияние смены сезонов года, чем население южного полушария, т.к. зимой северное полушарие находится ближе к Солнцу. Промежуток от восхода до захода Солнца называют долготой дня. Эта величина зависит от географической широты. На экваторе долгота дня является константой продолжительностью 12 часов. На северном полушарии в осенне-зимний период долгота дня меньше 12 часов, а в весенне-летний период больше 12 часов. На полюсах Земли полярные день и ночь длятся полгода. Учитывая важность продолжительности дня, составлены ежедневные и среднемесячные таблицы долготы дня для каждой географической широты.
Например, минимальная среднемесячная долгота дня на широте Москвы фиксируется в декабре месяце 7 часов 16 минут и в январе месяце 7 часов 51 минута.
Наверняка каждому из вас хоть раз, да было интересно, когда же бывает самый короткий и самый длинный день в году. На самом деле ответ на этот вопрос очень простой и известен с давних пор. Кстати, данное явление даже имеет свое собственное название - день солнцестояния.
Виды солнцестояние
Существует два вида солнцестояние - летнее и зимнее, в которые на поверхности планеты наблюдается самый длинный и самый короткие световые дни соответственно. Что касается зимнего солнцестояния, то оно происходит в северном полушарии Земли и происходит либо 21, либо 22 декабря - длина светового дня составляет всего лишь 5 часов 53 минуты, после чего она начинает расти. Соответственно, в этот же день наблюдается и самая длинная ночь. Летнее солнцестояние может наблюдаться в один из трех дней - 20, 21 или 22 июня, оно длится 17 часов 33 минуты, после чего дни начинают становится короче, а ночи длиннее.
Традиции в день солнцестояние
Интересно, что с обоими этими событиями связаны различные традиции. Например, в России, а также некоторых других странах был популярен праздник под названием «Каляда», посвященный самому короткому дню в году - он традиционно был приурочен к Святкам и Рождеству. Начиналось все в родном доме, где старшая в семье пекла хлеб, подавала на стол кутью и кашу, пироги, кренделя, фигурки животных из пшеничного теста. Последними, кстати, также было принято украшать помещения, одаривать ими соседей и близких людей. За столом могли разговаривать только старшие, младшим же оставалось только слушать и ждать, пока у них появится возможность попасть на улицу и начать колядовать - это такой ритуал посещения домов, при котором группа участников исполняет благожелательные песни в адрес хозяев домов, за что им полагалось вкусное угощение.
Что касается летнего солнцестояния, то о нем известно еще больше интересных вещей. Так, историки утверждают, что о самом длинном дне в году знали даже древние египтяне , которые строили свои огромные пирамиды таким образом, что бы солнце садилось аккуратно между ними двумя (говорят, что это явление можно увидеть, если посмотреть на пирамиды со стороны Сфинкса).
Про Стоунхендж и самый длинный день
Также с летним солнцестоянием принято ассоциировать знаменитый Стоунхендж - британское сооружение, находящееся в 130 километрах от Лондона. Говорят, его строили как раз-таки с оглядкой на самый длинный день в году - только тогда солнце поднимается над камнем Хилстоун, который находится отдельно от основного круга камней.
Как бы там ни было, в современном мире дни солнцестояний не имеют того важного значения, которое им придавали наши предки. Впрочем, современные язычники считают их праздниками и неизменно отмечают.
Все живые организмы испытывают потребность в солнечном свете и ощущают его недостаток в те сезоны, когда дни укорачиваются, а ночи удлиняются. Любой цикл имеет критические точки изменения характера цикла. В цикле изменения продолжительности светового дня являются дни равноденствия (осеннего и весеннего, отличительная особенность которых – продолжительность дня и ночи выравнивается), дни солнцестояния (летнего с самым длинным и зимнего с самым коротким световым днем).
Когда прибавляется световой день?
Час и день каждой критической точки смещается в зависимости от фаз Луны и високосных сдвигов. В 2015 г. день зимнего солнцестояния по гринвичскому времени на северном полушарии нашей планеты начинается в 4 час. 48мин., в 2016 г. 21 декабря в 10 час. 44 мин., в 2017 г. 21 декабря в 16 час. 28 мин. В эти дни и часы Солнце пересекает самую дальнюю точку эллиптической орбиты Земли, вследствие чего продолжительность светового дня самая короткая. На южном полушарии Земли в это время начинается летнее солнцестояние.
Фаза увеличения светового дня начинается со дня зимнего солнцестояния и оканчивается днем летнего солнцестояния. Интенсивность увеличения светового дня зависит от угла склонения Солнца и скорости его вращения. Практически день на северном полушарии начинает увеличиваться 24-25.12 на несколько минут в день, затем интенсивность увеличения продолжительности дня увеличивается. В 2016 г. 20 марта в 4 час. 30 мин. продолжительность дня выравнивается с продолжительностью ночи, достигнув второй критической точки цикла – дня весеннего достигнув 22.09.2016 г. в 14 час. 21 мин. дня осеннего равноденствия, т.е. выравнивания продолжительности дня и ночи. Оканчивается цикл изменения продолжительности дня в новой точке зимнего солнцестояния 21.12.2016 г., достигнув минимума продолжительности дня.
