Astronomie

Článků v rubrice: 108

O Lucii a slepičím kroku (2. díl)

V první části našeho výletu do světa astronomie (článek https://www.3pol.cz/cz/rubriky/astronomie/2136-o-hromnicich-lucii-a-slepicim-kroku) jsme zkoumali, jak se mění délka dne v období kolem zimního slunovratu. S využitím moderních astronomických databází (v našem případě to byla stránka www.meteogram.cz/vychod-zapad-slunce/) jsme pátrali po smyslu známých průpovídek „Lucie noci upije, ale dne nepřidá“, „Na Nový rok o slepičí krok“, „Na Tři krále o skok dále“ a „Na Hromnice o hodinu více“. V dnešním pokračování už se budeme problematikou východu a západu Slunce věnovat mnohem seriózněji.

Fotogalerie (1)
Západ slunce nad Vsetínskem (foto autor)

 

Než se však pustíme do práce, musíme si ujasnit jednu terminologickou nejednoznačnost. Jedná se o dva odlišné významy slova den.

1. význam – den je kalendářní jednotka času, určená jednou otočkou Země kolem své osy. Den se dělí na 24 hodin, kalendářní rok má 365 dnů.

2. význam – den je doba mezi východem a západem Slunce, noc je doba mezi západem a východem Slunce. Součet délky dne a délky noci je 24 hodin.

V celém seriálu „O Lucii a slepičím kroku“ používáme pojem den ve smyslu „doba mezi východem a západem Slunce“, tj. v jeho druhém významu.

Různá místa v České republice

Minule jsme sestavili tabulku pro východy a západy Slunce jen v Jindřichově Hradci, který leží na 15. poledníku (15° v. d.) a 50. rovnoběžce (50° s. š.). Dnes se podíváme na situaci ve dvou dalších městech – ve Valašských Kloboukách a v Liberci. Valašské Klobouky leží také na 50. rovnoběžce, ale na 18. poledníku (o 220 km východněji). Liberec leží na 15. poledníku, ale asi 180 km severněji. V tabulce uvádíme údaje pro všechna tři města v pěti zimních dnech:

Tabulka 1:

Jindřichův Hradec

Valašské Klobouky

Liberec

datum

vých.

záp.

délka d.

vých.

záp.

délka d.

vých.

záp.

délka d.

13.12.

7:46

16:02

8:15

7:34

15:50

8:15

7:54

15:54

8:00

21.12.

7:52

15:04

8:12

7:40

15:52

8:12

7:59

15:56

7:57

1.1.

7:54

16:12

8:18

7:42

16:00

8:18

8:01

16:05

8:04

6.1.

7:53

16:18

8:25

7:41

16:06

8:25

8:00

16:11

8:11

2.2.

7:28

16:58

9:30

7:16

16:46

9:30

7:33

16:53

9:20

Z tabulky je zřejmé, že místa, ležící na stejné rovnoběžce, mají stejnou délku dne a liší se jen okamžiky východu a západu Slunce. Valašské Klobouky leží o 3 stupně východněji než Jindřichův Hradec a proto v nich Slunce vždy vychází a zapadá o 12 minut dříve. Délka dne je však vždy stejná jako v Hradci.

Proč právě 12 minut?

Střídání dne a noci je způsobeno otáčením Země kolem vlastní osy. Země vykoná za 24 hodin jednu otočku, tj. 360°. To znamená, že o 1° se pootočí za 24 / 360 = 1/15 hodiny neboli za 4 minuty. Jestliže leží Valašské Klobouky o 3° východněji, objeví se v nich Slunce nad obzorem o 3 × 4 = 12 minut dříve než v Hradci.

V případě Liberce je situace komplikovanější. V době zimního slunovratu je zde den o 15 minut kratší a ještě začátkem února je den kratší o 10 minut oproti Hradci! Liberečtí však nemusí být smutní, protože při letním slunovratu zase budou mít den o 16 minut delší než obyvatelé Jindřichova Hradce…

Vydejme se do světa

Zdá se, že na základě tabulky č. 1 můžeme vyslovit tuto hypotézu: délka dne v určitém místě nezávisí jen na kalendářním datu, ale i na jeho zeměpisné poloze. Pro potvrzení platnosti hypotézy překročíme naše hranice a vyhledáme potřebné údaje pro různá data a různá místa na zeměkouli.

Místa ležící na stejné rovnoběžce

Vybrali jsme čtyři města na východní i západní polokouli, ležící (přibližně) na 50. rovnoběžce:

Tabulka 2:

1. ledna

1. července

místo

východ

západ

délka dne

východ

západ

délka dne

Jindřichův Hradec, 15° v.d.

7:44

16:02

8:18

4:59

21:08

16:09

Caen (Francie), 0,4° z.d.

7:56

16:14

8:18

6:00

22:10

16:09

Vancouver (Kan.), 123° z.d.

8:07

16:24

8:17

5:11

21:21

16:10

Lvov (Ukrajina), 24° v.d.

8:21

16:33

8:12

5:19

21:35

16:16

Je zřejmé, že ve všech místech ležících na téže rovnoběžce je den stejně dlouhý a že to platí v zimě i v létě.

Místa ležící na stejném poledníku

Vybrali jsme sedm měst na severní i jižní polokouli, která leží „svisle pod sebou“ na 15. poledníku:

Tabulka 3:

1. ledna

1. července

místo

východ

západ

délka dne

východ

západ

délka dne

Alsvag (Norsko), 68,9° s.š.

polární noc

0:00

polární den

24:00

Jindřichův Hradec, 50° s.š.

7:44

16:02

8:18

4:59

21:08

16:09

Catania (Itálie), 37,5° s.š.

7:14

16:52

9:38

5:42

20:24

14:42

Misuráta (Libye), 32,4° s.š.

8:00

18:05

10:05

5:56

20:10

14:14

Kinshasa (Kongo), 4,3° j.š.

5:51

18:13

12:23

6:06

17:59

11:52

Outapi (Namibie), 17,5° j.š.

6:29

19:38

13:09

7:30

18:37

11:06

Antarktida pobř., 69,5° j.š.

polární den

24:00

polární noc

0:00

Z tabulky vyplývá pro místa na stejném poledníku několik závěrů:

  • v zimě jsou dny tím kratší, čím severněji se určité místo nachází
  • v zimě nastává pro místa v blízkosti severního pólu polární noc a v blízkosti jižního pólu polární den
  • v létě jsou dny tím delší, čím severněji se určité místo nachází
  • v létě nastává pro místa v blízkosti severního pólu polární den a v blízkosti jižního pólu polární noc

Místa ležící na rovníku

Náš poslední výlet bude směřovat až na rovník, do ekvádorského Quita, které leží téměř na rovníku (0,2° j. š. a 78,5° z. d.).

Tabulka 4:

datum

východ

západ

délka dne

1.1.

6.13

18:21

12:08

1.3.

6:22

18:29

12:07

1.6.

6.08

18.15

12:07

1.9.

6:10

18:17

12:07

V Quitu, ležícím na rovníku, trvá den (a noc) po celý rok stále stejnou dobu – 12 hodin. Stejně dlouhý den mají celoročně všechna místa na rovníku, protože rovník je také rovnoběžka (její zeměpisná šířka je 0°) a platí pro něj závěry z tabulky č. 2. Nevěříte? Vyberte si pro ověření i další rovníková místa v Jižní Americe, Africe či v Indonésii…

Číselné výsledky našeho astronomického bádání, vyjádřené předchozími čtyřmi tabulkami, můžeme znázornit (možná výstižněji) také obrazově. Z následujících tří obrázků určitě ještě zřetelněji vystoupí vztah mezi polohou pozorovatele a zdánlivým pohybem Slunce po obloze během dne a během roku. Všechny efekty jsou způsobeny tím, že naše Země se pohybuje po přibližně kruhové dráze kolem Slunce, že rotuje kolem vlastní osy a že zemská osa není kolmá k rovině oběžné dráhy.

Obr.: Pozorovatel na 50. rovnoběžce na severní polokouli (viz tab. 2)

 

V období zimního slunovratu Slunce vychází na jihovýchodě a zapadá na jihozápadě. Den je nejkratší, v poledne vystoupí Slunce jen 16,5° nad jižní obzor. Při jarní a podzimní rovnodennosti Slunce vychází přesně na východě a zapadá přesně na západě, nad obzorem je 12 hodin a v poledne vystoupí 40° (= 90° - 50°) nad jižní obzor. Nejdelší den a největší polední výška nastane při letním slunovratu.

Obr.: Pozorovatel na rovníku (viz tab. 4)

 

Po celý rok vychází a zapadá Slunce kolmo k obzoru (90° - 0°), během roku se mění jen místo východu a západu. Po celý rok je Slunce každodenně 12 hodin nad obzorem (den) a 12 hodin pod obzorem (noc).

Pozorovatel na severním pólu (viz tab. 3)

 

Na severním pólu je půl roku – od jarní do podzimní rovnodennosti – polární den. Slunce krouží v rovině rovnoběžné s obzorem, nejvýše (23,5°) obíhá při letním slunovratu. Zbývajícího půl roku zůstává Slunce stále pod obzorem a na pólu panuje polární noc. Čím dále je pozorovací místo od pólu, přibývá v něm počet dní v roce, kdy Slunce vychází a zapadá. Přesto jsou i zde období, kdy Slunce v létě mnoho dní vůbec nezapadá a v zimě vůbec nevychází. Teprve v místech ležících jižněji od severního polárního kruhu (66,5° s. š.) Slunce vychází a zapadá každodenně.

V oblasti kolem jižního pólu můžeme pozorovat stejné jevy, ale časově „posunuté“ o půl roku.

Ve třetí, závěrečné části miniseriálu si dosavadní poznatky zobecníme a jako bonus pro milovníky horoskopů objasníme pojem „Slunce se nachází ve znamení…“

Jaroslav Kusala
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Z Nigérie do Číny – přeprava použitého jaderného paliva

Přísná bezpečnostní opatření provázela přepravu ozářeného paliva z reaktoru v nigerijské Zarii zpět do Číny. Je to už 17. odvoz paliva z výzkumných reaktorů po celém světě, na kterém se významně podílela česká společnost ÚJV Řež.

Jak se u Temelína cvičila obrana proti teroristům

Tři dny od středy 20. do pátku 22. března cvičily tři stovky vojáků, policistů a specialistů společností ČEPS a ČEZ ochranu Jaderné elektrárny Temelín proti teroristickému útoku. Cvičení ukončily dynamické ukázky, během kterých vojáci odvraceli simulovaný ...

Jsou psi opravdu barvoslepí?

Psi vidí svět zvláštním způsobem. Ale není pravda, že by neviděli barvy, i když se tento omyl široce traduje. Vidí barvy stejně jako jejich páníčkové a paničky, jen nevidí tolik odstínů. Uvádí se, že lidské oko je schopno rozeznat až 10 milionů odstínů ...

Indonésie vyvinula radiofarmakum pro diagnózu mimoplicní tuberkulózy

Zatímco ve většině rozvinutých zemí je tuberkulóza pod kontrolou, v rozvojových zemích patří k nejčastějších příčinám úmrtí. Jen v Indonésii se každý rok objeví 360 000 případů onemocnění a odhaduje se, že dalších 600 000 případů ročně zůstane neodhaleno. ...

Víno z Marsu

Ještě nevíme, jak tam doletět, ale už plánujeme, že odtamtud budeme dovážet víno. Nevíme, jak se vypořádat s absencí ozonové vrstvy a magnetického pole, čili s nedostatečnou ochranou marťanských kolonistů před zářením, ale těšíme se na marťanské vinné dýchánky.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail