Omówienie astronomicznych pór roku

Konsekwencja nachylenia osi ziemskiej w stosunku do płaszczyzny orbity sprawia, że samo miejsce uderzenia-kierunku promieni zenitalnych , które są prostopadłe do powierzchni globu, jest zmienne podczas całego roku.

To właśnie było podstawą do wyróżnienia tzw. astronomicznej pory roku w liczbie czterech:

* 21 III czyli po prostu dzień astronomicznej wiosny , dla półkuli północnej oraz astronomicznej jesieni dla półkuli południowej. Wówczas promienie słoneczne mają kąt prostopadły do równika. I Ziemia jest w tym dniu oświetlona równomiernie, stad też dzień trwa po tyle samo jak noc, a więc 12 godzin (zaś na biegunach ziemskich -Słońce jest na tzw. linii widnokręgu , przez całe 24 godziny). Stad też dzień 21 III nazywamy dniem tzw. równonocy wiosennej. A na biegunie (północnym) to koniec nocy polarnej, natomiast zaczyna się dzień polarny. Zaś na biegunie (południowym) mamy sytuację zgoła odwrotną. Zaczynając od dnia 21 III wzrasta oświetlenie na półkuli północnej, zaś punkt tzw. podsłoneczny (czyli po prostu miejsce padania wspomnianych już promieni zenitalnych) jest przemieszczany coraz dalej w kierunku północnym od równika.

* 22 VI czyli dzień astronomicznego lata dla półkuli północnej oraz astronomicznej zimy dla półkuli południowej. Wtedy promienie słoneczne w czasie górowania są skierowane prostopadle najdalej w kierunku północnym od równika, a więc to Zwrotnik Raka. Zaś na półkuli północnej mamy wtedy najdłuższy dzień oraz najkrótszą noc stąd też dzień 22 VI nazywamy tzw. dniem przesileni letniego. A na części południowej globu ziemskiego jest odwrotnie. To na północ idąc od koła podbiegunowego (północnego) panuje dzień polarny (a trwa on dłużej jak 24 godziny), zaś od południa - koła podbiegunowego ( południowego) jest noc polarna. A sama długość trwania tego dnia wzrasta idąc ku północy. Zatem od daty 22 VI spada oświetlenie promieniami słonecznymi półkuli północnej, natomiast punkt podsłoneczny stopniowo zaczyna się przemieszczać do równika.

* 23 IX czyli astronomiczna jesień dla półkuli północnej oraz astronomicznej wiosny dla półkuli południowej. Wtedy promienie słoneczne podczas górowania są skierowane prostopadle do równika. A Ziemia jest oświetlona -równomiernie, wtedy to dzień trwa tak samo długo jak noc, a więc 12 godzin. Stąd też 23 IX nazywamy dniem tzw. równonocy jesiennej. A na biegunie (północnym) jest koniec dnia polarnego a zaczyna się noc polarna, zaś na biegunie (południowym) sytuację mamy odwrotną. Idąc od 23 IX stopniowo wzrasta oświetlenie na półkuli południowej, zaś punkt podsłoneczny jest przesuwany jeszcze dalej ku południu od równika.

* 22 XII czyli początek zimy dla półkuli północnej oraz astronomicznego lata dla półkuli południowej. Wówczas promienie słoneczne podczas górowania są skierowane prostopadle daleko w kierunku południowym od równika, więc to Zwrotnik Koziorożca. Zaś na półkuli (północnej) mamy wtedy najkrótszy dzień oraz najdłuższą noc , stad też 22 XII nazywamy jako dzień przesilenia zimowego. Z kolei na półkuli (południowej) sytuacja jest odwrotna. Na północ poczynając od koła -podbiegunowego północnego - mamy zjawisko nocy polarnej (a trwa więcej jak 24 godziny), zaś od południa- od koła podbiegunowego (południowego) to jest dzień polarny. Czas trwania dnia wzrasta ku południu. Zaczynając od daty 22 XII spada ilość promieni słonecznych oświetlających półkulę południową, zaś punkt podsłoneczny zbliża się ku równikowi.

Zależność szerokości geograficznej a kąt padania -promieni słonecznych.

Szerokość geograficzna danego miejsca jest to kąt umieszczony między płaszczyzną równika i promieniem Ziemi określonego miejsca. Uznajemy tutaj wartości od 0° (na równiku) do 90° (na biegunach) a może być albo północna (N - z języka angielskiego to north) albo też południowa (S - z języka angielskiego to south).

Gdyż nachylenie osi Ziemskiej do samej płaszczyzny orbity to wartość 66°33', zaś nachylenie owej płaszczyzny równika Ziemskiego do tzw. płaszczyzny orbity wynosi 23°27', stad też te szerokości geograficzne są charakterystyczne dla równoleżników, dotyczących zmian w oświetleniu Ziemi, oto kilka z nich:

* koło podbiegunowe (N) północne to 66°33'N

* Zwrotnik Raka to 23°27'N

* Zwrotnik Koziorożca to 23°27'S

* koło podbiegunowe(S) południowe to 66°33'S

Jest ścisły związek między : kątem padania tych promieni słonecznych w trakcie górowania i szerokości geograficznej. Stad też w dniach równonocy - ten kąt - padania promieni słońca w trakcie górowania ma wartość na równiku -0° szerokości geograficznej - 90°, zaś dla biegunów to 90° szerokości geograficznej - 0°. Dlatego też spada- od równika o każdy l ° razem ze wzrostem -szerokości geograficznej o l °. Możemy wysunąć wniosek , że tego samego dnia mamy zmianę kąta padania -promieni słonecznych -w trakcie górowania o daną wartość związaną ściśle z zmianami szerokości geograficznej -wedle stosownych wartości.

Strefy oświetlenia ziemi -ogólna charakterystyka.

Uwzględniając zmiany w oświetleniu zmiennych szerokości geograficznych podczas roku, podano pięć tzw. stref oświetlenia globu ziemskiego, oto one:

* Strefa międzyzwrotnikowa jest położona między Zwrotnikiem Raka a Zwrotnikiem Koziorożca. To tutaj w określonej szerokości geograficznej( dla danego miejsca) omawianej strefy, zenitalne ułożenie Słońca , jest spotykane dwa razy na rok, zaś dla zwrotników tylko raz: to dnia 22VI dla Zwrotnika Raka oraz dnia 22 XII dla Zwrotnika Koziorożca.

* Strefy umiarkowane (strefa północna oraz południowa) znajduje się między zwrotnikami czy kołami podbiegunowymi. Tutaj dzień oraz noc nigdy nie są dłużej jak 24 godziny, zaś różnice pomiędzy długością rosną razem ze stopniowym wzrostem -szerokości geograficznej.

  • Strefy podbiegunowe (strefa północna oraz południowa) jest ulokowane między kołami podbiegunowymi i biegunami. Mamy tutaj dni oraz noce polarne które trwają od -24 godzin dla kół podbiegunowych aż około sześć miesięcy dla biegunów.