Zachód słońca - Sunset

W przypadku innych zastosowań zobacz Sunset (ujednoznacznienie) .
Nie mylić ze Zmierzchem .
Pełny cykl zachodu słońca na Wysokich Równinach Pustyni Mojave .
Etapy zmierzchu
Zachód słońca przefiltrowany przez chmury Stratus w Sunset Beach , New Jersey?

Zachód słońca , znany również jako zachód słońca , to codzienne znikanie Słońca poniżej horyzontu z powodu obrotu Ziemi . Patrząc z każdego miejsca na Ziemi (z wyjątkiem bieguna północnego i południowego), równonoc Słońce zachodzi na zachód w momencie równonocy wiosennej i jesiennej. Patrząc z półkuli północnej , słońce zachodzi na północny zachód (lub wcale) wiosną i latem na półkuli północnej, a jesienią i zimą na południowy zachód; te pory roku są odwrócone na półkuli południowej .

Czas zachodu słońca definiowany jest w astronomii jako moment, w którym górna część Słońca znika za horyzontem. W pobliżu horyzontu załamanie atmosferyczne powoduje zniekształcenie promieni słonecznych do takiego stopnia, że ​​geometrycznie dysk słoneczny znajduje się już około jednej średnicy poniżej horyzontu, gdy obserwuje się zachód słońca.

Zachód słońca różni się od zmierzchu , który dzieli się na trzy etapy. Pierwszym z nich jest zmierzch cywilny , który zaczyna się, gdy Słońce zniknie za horyzontem i trwa aż do zejścia do 6 stopni poniżej horyzontu. Druga faza to zmierzch żeglarski , od 6 do 12 stopni poniżej horyzontu. Trzecim jest zmierzch astronomiczny , czyli okres, w którym Słońce znajduje się między 12 a 18 stopniami poniżej horyzontu. Zmierzch przypada na sam koniec astronomicznego zmierzchu i jest najciemniejszym momentem zmierzchu tuż przed nocą . Wreszcie, noc pojawia się, gdy Słońce sięga 18 stopni poniżej horyzontu i nie oświetla już nieba.

Lokalizacje położone dalej na północ niż koło podbiegunowe i dalej na południe niż koło podbiegunowe nie doświadczają pełnego zachodu lub wschodu słońca przynajmniej w jeden dzień w roku, kiedy dzień polarny lub noc polarna trwa nieprzerwanie przez 24 godziny.

Występowanie

Zobacz też: Analemma
Wirująca Ziemia oświetlona przez Słońce widziana z dużej odległości nad biegunem północnym. Wzdłuż terminatora promienie słoneczne uderzają w Ziemię poziomo, zaniedbując wszelkie efekty atmosferyczne i ruch orbitalny Ziemi.
Burza o zachodzie słońca ujawnia błyskawice i deszcz w oddali w Johnson Valley w Kalifornii

Czas zachodu słońca zmienia się w ciągu roku i jest określany na podstawie pozycji widza na Ziemi, określonej szerokością i długością geograficzną , wysokością oraz strefą czasową . Małe dzienne zmiany i zauważalne półroczne zmiany w czasie zachodów słońca są spowodowane nachyleniem osi Ziemi, dziennym obrotem Ziemi, ruchem planety po rocznej eliptycznej orbicie wokół Słońca oraz sparowanymi obrotami Ziemi i Księżyca wokół każdego z nich. inny. Zimą i wiosną dni wydłużają się, a zachody słońca następują codziennie, aż do dnia ostatniego zachodu słońca, który następuje po przesileniu letnim. Na półkuli północnej ostatni zachód słońca występuje pod koniec czerwca lub na początku lipca, ale nie w dniu przesilenia letniego 21 czerwca. Data ta zależy od szerokości geograficznej widza (związanej z wolniejszym ruchem Ziemi wokół aphelium około 4 lipca). Podobnie, najwcześniejszy zachód słońca nie następuje w czasie przesilenia zimowego, ale około dwa tygodnie wcześniej, ponownie w zależności od szerokości geograficznej widza. Na półkuli północnej występuje na początku grudnia lub pod koniec listopada (pod wpływem szybszego ruchu Ziemi w pobliżu jej peryhelium , co następuje około 3 stycznia).

Podobnie, to samo zjawisko występuje na półkuli południowej , ale z odwróconymi datami, przy czym najwcześniejsze zachody słońca mają miejsce przed 21 czerwca w zimie, a ostatnie zachody mają miejsce jakiś czas po 21 grudnia latem, ponownie w zależności od szerokości geograficznej południowej. Przez kilka tygodni otaczających oba przesilenia, zarówno wschód, jak i zachód słońca każdego dnia nieco później. Nawet na równiku wschód i zachód słońca przesuwają się o kilka minut tam iz powrotem w ciągu roku wraz z południem słonecznym. Efekty te są wykreślane przez analemę .

