Зміни тривалості світлового дня в різні сезони пояснюються обертанням Землі навколо її осі. Якби Земля не оберталася, денний і нічний цикли були б зовсім іншими. Хоча, цілком ймовірно, що вони і зовсім би були відсутні. Скорочення або збільшення тривалості світлового дня залежить від пори року і того, де ви перебуваєте на Землі. Крім того, на денний час впливає кут нахилу земної осі та її шлях навколо Сонця.
Тривалість обертання
Доба, що триває 24 години, - це час, який потрібен для того, щоб Земля здійснила цілий оборот навколо власної осі: саме тому наступного дня Сонце з 'являється в одному і тому ж місці на небі. Однак не варто забувати, що Земля продовжує рухатися навколо Сонця, і це явище справляє величезний вплив на тривалість світлового дня.
Фактичний час одного обертання Землі дещо коротший, ніж ми звикли думати: близько 23 годин і 56 хвилин. Астрономи виявили це, реєструючи час, коли зірка з 'явилася на одному і тому ж місці на небі наступного дня - це явище було названо зоряним днем.
Довгі і коротші дні
Хоча сонячний день становить 24 години, не в кожному дні міститься 12 годин світлового дня і 12 годин темного часу доби. Взимку ночі довше, ніж влітку. Це явище пояснюється тим, що уявна вісь Землі розташована не під прямим кутом: вона нахиляється під кутом у 23,5 градуса. Власне, оскільки наша планета обертається навколо Сонця протягом року, північна половина Землі нахиляється до Сонця влітку, викликаючи тривалий світловий день і коротку ніч. Взимку це змінюється: наша планета віддаляється від Сонця, і нічний час стає довшим. Навесні і восени Земля ні нахилена до Сонця, ні від нього, а десь між, тому день і ніч в ці пори року однакові. Ось як можна пояснити, чому навесні тривалість світлового дня зростає: наша планета повертається до сонечка!
Наша кількість денних годин залежить від нашої широти і того факту, яке положення Землі по відношенню до Сонця. Вісь обертання нашої планети нахилена від орбітальної площини і завжди розташована в одному напрямку - до полярної зірки. В результаті положення земної осі по відношенню до Сонця постійно змінюється протягом року.
Власне, саме цей фактор впливає на поширення сонячного світла по поверхні Землі на будь-якій заданій широті.
Зміна кута призводить до зміни кількості сонячної енергії, яка досягає певних областей планети. Це викликає сезонну зміну інтенсивності сонячного світла, що досягає поверхні, і впливає на тривалість світлового дня.
Зміна інтенсивності відбувається тому, що кут, під яким промені від Сонця рухаються і потрапляють на Землю, змінюється в міру зміни сезонів.
Доведемо на практиці
Якщо ви посвітите ліхтарем на стелю, площа освітленої області буде змінюватися залежно від того, чи будете ви направляти світло під прямим кутом чи ні. Також енергія Сонця поширюється по різних географічних районах, коли вона досягає поверхні Землі. Він більш сконцентрований в наші літні місяці, коли сонце вище в небі.
Між літнім і зимовим сонцестоянням кількість денних годин зменшується, а темпи їх зменшення більше, ніж вище широта. Чим менше сонячних годин, тим холодніше ночі. Ось чому тривалість світлового дня навесні зростає: планета поступово повертається до Сонця, поглинаючи однією зі своїх сторін все більше сонячної енергії.
Це цікаво
Оскільки паралельно обертанню навколо Сонця Земля також продовжує обертатися навколо власної осі, то за 24 години вона робить один повний оберт. Цікаво, що тривалість доби змінюється з часом. Так, близько 650 мільйонів років тому доба тривала близько 22 годин замість звичних нам 24!
Сонцестояння
Сонцестояння являють собою явище, коли при певному положенні орбіти Землі відзначають найдовші і найкоротші дні року. Зимове сонцестояння, що відбувається в Північній півкулі, знаменує собою найкоротший день, після якого світловий день починає повільно рости. Літнє сонцестояння в цій же півкулі припадає на найтриваліший світловий день, після чого він починає ставати коротшим. Сонцестояння також називають на честь місяця, в якому воно відбувається.
Також важливо розуміти, що те, яка тривалість світлового дня в день сонцестояння, залежить від півкулі, в якій ви перебуваєте. Так, у Північній півкулі червневе сонцестояння відзначає найтриваліший світловий день у році. У той час, як у Південній півкулі червневе сонцестояння позначає найдовшу ніч.