В жаркий летний день, когда на улице стоит ясная погода и мы изнемогаем от высокой температуры, нам часто приходится слышать фразу «солнце в зените». В нашем понимании речь идет о том, что небесное светило находится в самой высокой точке и максимально греет, можно даже сказать, опаляет землю. Давайте попробуем окунуться немного в астрономию и разобраться подробнее в этом выражении и в том, насколько верно наше понимание этого высказывания.
Земные параллели
Еще со школьной программы нам известно, что на нашей планете существуют так называемые параллели, которые представляют собой невидимые (воображаемые) линии. Существование их обусловлено элементарными законами геометрии и физики, а знания о том, откуда взялись эти параллели, необходимы для того, чтобы понимать весь курс географии. Принято выделять три самые важные линии - экватор, полярный круг и тропики.
Экватор
Экватором принято называть невидимую (условную) линию, разделяющую нашу Землю на два одинаковых полушария - Южное и Северное. Уже давно известно, что Земля стоит не на трех китах, как полагали в древности, а имеет шарообразную форму и, помимо движения вокруг Солнца, вращается вокруг своей оси. Вот и выходит, что самая длинная параллель на Земле, имеющая протяженность около 40 тыс. км, – это экватор. В принципе, с математической точки зрения здесь все понятно, но имеет ли это значение для географии? А здесь, при ближайшем рассмотрении, получается, что на ту часть планеты, которая расположена между тропиками, попадает больше всего солнечного тепла и света. Обусловлено это тем, что данная область Земли всегда повернута к Солнцу, поэтому лучи здесь падают почти отвесно. Из этого следует, что на приэкваториальных участках планеты наблюдается самая высокая температура воздуха, а насыщенные влагой воздушные массы создают сильное испарение. Солнце в зените на экваторе бывает дважды в год, то есть светит абсолютно вертикально вниз. Для примера, в России никогда не происходит такого явления.
Тропики
На земном шаре существуют Южные и Северные тропики. Примечательно то, что солнце в зените оказывается здесь всего один раз в год – в день солнцестояния. Когда происходит так называемое зимнее солнцестояние – 22 декабря, максимально повернутым к Солнцу оказывается Южное полушарие, а 22 июня – наоборот.
Иногда Южный и Северный тропики называют в честь того зодиакального созвездия, которое оказывается на пути Солнца в эти дни. Так, например, Южный условно называют тропиком Козерога, а Северный – Рака (декабрь и июнь соответственно).
Полярные круги
Полярным кругом принято считать параллель, выше которой наблюдается такое явление, как полярная ночь или день. Расположение широты, на которой находятся полярные круги, также имеет вполне математическое объяснение, это 90° минус наклон оси планеты. Для Земли это значение полярных кругов равно 66,5°. К сожалению, жители умеренных широт не могут наблюдать эти явления. А вот солнце в зените на параллели, соответствующей полярному кругу, событие абсолютно закономерное.
Общеизвестные факты
Земля не стоит на месте и, помимо движения вокруг Солнца, каждые сутки вращается вокруг своей оси. В течение года мы наблюдаем за тем, как меняются долгота дня, температура воздуха за окном, а самые внимательные могут отметить изменение положения звезд на небе. За 364 дня Земля проходит полный путь вокруг Солнца.
День и ночь
Когда у нас темно, то есть ночь, это говорит о том, что Солнце в данный отрезок времени освещает другое полушарие. Возникает вполне логичный вопрос, почему день не равен продолжительности ночи. Дело в том, что плоскость траектории не находится под прямым углом относительно земной оси. Ведь в таком случае мы не имели бы времен года, при которых отношение долготы дня и ночи меняется.
В 20-х числах марта в сторону Солнца наклоняется Северный полюс. Тогда приблизительно в полдень на линии экватора можно абсолютно точно сказать, что солнце в зените. Далее следуют дни, когда в более северных точках наблюдается подобное явление. Уже 22 июня солнце в зените располагается на тропике Рака, в северном полушарии этот день считается серединой лета и имеет максимальную долготу. Для нас наиболее привычным является определение - явление солнцестояния.
Интересно то, что после этого дня все происходит заново, только в обратном порядке, и продолжается до момента, когда на линии экватора в полдень солнце снова оказывается в зените – это случается 23 сентября. В это время середина лета наступает в южном полушарии.
Из всего этого следует, что когда солнце бывает в зените на экваторе, на всем земном шаре продолжительность ночи - 12 часов, такому же отрезку времени равен день. Мы привыкли называть это явление днем осеннего или весеннего равноденствия.
Несмотря на то что правильное объяснение понятия «солнце в зените» мы разобрали, все равно для нас более привычным будет формулировка, которая подразумевает под собой просто нахождение солнца максимально высоко в данный конкретный день.
