gov-civil-vilareal.ptI dag er det solstice, den korteste dagen i året ... så hvorfor er det ikke den tidligste solnedgangen?
>God desember solhverv!
Hva betyr det? Vel, mange ting.
jeg vil ha tilbake kjæresten min
[Merk: Jeg vil fortsette her og beskrive alt dette for observatører på den nordlige halvkule. Hvis jeg prøver å inkludere ting fra den sørlige halvkule samtidig, vil det være håpløst forvirrende å lese, og det er rart nok allerede uten å legge det til. Så mine australiske lesere, bytt nord for sør, og dag og natt, og dette burde fungere også for deg.]
I dag, kl. 22:23 UTC (17:23 østlig amerikansk tid), når solen sitt sørligste punkt på himmelen. Vi måler objektets nord-til-sør-posisjon på himmelen ved å projisere jordens breddegrad (som vi kaller deklinasjon av historiske årsaker). Så en stjerne med en deklinasjon på 90 ° vil være nøyaktig over Nordpolen. En deklinasjon på 0 ° betyr at den er over jordens ekvator.
Fordi jordens akse er vippet, er solens vei over himmelen over et år på skrå mot deklinasjonsbeltet, så vi ser den bevege seg nord og sør. Den når maksimum ved solhverv, i juni og desember, vanligvis rundt den 21. eller så. I desember Solen når sin sørligste fall, omtrent -23,5 ° sør for den himmelske ekvator.
Lytt til kaffen din. Kreditt: Lisa Larson-Walker / Starbucks
Dette er også dagen jordens nordpol tippes så langt fra solen som det kan være. På grunn av det får vi minst mulig dagslys på desember solhverv - den korteste dagen og den lengste natten.
Det betyr at fra og med i dag vil hver dag bli litt lengre! Solen vil også være litt høyere på himmelen. Buen den følger hver dag vil bli høyere, og plasseringen av soloppgang (som er sør for øst) og solnedgang (sør for vest) vil krype mer mot nord. Det betyr mer dagslys, pluss en høyere vinkel for solen, slik at ting begynner å varme opp.
Forvirret? Ja, jeg skjønner det; alle disse vinklene og alt kan være vanskelig. Men fortvil ikke! Jeg skal gjøre det mye verre!
Du tror kanskje at hvis i dag er den korteste dagen, så vil den også ha den siste soloppgangen og den tidligste solnedgangen, ikke sant?
Ja, nei. Faktisk den tidligste solnedgangen skjedde allerede . Og den siste soloppgangen er ikke om en uke eller så (avhengig av breddegrad).
Hvorfor? To grunner. Den ene er at jorden er vippet, og den andre er at bane er en ellipse.
Først skal jeg la vennen min Henry Reich fra Minute Physics beskrive dette. Det er vanskelig med ord, men animasjonene hans gjør det mye mer tydelig:
gode krystaller for leo
Så, som han sier, fordi jorden beveger seg rundt solen, tar det en ekstra stund før jordens rotasjon `` tar igjen '' solen (dette kalles en synodisk dag ). Hvis jordens bane var en perfekt sirkel, ville dette være litt mindre enn fire minutter hver dag (du har kanskje hørt noen si at en dag faktisk er 23 timer og 56 minutter lang; det er der dette kommer fra; jeg beskriver dette litt flere detaljer i mitt vagt årlige nyttårsinnlegg).
Men jorden går i bane rundt solen på en ellipse. Den beveger seg raskere når den er nærmere solen (det nærmeste punktet i bane kalles perihelion ) og langsommere når det er lenger unna ( aphelion ). Ved en tilfeldighet, akkurat nå i historien er solhverv nær perihelion - det driver i tid over årtusener - og det roter ting.