Pomijając załamanie atmosferyczne i niezerowy rozmiar Słońca, zawsze i wszędzie zachodzi zachód słońca, zawsze znajduje się on w kwadrancie północno-zachodnim od równonocy marcowej do równonocy wrześniowej oraz w kwadrancie południowo-zachodnim od równonocy wrześniowej do równonocy marcowej. Zachody słońca występują niemal dokładnie na zachód w czasie równonocy dla wszystkich widzów na Ziemi. Dokładne obliczenia azymutów zachodu słońca w innych datach są skomplikowane, ale można je oszacować z rozsądną dokładnością za pomocą analemmy .

Ponieważ wschód i zachód słońca są obliczane odpowiednio z przedniej i tylnej krawędzi Słońca, a nie ze środka, czas trwania dnia jest nieco dłuższy niż nocy (o około 10 minut, jak widać z umiarkowanych szerokości geograficznych). Co więcej, ponieważ światło słoneczne jest załamywane podczas przechodzenia przez ziemską atmosferę, Słońce jest nadal widoczne po tym, jak znajduje się geometrycznie poniżej horyzontu. Refrakcja wpływa również na pozorny kształt Słońca, gdy jest ono bardzo blisko horyzontu. Sprawia, że ​​rzeczy wydają się wyższe na niebie, niż są w rzeczywistości. Światło z dolnej krawędzi tarczy słonecznej jest załamywane bardziej niż światło z góry, ponieważ załamanie wzrasta wraz ze spadkiem kąta elewacji. Podnosi to pozorną pozycję dolnej krawędzi bardziej niż górnej, zmniejszając pozorną wysokość dysku słonecznego. Jego szerokość jest niezmieniona, więc dysk wydaje się szerszy niż wysoki. (W rzeczywistości Słońce jest prawie dokładnie kuliste.) Słońce również wydaje się większe na horyzoncie, co jest złudzeniem optycznym, podobnym do iluzji księżyca .

Lokalizacje na północ od koła podbiegunowego i na południe od koła podbiegunowego nie doświadczają zachodu ani wschodu słońca przynajmniej przez jeden dzień w roku, kiedy dzień polarny lub noc polarna trwają nieprzerwanie przez 24 godziny.

Lokalizacja na horyzoncie

Kąt azymutu słonecznego o zachodzie słońca, jako funkcja szerokości geograficznej i dnia roku dla roku 2020 zgodnie z konwencją południową, co oznacza , że jeśli , to znajduje się w trzecim kwadrancie; jeśli , to jest w drugim kwadrancie.

Przybliżone lokalizacje zachodu słońca na horyzoncie, jak opisano powyżej, można znaleźć w ref.

Liczba po prawej stronie jest obliczana przy użyciu procedury geometrii słonecznej w ref. w następujący sposób: 1.) Dla danej szerokości geograficznej i daty oblicz deklinację Słońca, używając długości geograficznej i czasu południa słonecznego jako danych wejściowych do procedury; 2.) Oblicz kąt godzin zachodu słońca korzystając z równania zachodu słońca ; 3.) Oblicz czas zachodu słońca, który jest godziną południa słonecznego plus kąt godziny zachodu słońca w stopniach podzielony przez 15; 4.) Użyj czasu zachodu słońca jako danych wejściowych do procedury geometrii słonecznej, aby uzyskać kąt azymutu słonecznego o zachodzie słońca.

Symetria półkulista

Interesującą cechą na rysunku po prawej jest widoczna symetria półkulista w regionach, w których faktycznie występują codzienne wschody i zachody słońca. Symetria ta staje się jasna, jeśli zależność hemisferyczną w równaniu wschodu słońca zastosujemy do składowych x i y wektora słonecznego przedstawionego w ref.

Zabarwienie

Wieczorny zmierzch w Joshua Tree w Kalifornii , pokazujący separację żółtych kolorów w kierunku od Słońca poniżej horyzontu do obserwatora oraz niebieskie składniki rozproszone z otaczającego nieba

Gdy promień białego światła słonecznego przechodzi przez atmosferę do obserwatora, niektóre kolory są rozpraszane z wiązki przez cząsteczki powietrza i cząsteczki unoszące się w powietrzu , zmieniając ostateczny kolor wiązki, którą widzi widz. Ponieważ składowe o krótszej długości fali , takie jak niebieski i zielony, rozpraszają się silniej, kolory te są preferencyjnie usuwane z wiązki. O wschodzie i zachodzie słońca, kiedy droga przez atmosferę jest dłuższa, składniki niebieski i zielony są usuwane prawie całkowicie, pozostawiając dłuższe fale, pomarańczowe i czerwone odcienie, które widzimy w tamtych czasach. Pozostałe czerwone światło słoneczne może być następnie rozpraszane przez kropelki chmur i inne stosunkowo duże cząstki, aby rozświetlić horyzont na czerwono i pomarańczowo. Usuwanie krótszych długości fal światła jest spowodowane rozpraszaniem Rayleigha przez cząsteczki powietrza i cząstki znacznie mniejsze niż długość fali światła widzialnego (mniej niż 50 nm średnicy). Rozpraszanie przez kropelki chmur i inne cząstki o średnicach porównywalnych lub większych niż długości fal światła słonecznego (>600 nm) jest spowodowane rozpraszaniem Mie i nie jest silnie zależne od długości fali. Rozpraszanie Mie odpowiada za światło rozpraszane przez chmury, a także za dzienne halo białego światła wokół Słońca (rozpraszanie białego światła do przodu).

