겨울에 해가 낮아지면 왜 일찍 어두워지는 걸까요?
같은 장소에 서서 겨울과 여름의 태양을 바라보는 것은 서로 다른 길을 택합니다.
여름에는 저녁 식사 후에도 여전히 밝지만, 겨울에는 방과 후 해가 거의 지고 있습니다. 먼저 장소를 선택하고 태양이 하루 동안 이동하도록 하십시오. 태양이 머리 위로 얼마나 높이 올라가고 수평선 위에 얼마나 오랫동안 머무르는지 확인하십시오.
먼저 추측해 보세요
북반구가 여름이면 남반구도 여름인가요?
정답과 설명 보기
보통 겨울 — 지구 축의 기울기로 인해 두 반구는 반대의 햇빛을 받고 계절도 반대가 됩니다.
그렇다면 경험과 과학을 연결하세요
너에게 익숙한 맑은 날을 먼저 봐
태양은 뜨고, 더 높이 올라가고, 다시 진다. 그림의 황금색 실선은 수평선 위의 단면이고, 회색 점선은 지구가 막는 방향을 나타냅니다.
고정된 위치, 하루 종일 태양의 경로 비교
같은 장소, 다른 계절
북반구 하지(下至) 근처에는 태양의 경로가 더 높고 수평선 위에 더 긴 부분이 있습니다. 동지(冬至)에는 길이가 더 낮아지고 짧아집니다.
태양 적위는 대략 −23.44°에서 +23.44°까지 다양합니다.
경로가 왜 바뀌나요?
지구의 축은 궤도면에 대해 기울어져 있습니다. 지구가 공전함에 따라 직사광선의 위치는 북쪽과 남쪽 사이로 이동합니다. 당신이 보는 태양의 경로는 그에 따라 변경됩니다.
δ = asin(sin ε × sin λ)，ε ≈ 23.44°
남반구로 전환해서 생각을 다시 확인해 보세요
동시에 북반구는 태양쪽으로 기울어져 있고, 남반구는 더 멀리 떨어져 있기 때문에 양쪽의 계절이 반대입니다. 지구가 동시에 태양에 가까워지면 지구 전체가 함께 따뜻해지는 것과는 다릅니다.
같은 태양 적위, 다른 위도에는 고도와 낮의 길이가 다릅니다.
계산 과정 펼치기
δ = asin(sin ε sin λ)；ε = 23.44° sin h = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H cos H₀ = −tan φ tan δ 昼长 = 2H₀/15 시간
먼저 태양 경도 λ를 사용하여 적위 δ를 찾은 다음 이를 지역 위도 ψ로 가져옵니다. 낮의 길이 공식은 일반적인 상승 및 하락이 있을 때만 유효합니다. 극단적인 낮과 밤은 별도로 판단되며 굴절은 이 레슨에 포함되지 않습니다.
한번 시도해 보세요
먼저 "하지 · 6월경"과 "동지 · 12월경"을 선택하여 비교하세요. 슬라이더에는 태양 기간 범위와 대략적인 월이 표시됩니다.
한번보세요 →
기호를 외울 필요가 없습니다
- ε
- 궤도 법선에 대한 지구 축의 기울기, 약 23.44°
- λ
- 태양 경도: 춘분 0°, 하지 90°, 추분 180°, 동지 270°
- δ
- 태양 적위: 천구의 적도를 기준으로 북쪽과 남쪽의 위치
- h
- 태양 중심의 기하학적 높이
알고리즘, 정확성 및 적용 범위
27장은 분점을 정의하기 위해 일식 경도 0°, 90°, 180°, 270°를 사용합니다. 이 단원에서는 13장과 15장을 결합하여 매일 관찰의 중요성을 설명합니다. 지축의 기울기가 원인이며 적위의 변화는 수학적 표현입니다. 태양 경도는 달력 날짜에 따라 엄격하게 균일하게 변하지 않습니다. 적위각은 23.44°로 고정되고, 태양위도는 0으로 설정되며, 적위는 하루 이내로 고정됩니다. 국부 태양시는 H=15(t−12)에 의해 대략 시간각으로 변환됩니다. 낮의 길이는 이전 항성 수업의 항성시가 아닌 이상적인 24시간 태양일을 기준으로 추정됩니다. 27장의 이분 모멘트에 대한 다항식 및 주기적인 수정은 구현되지 않았으며 실제 연간 기온을 시뮬레이션하지도 않습니다. 사진 속 햇빛의 길이는 기하학에서 비롯되며, 그 효과는 지구와 태양 사이의 거리를 변화시키는 것으로 과장되지 않습니다.
내 이해 확인
북위 40°에서는 한낮의 태양이 동지와 비교하여 하지에 보통 뜹니다.
더 높은 — 태양의 적위는 하지 동안 더 북쪽으로 나타나고, 중북위 위도에서 더 높게 나타납니다.
같은 장소에서는 낮이 더 길어집니다. 그림에서 그것은 무엇에 해당합니까?
길은 지평선보다 길어 — 하루의 길이는 태양이 수평선 위에 있는 시간과 관련이 있습니다.
이 모델이 문앞에서 초 단위까지 정확한 일출을 제공할 수 있습니까?
할 수 없다 — 여기에는 특정 날짜 천체력, 굴절, 태양 반경 및 지형을 제외하고 단순화된 기하학적 모델이 사용되었습니다.
지구 축의 기울기로 인해 태양은 일년 내내 하늘에서 다양한 경로를 가지게 되며, 이로 인해 태양의 높이와 일광 길이도 달라집니다.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 아니요. 27 장