Как увеличивается продолжительность светового дня. Когда, с какого числа зимой в декабре, начнет прибывать и увеличиваться световой день? Когда наступает самый длинный день и самая длинная ночь в году? Когда, с какого числа летом, начнет уменьшаться свето

Изменения продолжительности светового дня в разные сезоны объясняются вращением Земли вокруг ее оси. Если бы Земля не вращалась, дневной и ночной циклы были бы совсем иными. Хотя, вполне вероятно, что они и вовсе бы отсутствовали. Сокращение или увеличение продолжительности светового дня зависит от времени года и того, где вы находитесь на Земле. Кроме того, на дневное время влияет угол наклона земной оси и ее путь вокруг Солнца.

Продолжительность вращения

Сутки, продолжающиеся 24 часа, — это время, которое требуется для того, чтобы Земля совершила целый оборот вокруг собственной оси: именно поэтому на следующий день Солнце появляется в одном и том же месте на небе. Однако не стоит забывать, что Земля продолжает двигаться вокруг Солнца, и это явление оказывает огромное влияние на продолжительность светового дня.

Фактическое время одного вращения Земли несколько короче, чем мы привыкли думать: около 23 часов и 56 минут. Астрономы обнаружили это, регистрируя время, когда звезда появилась на одном и том же месте на небе на следующий день — это явление было названо звездным днем.

Более длинные и короткие дни

Хотя солнечный день составляет 24 часа, не в каждом дне содержится 12 часов светового дня и 12 часов темного времени суток. Зимой ночи длиннее, чем летом. Это явление объясняется тем, что воображаемая ось Земли расположена не под прямым углом: она наклоняется под углом в 23,5 градуса. Собственно, поскольку наша планета вращается вокруг Солнца на протяжении года, северная половина Земли наклоняется к Солнцу летом, вызывая продолжительный световой день и короткую ночь. Зимой это меняется: наша планета отдаляется от Солнца, и ночное время становится длиннее. Весной и осенью Земля ни наклонена к Солнцу, ни от него, а где-то между, поэтому день и ночь в эти времена года одинаковы. Вот как можно объяснить, почему весной продолжительность светового дня возрастает: наша планета поворачивается к солнышку!

Наше количество дневных часов зависит от нашей широты и того факта, каково положение Земли по отношению к Солнцу. Ось вращения нашей планеты наклонена от орбитальной плоскости и всегда расположена в одном направлении — к полярной звезде. В результате положение земной оси по отношению к Солнцу постоянно меняется в течение года.

Собственно, именно этот фактор влияет на распространение солнечного света по поверхности Земли на любой заданной широте.

Изменение угла приводит к изменению количества солнечной энергии, которая достигает определенных областей планеты. Это вызывает сезонное изменение интенсивности солнечного света, достигающего поверхности, и влияет на продолжительность светового дня.

Изменение интенсивности происходит потому, что угол, под которым лучи от Солнца двигаются и попадают на Землю, изменяется по мере смены сезонов.

Докажем на практике

Если вы посветите фонарем на потолок, площадь освещенной области будет изменяться в зависимости от того, будете ли вы направлять свет под прямым углом или нет. Точно также энергия Солнца распространяется по разным географическим районам, когда она достигает поверхности Земли. Он более сконцентрирован в наши летние месяцы, когда солнце выше в небе.

Между летним и зимним солнцестоянием количество дневных часов уменьшается, а темпы их уменьшения больше, чем выше широта. Чем меньше солнечных часов, тем холоднее ночи. Вот почему продолжительность светового дня весной возрастает: планета постепенно поворачивается к Солнцу, поглощая одной из своих сторон все больше солнечной энергии.

Поскольку параллельно вращению вокруг Солнца Земля также продолжает вращаться вокруг собственной оси, то за 24 часа она делает один полный оборот. Интересно, что продолжительность суток меняется со временем. Так, около 650 миллионов лет назад сутки длились около 22 часов вместо привычных нам 24!

Солнцестояние

Солнцестояние представляют собой явление, когда при определенном положении орбиты Земли отмечают самые длинные и кратчайшие дни года. Зимнее солнцестояние, происходящее в Северном полушарии, знаменует собой самый короткий день, после которого световой день начинает медленно расти. Летнее солнцестояние в этом же полушарии приходится на самый продолжительный световой день, после чего он начинает становиться короче. Солнцестояние также называют в честь месяца, в котором оно происходит.

Также важно понимать, что то, какая продолжительность светового дня в день солнцестояния, зависит от полушария, в котором вы находитесь. Так, в Северном полушарии июньское солнцестояние отмечает самый продолжительный световой день в году. В то время, как в Южном полушарии июньское солнцестояние обозначает самую длинную ночь.

Длительность светлого времени суток не постоянна, но подчинена определенным астрономическим законам. Космическое время, в отличие от земного времени, куда менее подвержено изменению, но даже оно относительно. Сколько времени длится среднее время суток, принято выделять 2 интервала «полезного» времени: с 7.00 до 23.00 – период наибольшей активности населения, с 18.00 до 23.00 – эффективное использование времени после окончания рабочего дня.

Что такое светлое временя суток?

Это период вращения земли вокруг своей оси, когда та или иная ее часть повернута в сторону солнца. В среднем, длительность светлого времени суток, составляет 4507 часов в год. В разное время года длительность светлого времени суток различна, так, в зимнее время суток 7. 5 часов, а в летнее время суток – 17 часов. На разной широте и долготе длительность светового дня различна. В Токио (UTC+9) средняя годичная длительность светлого времени суток составляет 4175 часов, в Пекине (UTC+8) – 4377 часов, в Астане (UTC+6) – 4607, в Минске (UTC+3) – 4578 в Москве (UTC+2) — 4545 часов.

Земля, вращаясь по эллиптической орбите вокруг Солнца, то приближается к светилу, то отдаляется от него. Меняется и ускорение планеты, достигнув максимально близкой к Солнцу точки (2 -3 января) Земля имеет максимальное ускорение. Из – за высокой скорости движения, на один и тот же участок планеты попадает меньше света, чем обычно, Земля не успевает прогреться. Это время является зимним временем года. В летнее время все в точности наоборот. Земля замедляется и удаляется от Солнца на максимальное расстояние.

Всего в эклиптике выделяют 4 одинаковых промежутка или сектора

• 0 градусов — Весеннее солнцестояние
• 90 градусов — Летнее солнцестояние
• 180 градусов – Осеннее солнцестояние
• 270 градусов – Зимнее солнцестояние

Продолжительность светового дня в Москве зависит от времен года, средняя продолжительность светлого дня составляет 12 часов 15 минут и 36 секунд.

Средняя продолжительность светового дня в Москве по месяцам

• в январе составляет — 8 часов 8 минут,
• в феврале – 9 часов 37 минут,
• в марте – 12 часов 15 минут,
• в апреле – 14 часов 32 минуты,
• в мае – 16 часов 34 минуты,
• в июне – 17 часов 54 минуты,
• в июле – 17 часов 8 минут,
• в августе – 15 часов 33 минуты,
• в сентябре – 14 часов 45 минут,
• в октябре – 10 часов 26 минут,
• в ноябре – 8 часов 45 минут,
• в декабре – 7 часов 49 минут.

Как рассчитать световой день в своём регионе? Инструкция

Для того, чтобы вычислить точную продолжительность светового времени суток в любом населенном пункте можно воспользоваться следующей формулой:

ТД = ТМ + Δh; ТМ = Тв + 3h; Тв = m – λh; m = tu + η., где ТМ – время Московское, Δh – разность между временем Московским и временем того или иного региона (-1, +1, +2 и т.д.), Тв – время всемирное, λh – точная долгота местоположения, m и tu – среднее и истинное солнечное время, η – уравнение времени.
Окончательное уравнение рачета длительности светлого времени суток выглядит следующим образом: ТД= tu + Δh + 3h – λh + η

Световой день – это время от восхода и до захода Солнца. В зависимости от того, в какой точке своей орбиты находится Земля, вращающаяся вокруг Солнца, меняется и продолжительность светового дня. Самый длинный световой день – 21 июня, в этот день его продолжительность составляет 16 часов. Самый короткий день, который длится всего 8 часов, выпадает на 21 или 22 декабря, в зависимости от того, является ли год високосным. Осенью 21 сентября и 21 марта природа отмечает дни осеннего и весеннего равноденствия, когда продолжительность светового дня равна продолжительности ночи – времени от захода до восхода Солнца.

От продолжительности светового дня зависит годовой цикл, которому подчиняется все живое на планете Земля. Вместе с тем, как изменяется длина светового дня, одно время года меняет другое: за весною следует лето, осень, зима и снова . Особенно наглядно эта зависимость прослеживается на примере растений. Весною, по мере того, как продолжительность светового дня увеличивается, в них начинается сокодвижение, летом вы можете наблюдать их расцвет, – увядание, а зимой – анабиоз, сон, похожий на смерть. Но, быть может, не в такой явной форме, но продолжительность светового дня влияет и на человека.

Влияние продолжительности светового дня на человека

Человек как часть биосферы планеты также чувствителен к тому, как долго длится световой день, несмотря на то, что режим его жизни подчинен ежедневному рабочему ритму. Тем не менее проведенные медицинские исследования подтвердили, что зимой интенсивность обмена веществ в организме человека снижается, следствием чего является повышенная сонливость и появление лишнего веса.

Отсутствие достаточного количества естественного света сказывается и на психоэмоциональном состоянии. В зимнее время, а также в начале весны многие жалуются на депрессии, плохое настроение, головные боли, бессонницы и раздражительность. Нарушение функций провоцирует сбои в функционировании и других органов и систем. В организме снижается синтез естественного витамина Д, что влечет за собой снижение защитных свойств иммунной системы, поэтому общее количество заболеваний и обострений хронических патологических процессов в это время года самое высокое. Медики советуют в конце зимы - начале весны хотя бы в выходные дни выбираться на природу, проводить больше времени днем на свежем воздухе, это поможет справиться с плохим настроением и улучшить общее самочувствие.

Каждый день в году является особенным и уникальным, ведь природные и временные рамки постоянно меняются. Астрономическая продолжительность дня напрямую зависит от скорости вращения Земли и такого понятия, как солнцестояние.

Инструкция

Ученые различают два вида солнцестояния, которые соответствуют двум временам года: зиме и лету. Стоит отметить, что временные полюса отличаются, поэтому в датах может составлять целые сутки. День зимнего солнцестояния приходится на 21 или 22 декабря и является самым коротким по продолжительности днем, а вот ночь, которая наступает после этого дня, напротив, самая длинная.

Самым долгим днем в году является, соответственно, день летнего солнцестояния, который приходится на 20 или 21 июня. Такой разброс дат связан с текущим годом: если год будет , то летнее солнцестояние придется 20 июня.

Раньше данный день назывался днем летнего и считался одним из главных славянских праздников, посвященных богу, олицетворяющему солнце, - Яриле. В этот день к празднику готовились особенно тщательно, надевали свои лучшие наряды и плели венки из цветов и трав. Травы у славян имели особое значение: они играли роль оберегов, которые защищали от злых сил. Такие обереги крепились на поясе и состояли чаще всего из полыни или зверобоя. У молодых людей в этот день была своя миссия, они находили подходящее дерево для праздника. Чаще всего такими деревьями были береза,

Сокращение в осенне-зимний период продолжительности светового дня сказывается на ухудшении самочувствия и ослаблении иммунитета человека, смены фазы подъёма фазой спада во всех жизненных циклах, увеличении расходной части бюджетов стран, приостановке сезонных работ в ряде отраслей экономики (сельском хозяйстве, строительстве и других).

День зимнего солнцестояния фиксирует световой день минимальной продолжительности. В этот день Солнце пересекает наиболее дальнюю точку эллипса, по которому вращается Земля. Этот день для жителей северного полушария нашей планеты наступает 21-22 декабря, в то же время у жителей южного полушария наступает день летнего солнцестояния максимальной продолжительности.

Солнечный свет содействует выработке в организме человека гормона серотонина, вызывающего эмоции радости и счастья. При коротком световом дне выработка серотонина сокращается, что угнетает эмоциональную сферу организма и приводит к ухудшению его состояния. Равенство длительности дня и ночи в дни осеннего и весеннего равноденствия создает идеальные условия для суточных биоритмов. Промежуток цикла, начинающийся в день осеннего равноденствия, и оканчивающийся в день зимнего солнцестояния, представляет собой этап сокращения светового дня в фазе его отставания от длительности ночи. Этот этап наиболее неблагоприятный, на его протяжении все живое на Земле все более угнетается. Второй этап, начинающийся в день зимнего солнцестояния и оканчивающийся в день весеннего равноденствия, также находится в фазе отставания светового дня от ночи, но это отставание постепенно сокращается, негативное влияние недостатка солнечного света постепенно ослабевает. Чем меньше в сутки человек получает солнечных лучей, тем больше он подвержен нервным срывам, вплоть до депрессивных состояний и психических расстройств. Техническая цивилизация пытается компенсировать недостаток солнечного света искусственным освещением, к которому человеческий организм не приспособлен, воспринимает искусственно освещенные ночные часы за дневные, впадая в так называемое состояние десинхроноза, усугубляющего хронические заболевания.

Вместе с тем население северного полушария меньше ощущает влияние смены сезонов года, чем население южного полушария, т.к. зимой северное полушарие находится ближе к Солнцу. Промежуток от восхода до захода Солнца называют долготой дня. Эта величина зависит от географической широты. На экваторе долгота дня является константой продолжительностью 12 часов. На северном полушарии в осенне-зимний период долгота дня меньше 12 часов, а в весенне-летний период больше 12 часов. На полюсах Земли полярные день и ночь длятся полгода. Учитывая важность продолжительности дня, составлены ежедневные и среднемесячные таблицы долготы дня для каждой географической широты.

Например, минимальная среднемесячная долгота дня на широте Москвы фиксируется в декабре месяце 7 часов 16 минут и в январе месяце 7 часов 51 минута.