Film poklatkowy zachodu słońca w Tokio

Kolory zachodu słońca są zazwyczaj bardziej jaskrawe niż kolory wschodu słońca , ponieważ wieczorne powietrze zawiera więcej cząstek niż poranne powietrze. Czasami tuż przed wschodem lub po zachodzie słońca widać zielony błysk .

Popiół z erupcji wulkanicznych, uwięziony w troposferze , ma tendencję do przytłumiania kolorów zachodu i wschodu słońca, podczas gdy wyrzuty wulkaniczne, które są przenoszone do stratosfery (jako cienkie obłoki maleńkich kropelek kwasu siarkowego), mogą dawać piękne kolory po zachodzie słońca zwane poświatami i przed -wschód świeci. Szereg erupcji, w tym wulkan Pinatubo w 1991 r. i Krakatua w 1883 r. , wytworzyło wystarczająco wysokie obłoki stratus zawierające kwas siarkowy, aby uzyskać niezwykłe poświaty zachodu słońca (i poświaty przed wschodem) na całym świecie. Chmury znajdujące się na dużej wysokości służą do odbijania silnie zaczerwienionego światła słonecznego, które wciąż uderza w stratosferę po zachodzie słońca, aż do powierzchni.

Niektóre z najbardziej zróżnicowanych kolorów o zachodzie słońca można znaleźć na przeciwległym lub wschodnim niebie po zachodzie Słońca o zmierzchu . W zależności od warunków pogodowych i rodzaju obecnych chmur kolory te mają szerokie spektrum i mogą dawać niezwykłe rezultaty.

Nazwy punktów kompasu

W niektórych językach punkty kompasu noszą nazwy etymologicznie wywodzące się ze słów oznaczających wschód i zachód słońca. Angielscy słowa „ orient ” i „ Occident ”, co oznacza „Wschód” i „Zachód”, odpowiednio, pochodzą od łacińskich słów oznaczających „Sunrise” i „zachód słońca”. Słowo "levant", spokrewnione np. z francuskim " (se) lever " oznaczającym "lift" lub "rise" (a także z angielskim "elevate"), używane jest również do opisu wschodu. W języku polskim słowo na wschód wschód ( vskhud ), wywodzi się od morfemu "ws" - oznaczającego "w górę" i "chód" - oznaczającego "poruszać się" (od czasownika chodzić - oznaczać "chodzić, ruszać się"), ze względu na do aktu Słońca wyłaniającego się zza horyzontu. Polskie słowo na zachód , zachód ( zakhud ) jest podobne, ale ze słowem "za" na początku oznaczającym "za", od zachodu słońca za horyzont. W języku rosyjskim słowo oznaczające zachód, запад ( zapad ) wywodzi się od słów за – oznaczającego „za” i пад – oznaczającego „upadek” (od czasownika падать – padat' ), w wyniku działania słońca za horyzontem. W języku hebrajskim słowo oznaczające wschód to 'מזרח', które pochodzi od słowa oznaczającego powstanie, a słowo oznaczające zachód to 'מערב', które pochodzi od słowa oznaczającego zachodzenie.

Widok historyczny

XVI-wieczny astronom Mikołaj Kopernik jako pierwszy przedstawił światu szczegółowy i ostatecznie powszechnie akceptowany model matematyczny potwierdzający założenie, że Ziemia się porusza, a Słońce faktycznie pozostaje nieruchome, pomimo wrażenia z naszego punktu widzenia poruszającego się Słońca .

Planety

Zachód słońca na Marsie

Zachody słońca na innych planetach wyglądają inaczej ze względu na różnice odległości planety od Słońca oraz nieistniejący lub różniący się skład atmosfery.

Mars

Na Marsie zachodzące Słońce wydaje się być o około dwie trzecie większe niż z Ziemi , ze względu na większą odległość między Marsem a Słońcem. Kolory są zazwyczaj odcieniami niebieskiego, ale niektóre zachody słońca na Marsie trwają znacznie dłużej i wydają się znacznie bardziej czerwone niż typowe dla Ziemi. Kolory marsjańskiego zachodu słońca różnią się od tych na Ziemi. Mars ma cienką atmosferę pozbawioną tlenu i azotu , więc rozpraszanie światła nie jest zdominowane przez proces rozpraszania Rayleigha . Zamiast tego powietrze jest pełne czerwonego pyłu , wdmuchiwanego do atmosfery przez silne wiatry, więc jego kolor nieba jest głównie określany przez proces Rozpraszania Mie , co daje więcej niebieskich odcieni niż zachód słońca na Ziemi . Jedno z badań wykazało również, że marsjański pył wysoko w atmosferze może odbijać światło słoneczne do dwóch godzin po zachodzie Słońca, rzucając rozproszoną poświatę na powierzchnię Marsa.

Galeria

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki