Презентация "Годичное движение Солнца по небу"

Годичное движение

Солнца по небу

г. Миасс Челябинской обл. МКОУ «СОШ № 9» учитель физики и астрономии

Дерябина Е.Ю.

Еще в древности люди наблюдали за движением Солнца Николай Коперник (1473–1543), великий польский астроном. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет вокруг Солнца. Эклиптика – большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца по небу. Солнце перемещается среди звезд с запада к востоку на 1˚ в сутки Период оборота Солнца по эклиптике называется звездным годом 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд 365, 2564 солнечных суток Зодиакальные созвездия Видимый годовой путь Солнца проходит через тринадцать созвездий, начиная от точки весеннего равноденствия: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Змееносец, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. Двенадцать из них называются зодиакальными. Зодиакальные созвездия Видимый годовой путь Солнца проходит через тринадцать созвездий, начиная от точки весеннего равноденствия: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Змееносец, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. Двенадцать из них называются зодиакальными. Небесный экватор и эклиптика наклонены под углом 23˚27̕. В каких точках пересекается эклиптика и небесный экватор?

Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия.

Тропический год меньше звездного, он составляет 365,2422 солнечных суток

Используя подвижную карту звездного неба, определите экваториальные координаты Солнца

Дата	В каком созвездии находится Солнце	δ	α
21 марта
22 июня
23 сентября
22 декабря

Определите экваториальные координаты Солнца

Дата	В каком созвездии находится Солнце	δ	α
21 марта	Рыбы	0˚	0
22 июня	Близнецы	+23˚27′	6ч
23 сентября	Дева	0˚	12ч
22 декабря	Стрелец	-23˚27′	18ч

Экваториальные координаты Солнца в течение года меняются: Склонение Солнца δ: от - 23˚27' до +23˚27' Прямое восхождение Солнца α: от 0ч до 24ч Кульминация Солнца Солнце, каждый день поднимается из-за горизонта в восточной стороне неба и заходит на западе. Верхняя кульминация Солнца происходит в полдень по местному времени, нижняя кульминация - в полночь. Суточное движение Солнца над горизонтом

• В течение года Солнце перемещается относительно небесного экватора то к северу, то к югу.
• Дневная и ночная части его пути неодинаковы.
• Они равны только в дни равноденствий, когда Солнце находится на небесном экваторе.

Высота Солнца над горизонтом меняется ежедневно из-за наклона земной оси к плоскости орбиты h = 90º - φ + δ В разное время года высота Солнца над горизонтом разная Солнечные лучи под разными углами падают на земную поверхность летом и зимой Северный полюс Земли φ = 90º 21 марта – восход Солнца. Солнце движется по спирали почти параллельно линии горизонта, понимаясь все выше и выше. 22 июня – максимальная высота Солнца над горизонтом 23º 27' Далее Солнце снижается, двигаясь по спирали почти параллельно линии горизонта. 23 сентября – заход Солнца 21 марта – 23 сентября – полярный день 23 сентября – 21 марта – полярная ночь Северный полярный круг φ = 66º33' Один раз в год, ровно 24 часа: 22 июня – полярный день, 22 декабря – полярная ночь. 21 марта и 23 сентября день и ночь равны, продолжаются 12 часов. Все остальные дни года день не равен ночи Средние широты φ = 66º33' - 23º27' Только два раза в год день равен ночи 12 часов: 21 марта – день весеннего равноденствия 23 сентября – день осеннего равноденствия В эти дни Солнце восходит в точке востока и заходит в точке запада 22 июня – самый длинный день, максимальная высота Солнца над горизонтом 22 декабря – самый короткий день, минимальная высота Солнца над горизонтом Рассчитайте высоту Солнца над горизонтом в г. Миассе φ = 55º

Дата	δ	h=90˚-φ+δ
21 марта	0˚
22 июня	+23˚27′
23 сентября	0˚
22 декабря	-23˚27′

Рассчитайте высоту Солнца над горизонтом в г. Миассе φ = 55º

Дата	δ	h=90º-φ+δ
21 марта	0˚	35º
22 июня	+23˚27′	58º27′
23 сентября	0˚	35º
22 декабря	-23˚27′	11º33′

Северный тропик φ = 23º27' Один раз в год 22 июня Солнце находится в зените, в день летнего солнцестояния. Все остальные дни года Солнце кульминирует к югу. Всегда день равен ночи, 12 часов. Экватор Земли φ = 0º Всегда день равен ночи 12 часов. Два раза в год Солнце бывает в зените: 21 марта и 23 сентября, в дни весеннего и осеннего равноденствия. Определите как происходит суточное движение Солнца:

• На южном полюсе Земли
• На южном полярном круге
• На южном тропике

Сумерки

• Гражданские сумерки – Солнце ушло за горизонт на 6º - человек видит так же, как днем, и необходимости в искусственном освещении нет.
• Навигационные сумерки – от 6º до 12º - читать уже нельзя, видимость окрестных предметов сильно ухудшается. Но штурман корабля еще может ориентироваться по силуэтам неосвещенных берегов.
• Астрономические сумерки – от 12º до 18º - становится совсем темно, однако тусклый свет зари еще мешает видеть слабые звезды.

