gov-civil-vilareal.ptI dag er solhverv, årets korteste dag ... så hvorfor er det ikke den tidligste solnedgang?
>God december solhverv!
Hvad betyder det? Nå, mange ting.
[Bemærk: Jeg vil fortsætte her med at beskrive alt dette for observatører på den nordlige halvkugle. Hvis jeg forsøger at inkludere ting fra den sydlige halvkugle på samme tid, vil det være håbløst forvirrende at læse, og det er underligt nok allerede uden at tilføje det. Så mine australiske læsere, skift nordpå mod syd, og dag og nat, og dette burde også fungere for dig.]
I dag, kl. 22:23 UTC (17:23 østlig amerikansk tid) når Solen sit sydligste punkt på himlen. Vi måler et objekts nord-til-syd-position på himlen ved at projicere Jordens breddegrad (som vi kalder declination af historiske årsager på himlen). Så en stjerne med en deklination på 90 ° vil være præcis over Nordpolen. En deklination på 0 ° betyder, at den er over Jordens ækvator.
Fordi Jordens akse er vippet, er Solens vej over himlen over et år i en vinkel i forhold til deklinationsbæltet, så vi ser den bevæge sig nord og syd. Det når sit maksimum ved solhverv i juni og december, normalt omkring det 21. eller deromkring. I december solen når sin sydligste tilbagegang, cirka -23,5 ° syd for den himmelske ækvator.
kanten af sytten film udgivelsesdato
Lyt til din kaffe. Kredit: Lisa Larson-Walker / Starbucks
Dette er også den dag, hvor Jordens nordpol vippes så langt fra solen, som den kan være. På grund af det får vi mindst dagslys på december solhverv - den korteste dag og den længste nat.
Det betyder, at fra og med i dag vil hver dag være lidt længere! Solen vil også være en lille smule højere på himlen. Den bue, den følger hver dag, bliver højere, og placeringen af solopgang (som er syd for øst) og solnedgang (syd for vest) vil krybe mere mod nord. Det betyder mere dagslys plus en højere vinkel for solen, så tingene begynder at varme op.
Forvirret? Ja, jeg forstår det; alle disse vinkler og alt kan være svært. Men fortvivl ikke! Jeg er ved at gøre det meget værre!
Du tror måske, at hvis i dag er den korteste dag, så ville den også have den seneste solopgang og den tidligste solnedgang, ikke sandt?
Ja, nej. Faktisk den tidligste solnedgang allerede sket . Og den seneste solopgang er ikke om en uge eller deromkring (afhængigt af din breddegrad).
Hvorfor? To grunde. Den ene er, at Jorden er vippet, og den anden er, at kredsløbet er en ellipse.
Først vil jeg lade min ven Henry Reich fra Minute Physics beskrive dette. Det er svært med ord, men hans animationer gør det meget mere klart:
Så som han siger, fordi Jorden bevæger sig rundt om Solen, tager det en ekstra smule tid for Jordens rotation at 'indhente' Solen (dette kaldes en synodiske dag ). Hvis Jordens kredsløb var en perfekt cirkel, ville dette være lidt mindre end fire minutter hver dag (du har måske hørt nogen sige, at en dag faktisk er 23 timer og 56 minutter lang; det er her, det kommer fra; jeg beskriver det lidt flere detaljer i mit vagt årlige nytårsindlæg).
Men Jorden kredser om Solen på en ellipse. Det bevæger sig hurtigere, når det er tættere på solen (det nærmeste punkt i dets bane kaldes perihelion ) og langsommere, når det er længere væk ( aphelion ). Ved et tilfælde er solstice lige nu i historien nær perihelion - det driver i tid over årtusinder - og det ødelægger tingene.
Jordens hældning i forhold til dens bane styrer årstiderne. Kredit: Dennis Nilsson
Så følg med her:
På dagen i december solhverv er jorden tilfældigvis meget tæt på perihelion og bevæger sig derfor hurtigst i sin bane. Det betyder, at det hurtigst 'passerer' Solen, så det tager lidt længere tid, før Jordens rotation indhenter solen, hvilket gør den sande soldag lidt længere. Hvis du foretrækker det, er det den tid det tager for solen at gå fra at være syd på den ene dag (lokal middag) til ret syd den næste er længst - cirka 30 sekunder længere end 24 timer.
Her er, hvor tingene bliver funky. Fordi det tager mere tid for Solen at komme tilbage til, hvor den var dagen før, er tidspunktet for solmiddagen - når Solen faktisk skal sydpå - senere på dagen i henhold til dit ur. Men solopgang og solnedgang er mere eller mindre symmetriske omkring det tidspunkt, så de sker også senere i uret.
Og her er den sjove logik: Hvis solnedgangstiden er senere på december solhverv, end det var dagen før, så du har allerede oplevet den tidligste solnedgang! Det må være sket allerede! Og det gjorde den. For eksempelvis Boulder, Colorado, var den tidligste solnedgang den 8. december i år.
Hvad med solopgang? Nå, hvis solopgang på solhverv er senere end dagen før, så har du det ikke oplevet den seneste solopgang endnu. Igen, for Boulder på denne runde, sker det den 4. januar 2019.
Så på trods af den naive tanke, at den seneste solopgang og den tidligste solnedgang sker på solhverv, finder de faktisk sted dage væk. Rækkefølgen, de sker i, er altid den samme: tidligste solnedgang, solhverv (og korteste dag), seneste solopgang, og som Henry påpeger i videoen, afhænger forsinkelserne mellem dem af din breddegrad. Mærkelig.
Der er meget mere til dette. EN masse . Der er solens dag (den tid det tager Solen at gå rundt på himlen en gang, cirka 24 timer, men den ændrer sig over året på grund af formen på Jordens kredsløb), den gennemsnitlige soldag (den gennemsnit solens dag beregnet ved at beregne længderne af solens dage i gennemsnit over hele året), en siderisk dag (den tid det tager Jorden at snurre en gang målt ved fjerne stjerner), Tidsligning (forskellen mellem den gennemsnitlige soldag og nuværende soldag), og ved og ved. Det er voldsomt kompliceret.
Jeg indrømmer, jeg er sådan en nørd, at jeg er fascineret af alt dette, selvom det også forvirrer mig nogle gange. Alle disse bevægelser og betingelser - Jordens spin, dens aksiale hældning, solens bevægelse hen over himlen, når jorden kredser om solen - er cykler, som du kan se selv, hvis du er forsigtig og meget opmærksom. Og selvom du ikke er det, kan du stadig bemærke det nogle af dette.
For eksempel er mit liv på nogle måder knyttet til den faktiske solnedgangstid; vi skal sætte vores geder i seng i deres skur, når det bliver mørkt, fordi Colorado har coyoter, og vi kan lide vores geder mere, end vi kan lide coyoter. Der er tidspunkter på året, hvor solnedgangen sker lige omkring aftensmaden, og vi skal spise tidligere eller senere (eller forlade bordet i midten) for sikkert at indhegne hovdyrene. Tro mig, vi bemærker, når dette sker. Det er kun i et par uger, for som tiden går går solen ned tidligere eller senere afhængigt af årstiden.
Nej, jeg viser ikke ovenstående et billede af, hvor søde mine geder er, bare fordi jeg kan. Kredit: Phil Plait
Jeg har anstændige 3D -konceptualiseringsevner, så jeg kan lidt forestille mig alt dette i mit hoved, cirkler på cirkler, rotationer og revolutioner, alt snurrer rundt som en slags mental middelalderlig armillær . Men den bedste analogi er, at det hele ligner tandhjul i en himmelsk maskine, hver med sin egen næsten perfekte kadence, og hver ude af synkronisering med de andre, men cykler på en sådan måde, at de nulstilles hvert år. Det er faktisk en ret storslået og forunderlig måde at tænke på det.
Måske er det solstice virkelig midler.