Jordens vipping i forhold til dens bane styrer årstidene. Kreditt: Dennis Nilsson
Så følg med her:
På dagen for desember solhverv er jorden tilfeldigvis veldig nær perihelion, og beveger seg derfor raskest i bane. Det betyr at det 'passerer' Sola raskest, så det tar litt lengre tid før jordens rotasjon kommer inn til solen, noe som gjør den sanne soldagen litt lengre. Hvis du foretrekker det, er tiden det tar for solen å gå fra å være sør en dag (lokal middag) til rett sør den neste på sitt lengste - omtrent 30 sekunder lengre enn 24 timer.
Her blir ting funky. Fordi det tar mer tid for Solen å komme tilbake til den var dagen før, er tiden for solmiddagen - når Solen faktisk skal sør - senere på dagen i henhold til klokken din. Men soloppgang og solnedgang er mer eller mindre symmetrisk rundt den tiden, så de skjer senere i klokkeslettet også.
Frøken Peregrines hjem for særegne barnemonstre
Og her er den morsomme logikken: Hvis solnedgangstiden er senere på desember solhverv enn den var dagen før, så du har allerede opplevd den tidligste solnedgangen! Det må ha skjedd allerede! Og det gjorde det. For eksempel for Boulder, Colorado, var den tidligste solnedgangen 8. desember i år.
Hva med soloppgang? Vel, hvis soloppgang på solstice er senere enn dagen før, så har du det ikke opplevde den siste soloppgangen ennå. Igjen, for Boulder på denne runden, skjer det 4. januar 2019.
Så til tross for den naive tanken at den siste soloppgangen og den tidligste solnedgangen skjer på solstikken, finner de faktisk sted noen dager unna. Rekkefølgen de skjer i er alltid den samme: tidligste solnedgang, solhverv (og korteste dag), siste soloppgang, og som Henry påpeker i videoen, er forsinkelsene mellom dem avhengig av breddegraden din. Merkelig.
Det er mye mer til dette. EN mye . Det er solens dag (tiden det tar solen å gå rundt himmelen en gang, omtrent 24 timer, men den endres i løpet av året på grunn av formen på jordens bane), den gjennomsnittlige soldagen (den gjennomsnitt solens dag beregnet ved å gjennomsnittliggjøre lengden på soldagene over hele året), en siderisk dag (tiden det tar jorden å snurre en gang målt med fjerne stjerner), Tidsligning (forskjellen mellom den gjennomsnittlige soldagen og strøm soldag), og videre. Det er voldsomt komplisert.
Jeg skal innrømme at jeg er en sånn nerd at jeg er fascinert av alt dette, selv om det også forvirrer meg noen ganger. Alle disse bevegelsene og forholdene - Jordens spinn, dens aksiale tilt, solens bevegelse over himmelen mens jorden går i bane rundt solen - er sykluser du kan se selv hvis du er forsiktig og veldig oppmerksom. Og selv om du ikke er det, kan du fortsatt legge merke til det noen av denne.
For eksempel er livet mitt på noen måter knyttet til den faktiske solnedgangstiden; vi trenger å sette geitene våre til sengs i skuret sitt når det blir mørkt fordi Colorado har coyoter, og vi liker geitene våre mer enn vi liker coyote. Det er tider på året når solnedgangen skjer rett rundt middagen, og vi må spise tidligere eller senere (eller forlate bordet i midten) for å trygt lukke hovdyrene. Tro meg, vi merker når dette skjer. Det er bare noen få uker, for etter hvert som solen går, går solen ned tidligere eller senere, avhengig av årstiden.
Nei, jeg viser ikke et bilde av hvor søte geitene mine er bare fordi jeg kan. Kreditt: Phil Plait
Jeg har anstendig 3D -konseptualiseringsevner, så jeg kan liksom forestille meg alt dette i hodet mitt, sirkler på sirkler, rotasjoner og revolusjoner, alt snurrer rundt som en slags mental middelaldersk armillær . Men den beste analogien er at det hele er som tannhjul i en himmelsk maskin, hver med sin egen nesten perfekte tråkkfrekvens, og hver i synkronisering med de andre, men sykler på en slik måte at de tilbakestilles hvert år. Det er faktisk en ganske fantastisk og fantastisk måte å tenke på det.
Kanskje det er solstikken virkelig midler.