Сумерки Рефракция -преломление световых лучей в земной атмосфере

Видимая высота светила всегда больше истинной

Закат Солнца. На самом деле Солнце зашло уже несколько минут назад

Из-за неоднородностей атмосферы лучи света, преломляясь, отклоняются от своего прямого пути. Особенно это заметно, когда светила находятся у горизонта: атмосфера «приподнимает» их на 35 угловых минут. Из-за неоднородностей атмосферы лучи света, преломляясь, отклоняются от своего прямого пути. Особенно это заметно, когда светила находятся у горизонта: атмосфера «приподнимает» их на 35 угловых минут. В каком месте Земли бывает полярный день и никогда не бывает полярной ночи? Из-за рефракции световых лучей в атмосфере Земли вблизи полярного круга диск Солнца виден даже, когда Солнце зашло за горизонт на угол 51′. Поэтому в полосе шириной 1º 42′ около полярного круга бывает только полярный день, а полярной ночи не наблюдается. Белые ночи Твоих задумчивых ночей Прозрачный сумрак, Блеск безлунный, Когда я в комнате моей Пишу, читаю без лампады, И ясны спящие громады Пустынных улиц, И светла адмиралтейская игла, И, не пуская тьму ночную, На золотые небеса, Одна заря сменить другую Спешит, дав ночи полчаса. А.С Пушкин. «Медный всадник» Белые ночи- это светлые ночи в начале лета, когда вечерняя заря сходится с утренней и всю ночь длятся гражданские сумерки. Наблюдаются в обоих полушариях на широтах превышающих 60º, когда центр Солнца в полночь опускается под горизонт не более, чем на 7º Тропический год определяет смену времен года на Земле В северном полушарии Земли наступает лето, когда северный полюс Земли освещается Солнцем, а южный полюс планеты располагается в ее тени. При этом в южном полушарии наступает зима. Когда в северном полушарии весна, то в южном – осень. Когда в северном полушарии осень, в южном – весна. Времена года в южном и северном полушариях всегда противоположны. Смена времен года Климат - наклон Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты Земли на угол, равный примерно 66°33'. Причина смены времен года: – движение Земли вокруг Солнца, – наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты. Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите Годовое движение Солнца Что длиннее: лето или зима? Скорость движения Земли по орбите не постоянна, а изменяется от 29,5 км/с в афелии (июль) до 30,3 км/с в перигелии (январь). Расстояние от осеннего до весеннего равноденствия на орбите Земля проходит быстрее, чем противоположную, летнюю часть, а весна и лето в Северном полушарии на 6 суток продолжительнее осени и зимы. Что длиннее: лето или зима? В каком полушарии Земли теплее: в северном или южном? Поток энергии от Солнца, падающий на Землю, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния. Поэтому зимы в северном полушарии менее суровые, чем в южном, а лето в северном полушарии более прохладное. Но лето в Северном полушарии продолжительнее зимы. Поэтому в Северном полушарии Земли теплее, чем в Южном. Суточный путь Солнца

• Это малый круг небесной сферы, параллельный небесному экватору.
• В течение года Солнце перемещается относительно небесного экватора то к северу, то к югу.
• Дневная и ночная части его пути неодинаковы.
• Они равны только в дни равноденствий, когда Солнце находится на небесном экваторе.

Годичный путь Солнца

• Эклиптика – большой круг небесной сферы, по которому Солнце перемещается среди звезд с запада к востоку на 1º в сутки
• Видимый годовой путь Солнца проходит через тринадцать созвездий, начиная от точки весеннего равноденствия.
• Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите
• Тропический год определяет смену времен года на Земле

Литература

• Воронцов - Вельяминов Б.А. Астрономия, 11 кл.: Учеб для общеобразоват. учреждений/ Б. А. Воронцов - Вельяминов, Е.К. Страут, - М.: Дрофа, 2017.
• Иванов А.А., Иванова З.И. Тесты по астрономии, - Саратов: "Лицей", 2002
• Попова А.П., Попова О.А. Библиотека учителя астрономии. - Челябинск: Академия новых технологий, 2002
• "Открытая астрономия 2.6" ООО "Физикон", 2005
•  Энциклопедия для детей. Т. 8 Астрономия. - 2-е изд., испр. Глав. ред. М.Д. Аксенова. - М.: Аванта+, 1999.