Долгота дня

Долгота дня - продолжительность части суток с солнечным освещением; период между восходом и заходом верхнего края Солнца, в течение которого хотя бы часть его остается над горизонтом. Долгота дня имеет большое значение в жизни и трудовой деятельности людей. Наряду с моментами восхода и захода Солнца долгота дня публикуется в перекидных настольных календарях на каждый день года.

Долгота дня обусловлена суточным вращением Земли около оси и орбитальным обращением ее вокруг Солнца. Вследствие суточного вращения Земли диск Солнца совершает ежедневное видимое перемещение по небосклону с востока на запад, достигая наивысшего положения в момент кульминации в южной части неба. Кроме того, из-за обращения Земли по орбите диск Солнца совершает также ежегодный видимый обход небесной сферы, двигаясь по эклиптике, в связи с чем его склонение (см. Небесные координаты) меняется в пределах от -23,5° до +23,5°. Смещение Солнца по эклиптике влияет на долготу дня по-разному на различных географических широтах Земли.

Измерение углового расстояния (Q) между компонентами двойной звезды (красным отмечена подвижная нить микрометра)

В день весеннего равноденствия Солнце находится в точке пересечения эклиптики с небесным экватором и долгота дня повсюду на Земле составляет примерно 12 ч. В своем дальнейшем движении по эклиптике Солнце переходит в северное полушарие небесной сферы, так что его склонение постепенно возрастает до максимального значения + 23,5°. Долгота дня на экваторе Земли независимо от движения Солнца по эклиптике по-прежнему остается равной примерно 12 ч, но по мере удаления от экватора Земли существенно меняется. Для Северного полушария долгота дня в связи с возрастанием склонения Солнца увеличивается, для Южного полушария - уменьшается.

После дня весеннего равноденствия, как только склонение Солнца становится больше 0°, на Северном полюсе земного шара Солнце перестает скрываться под горизонтом, и там наступает полярный день. Полярный день на полюсе длится полгода. С ежедневным увеличением склонения Солнца зона полярного дня вблизи Северного полюса становится обширнее. Полярный день наступает на тех широтах, которые отстоят от Северного полюса на величину, численно равную склонению Солнца. Чем дальше от полюса, тем позже наступает полярный день и тем короче будет его продолжительность.

В тот же период года вблизи Южного полюса Земли наблюдается противоположная картина. После того как склонение Солнца стало больше 0°, Солнце уже не восходит над Южным полюсом, и здесь наступает полярная ночь. Если склонение Солнца достигло величины, например, +12° и в Арктике на северных широтах выше +78° воцарился полярный день, то в Антарктике на широтах от -78° до Южного полюса наступила полярная ночь.

Склонение Солнца достигает максимального значения +23,5° в день летнего солнцестояния - 21 или 22 июня. В этот день долгота дня для всех широт Северного полушария максимальна, а для всех широт Южного - минимальна. На Северном полярном круге в этот день - единственный день в году - Солнце не закатывается под горизонт. На Южном полярном круге Солнце в этот день один раз не восходит над горизонтом, и там на одни сутки опускается полярная ночь.

Реальная картина несколько сложнее, чем описанная, поскольку появление Солнца фиксируется не по центру диска, а по верхнему краю, и из-за рефракции диск Солнца появляется над горизонтом несколько раньше, а уходит под горизонт несколько позже, чем это следует из чисто геометрических соображений. Кроме того, склонение Солнца изменяется с течением дня. Эти обстоятельства в обоих полушариях Земли всегда увеличивают продолжительность светлого времени суток и сокращают ночь. Вблизи дня летнего солнцестояния, когда за Северным полярным кругом повсюду царит полярный день, в прилегающих к нему районах наступают белые ночи (см. Сумерки).

После дня летнего солнцестояния склонение Солнца начинает уменьшаться, и описанная выше обстановка меняется в обратном порядке. Долгота дня в умеренных широтах Северного полушария Земли сокращается, в Южном полушарии - увеличивается. Сокращается зона полярного дня вблизи Северного полюса Земли и зона полярной ночи - вблизи Южного. Так продолжается до наступления дня осеннего равноденствия, когда Солнце возвращается к небесному экватору, и его склонение вновь становится равным нулю; по всей Земле светлое время дня сравнивается с ночью.

В дальнейшем движении Солнца по эклиптике его склонение принимает отрицательное значение. Северное и Южное полушария Земли как бы меняются местами. Так продолжается до 21 или 22 декабря - дня зимнего солнцестояния, когда склонение Солнца достигает минимального значения -23,5°. В этот день долгота дня на всех широтах Северного полушария минимальна, в Южном полушарии - максимальна. Вслед за наступлением дня зимнего солнцестояния склонение Солнца начинает возрастать, и ко дню весеннего равноденствия весь описанный цикл изменений подходит к концу.

Долгота дня на различных широтах для территории СССР с точностью до 2-3 мин приведена в таблице.

Долгота дня на различных широтах