 |
Астронет: К. В. Куимов/ГАИШ Почему день "прирастает с вечера"? http://variable-stars.ru/db/msg/1195629 |
Почему день "прирастает с вечера"?21.06.2002 16:54 | К. В. Куимов/ГАИШ, Москва
Как известно, самый короткий день случается в те сутки, на которые приходится день зимнего солнцестояния. Казалось бы, в этот день Солнце должно восходить позже, чем соседние дни, а заходить - раньше. Но посмотрим в таблицу 1.
Таблица 1. Моменты восхода, верхней кульминации и захода Солнца и продолжительности дня для широты +56 градусов и долготы 0 градусов в 2002 г., по всемирному времени.
Дата Восход Верх. кульм. Заход Прод. дня
ч м с ч м с ч м с с
декабрь 12 8 21 51 11 53 39 15 25 17 25406
декабрь 13 8 22 57 11 54 07 15 25 09 25332
декабрь 14 8 23 59 11 54 36 15 25 05 25266
декабрь 15 8 24 57 11 55 05 15 25 05 25208
декабрь 16 8 25 52 11 55 34 15 25 10 25158
декабрь 17 8 26 38 11 56 03 15 25 18 25120
декабрь 18 8 27 25 11 56 32 15 25 31 25087
декабрь 19 8 28 08 11 57 02 15 25 49 25061
декабрь 20 8 28 46 11 57 31 15 26 10 25044
декабрь 21 8 29 21 11 58 01 15 26 36 25035
декабрь 22 8 29 52 11 58 31 15 27 06 25035
декабрь 23 8 30 18 11 59 00 15 27 41 25043
декабрь 24 8 30 40 11 59 30 15 28 19 25059
декабрь 25 8 31 03 12 00 00 15 29 02 25079
декабрь 26 8 31 16 12 00 30 15 29 48 25112
декабрь 27 8 31 26 12 00 59 15 30 39 25153
декабрь 28 8 31 31 12 01 29 15 31 34 25203
декабрь 29 8 31 32 12 01 58 15 32 33 25260
декабрь 30 8 31 29 12 02 27 15 33 35 25326
декабрь 31 8 31 22 12 02 56 15 34 41 25399
Самые короткие дни приходятся на 21 и 22 декабря (25035 с = 6 час 57 мин 15 с). Самый поздний восход Солнца приходится на 29 декабря, а самый ранний заход - на 14 и 15 декабря. Другими словами, в первые дни после 22 декабря день увеличивается, но смещается на более позднее время по часам. В народе говорят: "День прирастает с вечера". Почему это происходит?
Причина кроется в неравномерности нарастания прямого восхождения Солнца в течение года. Зимой Земля ближе к Солнцу и скорость её движения по орбите больше. Поэтому зимой угловая скорость перемещения Солнца по эклиптике на 3,4% больше средней. Это число - удвоенное значение эксцентриситета орбиты Земли. Кроме того, прямое восхождение Солнца отсчитывается вдоль экватора, а годовое движение Солнца происходит вдоль эклиптики. Оба этих фактора и вызывают неравномерность нарастания прямого восхождения Солнца.
Годовое движение Солнца происходит навстречу его суточному движению. Следовательно, зимой суточное движение Солнца чуть медленнее, чем летом. Из таблицы 1 видно, что промежуток времени между двумя верхними кульминациями Солнца (истинные солнечные сутки) зимой больше 24 часов на 30 секунд. Вспомним, что скорость хода часов "подогнана" к средней за год скорости движения Солнца, т.е. к средней за год продолжительности истинных солнечных суток.
Предположим теперь, что в течение нескольких дней склонение Солнца не меняется. Тогда продолжительность дня остаётся постоянной, но момент верхней кульминации, а вместе с ней и моменты восхода и захода каждый день смещаются на более поздний срок по часам. В дни около солнцестояния склонение Солнца меняется очень медленно. В первые семь дней после солнцестояния увеличение склонения "не компенсирует" смещения восхода и захода на более поздние моменты по часам. Поэтому и получается, что "день прирастает с вечера".
Аналогичная ситуация имеет место и летом, но несколько менее выраженная.
В учебниках астрономии вводится понятие "уравнение времени". В терминах уравнения времени причина описанного явления состоит в том, что около зимнего солнцестояния уравнение времени меняется очень быстро.