Критические точки цикла являются фактическими характерными точками смены времен года. В эти дни отмечались старинные праздники. 20 декабря считали последним днем осени, а 21.12 праздновали Солнцеворот и Колядень – день начала зимы, нового года и рождества бога Коляды, воплощавшего Солнце. 21 день праздновали Святки с украшением изб куклами бога Велеса (нынешнего Деда Мороза) и Снегурочки и исполнением колядок. В магические дни Святок люди предсказывали урожайность, даты войн и свадеб, поминали умерших. Германские племена праздновали Йоль (Новый Год). Другие критические дни цикла светового дня также связывались с народными праздниками, т.к. древние земледельцы и скотоводы полностью зависели от смены фаз природных циклов.
Видео, которое все подробно разъясняет
В наши дни смену продолжительности светового дня пытаются увязать с экономической целесообразностью – субъективным переводом стрелок часов на 1 час вперед или назад в соответствующих фазах цикла продолжительности светового дня для экономии электроэнергии. Как показала практика последних двух десятков лет, субъективное вмешательство в естественные астрономические процессы приводит к плачевным результатам. 1% экономии электроэнергии обходится странам, осуществляющим этот эксперимент, массовым увеличением количества травм, самоубийств, обострением хронических заболеваний, конфликтных ситуаций и другими равноденствия. Начиная с этой точки, продолжительность дня продолжает нарастать, но интенсивность нарастания постепенно уменьшается. 20.06.2016 г. в 22 часа 34 минуты Солнце пересекает самую ближнюю точку эллиптической орбиты Земли, продолжительность дня достигает 3-й критической точки цикла – для летнего солнцестояния с максимальной продолжительностью дня. Начиная с этой точки, продолжительность дня начинает уменьшаться,
нарушениями здоровья, вызванным нарушением режима дня. Большинство стран, основываясь на статистических данных и заключениях ученых, отказались от сомнительного эксперимента, в их число пока не входит Украина. Остается надежда, что перевод Украины на зимнее время в 2015 году завершит этот цикл экспериментов, приносящий вред здоровью населения.
В Северном полушарии день начинает прибавляться - 21-22 декабря . Это связано с тем, что в это время наклон оси вращения Земли по отношению к Солнцу- наибольший, и Северное полушарие освещяется наименее всего.
Соответственно, летом 20 или 21 июня ось Земли принимает снова наибольший наклон, но в этот момент Северное полушарие освещается наиболее полно - летнее солцестояние, самый длинный день.
В южном полушарии, соответственно, освещается наоборот: 20-21 июня - зимнее солнцестояние, 21-22 декабря - летнее.
Точная дата или нет?
Принято считать датой, когда начнет прибавляться день, 22 декабря . Во всех календарях отмечают ее как День зимнего солнцестояния. Но если быть абсолютно точным и учитывать все современные исследования астрономов и ученых-физиков, то придется констатировать такой факт. Положение солнечного светила в течение нескольких дней до солнцестояния и после совершенно не меняет своего наклона. И лишь спустя 2-3 суток после солнцестояния можно констатировать, что наступило то время, когда начинает прибавляться световой день.
Так что если следовать научным исследованиям, то ответ на вопрос о том, когда начнет прибавляться день, будет таким - 24-25 декабря. Именно с этого периода ночи становятся немного короче, а светлое время суток - все длиннее и длиннее. Но на бытовом уровне крепко засела информация, что время, когда начинает прибавляться световой день, приходится на 22 декабря.
Долгота дня
Долгота дня зависит от географической широты места и от склонения Солнца. На земном экваторе она приблизительно постоянна и составляет обычно чуть больше 12 часов; отклонения от точного значения обусловлены самим определением восхода и захода Солнца, поскольку восходом Солнца и его заходом традиционно считается момент пересечения видимого горизонта верхним краем солнечного диска, а не момент пересечения истинного горизонта центром Солнца. Кроме того, на долготу дня влияет также рефракция солнечных лучей, а наклон земной оси к плоскости эклиптики определяет колебания долготы дня, в том числе и на экваторе. В Северном полушарии Земли долгота дня больше 12 часов с конца марта до конца сентября, и меньше 12 часов с конца сентября до конца марта, в Южном - наоборот.
Наибольшая долгота дня бывает в день летнего солнцестояния (около 22 июня в Северном полушарии, около 22 декабря в Южном полушарии), а наименьшая - в день зимнего солнцестояния (около 22 декабря в Северном полушарии, около 22 июня в Южном полушарии).
В дни равноденствий (около 21 марта и около 23 сентября) всюду на Земле день несколько длиннее ночи по той же причине, по которой день на экваторе длиннее 12 часов.
В пределах полярных кругов долгота дня летом может превышать 24 часа (полярный день), а на полюсах день длится полгода плюс поправка по дважды выше упомянутой причине.
Между полюсом и линией полярного круга долгота дня/ночи меняется по нелинейной зависимости, однако на приполюсных градусах зависимость ломается, разница слабо ощутима из-за почти всегда неустойчивого состояния верхних слоёв атмосферы и, как следствие, её колеблющейся рефракции - поэтому точно определить полюс одними визуальными наблюдениями в районе светового солнцестояния (летнего в Арктике и зимнего в Антарктике) можно лишь с весомой погрешностью.
Максимальная долгота дня на других планетах
При этом используются единицы времени Земли:
- Меркурий - около 60 суток
- Венера - 243 суток
- Марс - 24 часа 39 минут 35,24409 секунды (марсианский «сол»)
- Юпитер - 9 часов
- Сатурн - около 10 часов
- Уран - около 13 часов
- Нептун - около 15 часов
