Ćw.2

„Wyznaczanie wschodu i zachodu słońca dla

miejscowości x.”

1. Część teoretyczna

Z ruchami Ziemi związane są zjawiska w przyrodzie, takie jak dzień i noc, doba, pory roku, fazy Księżyca, które kojarzą się z upływem czasu. W rzeczywistości Ziemia, poprzez swoje ruchy, jest odwiecznym, naturalnym czasomierzem. Jeden obrót wokół osi wyznacza dobę, którą dzielimy na godziny, minuty i sekundy.

W praktyce możemy spotkać się z różnymi rodzajami czasu, m.in. czasem miejscowym (słonecznym prawdziwym i słonecznym średnim), urzędowym i strefowym. Czas miejscowy jest czas mierzony bezpośrednio za pomocą Słońca, w którym godzina 12 odpowiada momentowi górowania Słońca na południku danej miejscowości. Istnieją jednak różnice w długości trwania dób słonecznych prawdziwych w ciągu roku, dlatego utworzono średnią dobę słoneczną, która stanowi podstawową jednostkę czasu słonecznego średniego. Jednakowy czas miejscowy w danej chwili mają tylko miejscowości leżące na tym samym południku. Miejscowości położone na wschód od tego południka mają czas miejscowy późniejszy, a miejscowości położone na zachód-wcześniejszy.

Aby przy udawaniu się do sąsiedniej miejscowości nie regulować zegarków, ustanowiono 24 jednogodzinne strefy czasowe o szerokości 15°. Takie czasy strefowe uznane zostały na określonych terytoriach za czasy urzędowe i nadano im nazwy własne. Nasz zimowy czas urzędowy, to czas miejscowy z południka 15°E, inaczej środkowoeuropejski. Natomiast czas miejscowy z południka 30°E, zwany wschodnioeuropejskim, jest letnim czasem urzędowym w Polsce.

Deklinacja- jest to kąt między płaszczyzną równika, a kierunkiem do określonego ciała niebieskiego(Słońca). Kąt ten mierzy się w stronę bieguna północnego.

Równanie czasu- różnica między kątem godzinnym Słońca prawdziwego a kątem godzinnym Słońca średniego, a więc poprawka, którą trzeba dodać do czasu średniego, by otrzymać prawdziwy.

Czas Greenwich- średni słoneczny czas na południku 0° liczony od południa dnia poprzedzającego datę cywilną.

Czas uniwersalny- średni czas słoneczny na południku 0°, stosowany w całym świecie jako porównawczy podstawa wszelkiej rachuby.

Czas miejscowy- średni czas słoneczny równy godzinnemu kątowi Słońca powiększonemu o 12 godzin.

Rozproszenie światła słonecznego w atmosferze ziemskiej łagodzi przejście dnia w noc , czy nocy w dzień . Bezpośrednio po zachodzie Słońca nie zapada głęboka ciemność, ale obserwujemy stopniowo narastający zmierzch. Podobnie przed wschodem Słońca następuje zjawisko świtu , polegające na rozjaśnianiu się tła nieba .

Zmierzch rozpoczyna się w momencie zachodu Słońca , przyjmuje się jednak tradycyjnie trzy różne momenty zmierzchu i w związku z tym rozróżniamy trzy rodzaje zmierzchu :

Momenty początkowe świtów następujące w odwrotnym porządku , gdy :

h ₀ = - 18 rozpoczyna się świt astrologiczny

h ₀ = - 12 rozpoczyna się świt żeglarski

h ₀ = - 6 rozpoczyna się świt cywilny

Świt kończy się chwili wschodu Słońca .

Czas trwania zmierzchu lub świtu to wielkości , które możemy obliczyć za pomocą wzoru :

cos t =

do wzoru podstawiamy w zależności od potrzeb jako h wartość równą

- 6 ^o , -12 ^o , - 18 ^o .

Do obliczenia na tej podstawie kątów godzinnych t otrzymujemy kolejno kąt godzinny zachodu Słońca .

Otrzymane różnice są czasami trwania zmierzchów i świtów , podawane w rocznikach astrologicznych.

Energia promieniowania słonecznego docierająca do powierzchni Ziemi

Pochłanianie promieniowania polega na zamianie energii promienistej na inne postacie energii. W atmosferze ziemskiej energia promienista zostaje w głównej mierze zamieniona na energię cieplną. Proces tej zamiany zachodzi w różnym stopniu na niektórych składnikach gazowych oraz na zawiesinach znajdujących się w powietrzu atmosferycznym.

Ogólnie można przyjąć, że atmosfera pochłania około 15% energii promieniowania słonecznego

II. Część - obliczenia

Lwów

Przykładowe obliczenia:

21 kwiecień

ϕ = 49° 50' ϕ - miara łukowa

λ = 1° 36' 4” λ - miara czasowa

∂ = 11° 39' ∂ - deklinacja

r.cz = 1' 9” r.cz - równanie czasu

1. Wyznaczenie cost

cost = -tgϕ * tg∂

cost = -tg 49° 50' * tg 11° 39'

cost = -0,244269338

t = 104,14°

360° - 24h

104,14° - xh

xh= 6,943h

t= 6,943h

t= 6h 56m 33s

Długość trwania dnia

2t= 2* 6h 56m 33s= 13h 53m 6s

2. Czas urzędowy

T = 12 - r.cz = 12h -1m 9s= 11h 58m 51s

Tutc = T + λ = 11h 58m 51s - 1h 36m 4s

Tutc = 10h 22m 47s

Turz = 10 22 47 +1= 11h 22m 47s

3. Godzina wschodu i zachodu słońca

10 22 47 +1= 11h 22m 47s- południe

gdzie:

+1 to czas urzędowy GMTw Lwowie

11h 22m 47s - 6h 56m 33s= 4h 26m 14s - wschód słońca

11h 22m 47s + 6h 56m 33s= 18h19m20s - zachód słońca

Lwów

ϕ =49 50 λ = -1 36 4 czas urzędowy GMT = +1

Data	Wschód	Południe	Zachód	Długość dnia
21 kwiecień	4h 26m 14s	11h 22m 47s	18h19m20s	13h 53m 6s
12 maj	3h 49m 51s	11h 20m 13 s	18h 50m 35s	15h 0m 44s
22 czerwiec	3h 22m 55s	11h 26m 36s	19h 30m 17s	16h 7m 22s
12 sierpień	6h 46m 24s	11h 38m 17s	16h 30m 9s	10h 51m 28s
12październik	5h 44m 55s	11h 10m 39s	16h 36m 23s	9h 43m 46s
12 listopad	6h 35m 58,5s	11h 8m 3s	15h 40m 7,5s	9h 4m 9s
22 grudzień	6h 25m 59 s	11h 22m 16s	14h 18m 33s	7h 52m 34s
12 luty	6h 46m 24s	11h 38m 17s	16h 30m 10s	9h 43m 46s

BIBLIOGRAFIA:

Alojzy Woś „ABC meteorologii”

Uniwersytet Im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, 1995

Jan Flis „Szkolny słownik geograficzny”

Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, 1985

sin h - sin δ sin φ

cos δ cos φ

---