Come calcolare l'altitudine del sole

Posted on
Autore: Judy Howell
Data Della Creazione: 25 Luglio 2021
Data Di Aggiornamento: 11 Maggio 2024
Anonim
Come calcolare l'altitudine del sole - Scienza
Come calcolare l'altitudine del sole - Scienza

Contenuto

Potresti aver sentito nei tuoi viaggi che a mezzogiorno il sole è "direttamente sospeso" nel cielo. A meno che non ti trovi nel o al nord del circolo polare artico, tecnicamente questo non è mai il caso. Non solo, ma se non si vive all'equatore terrestre, la posizione più alta sopra l'orizzonte raggiunge ogni giorno cioè, l'altitudine dei soli varia leggermente di giorno in giorno nel corso dell'anno.

L'altitudine dei soli in gradi dipende da due fattori: la distanza dall'equatore e la data.

Passaggio 1: trova

La tua latitudine è un numero compreso tra 0 gradi (se vivi all'equatore) e 90 gradi (se vivi al polo nord o sud). La maggior parte delle persone negli Stati Uniti sono comprese tra 25 gradi di latitudine nord e 45 gradi di latitudine nord. Poiché la circonferenza terrestre è di circa 25.000 miglia e ci sono 360 gradi in un cerchio, ogni grado di latitudine si estende a poco meno di 70 miglia.

Se non conosci la tua latitudine, visita il NASA Latitude / Longitude Finder (vedi Risorse) e inserisci la tua posizione. Ad esempio, Boston, Massachusetts, USA è a 42.36 gradi di latitudine nord.

Passaggio 2: Determinare l'altitudine dell'equinozio di Suns

La Terra è inclinata di 23,5 gradi da una linea perpendicolare al suo piano di rotazione, come una trottola che ha iniziato a oscillare. Questo è ciò che causa le stagioni ed è anche il motivo per cui l'altitudine più alta del sole varia. Il 22 o 23 marzo circa e ancora il 22 o 23 settembre circa, la Terra passa attraverso un equinozio - latino per "notte uguale". In questi due giorni, la Terra riceve 12 ore o luce e 12 ore di oscurità e il sole sale a un'altitudine pari a (90 - L) gradi sopra l'orizzonte. Nel caso di Boston, quindi, questo è (90 - 42.36) = 47.64 gradi attorno all'orizzonte, che è poco più della metà dello zenit (il punto direttamente sopra la testa).

Passaggio 3. Determinare le altitudini del solstizio del sole

A partire dall'equinozio di primavera nell'emisfero settentrionale il 22 o 23 marzo, il primo giorno di primavera, il tempo che la Terra trascorre in luce continua ad aumentare e il sole sale ogni giorno a un punto progressivamente più alto. Dopo tre mesi, il 22 giugno circa, arriva il solstizio d'estate, il primo giorno d'estate e il cosiddetto "giorno più lungo dell'anno". A causa dell'inclinazione di 23,5 gradi sopra menzionata, il sole a mezzogiorno a Boston è ora (90-42,36 + 23,5) gradi, o 71,14 gradi sopra l'orizzonte. Questo è circa l'80 percento della strada dall'orizzonte allo zenit (71,14 ÷ 90 = 0,790).

Sei mesi dopo, il 22 o il 23 dicembre, l'equinozio autunnale è arrivato e se ne è andato e il solstizio d'inverno è arrivato. In questo giorno, il primo giorno dell'inverno e il cosiddetto "giorno più corto dell'anno", la situazione dall'estate viene invertita e il sole raggiunge solo un'altitudine di (90 - 42,36 - 23,5) gradi, o 24,1 gradi. Questo è poco più di un quarto della distanza dall'orizzonte allo zenit (24.14: 90 = 0.268).

Step 4: fattore nella declinazione per oggi

La variazione dovuta all'inclinazione della Terra è chiamata declinazione. È un numero positivo in primavera e in estate e un numero negativo in autunno e in inverno, che varia tra i valori di 23,5 e -23,5 gradi.

L'equazione per il calcolo dell'altitudine sopra l'orizzonte in un dato giorno è (90 - L + D). Nei nostri esempi iniziali, sugli equinozi, D era zero e quindi non era esplicitamente incluso.

Per determinare la declinazione di oggi e l'altitudine del sole, è possibile utilizzare il calcolatore solare NOAA o il calcolatore Kiesan, entrambi online. Se non hai accesso a uno di questi, puoi fare un'ipotesi decente fintanto che conosci la data e la tua latitudine approssimativa. Ad esempio, se è l'inizio di maggio e sei a Miami, in Florida, sai che la declinazione dei soli è circa a metà tra 0 e 23,5 perché la primavera è a metà, e la tua latitudine è di circa 25 gradi. Pertanto, è possibile stimare che il sole salirà a un'altitudine di circa (90-25 + 11,5) = 76,5 gradi.