Górowanie Słońca przy deklinacji dodatniej i ujemnej

Rozwiązanie

Zaczynamy od zenitu, nie od temperatury

Wysokość h mierzymy od horyzontu do środka Słońca. Zenit, czyli punkt pionowo nad obserwatorem, ma wysokość 90°. Podczas górowania odległość kątowa od zenitu wynosi |φ − δ|. Odejmując ją od 90°, otrzymujemy wysokość. Plus przy szerokości i deklinacji oznacza północ.

1. Deklinacja dodatnia

Obserwator ma φ = +52°, a środek Słońca δ = +23,5°. Najpierw wyznaczamy różnicę, potem jej wartość bezwzględną:

z_+=|52^\circ-23{,}5^\circ|=28{,}5^\circ,\qquad h_+=90^\circ-28{,}5^\circ=61{,}5^\circ.

Położenie Słońca jest stosunkowo bliskie zenitowi, dlatego wysokość jest duża. Suma odległości od zenitu i wysokości wynosi 90° — to pierwsza kontrola.

2. Deklinacja ujemna

Teraz δ = −23,5°. Odejmowanie liczby ujemnej zwiększa odległość kątową od szerokości obserwatora:

z_-=|52^\circ-(-23{,}5^\circ)|=75{,}5^\circ,\qquad h_-=90^\circ-75{,}5^\circ=14{,}5^\circ.

Środek Słońca pozostaje znacznie niżej. Gdybyśmy w obu rachunkach użyli |δ|, dostalibyśmy dwa razy 61,5°. Usunęlibyśmy wtedy informację, po której stronie równika niebieskiego leży Słońce.

3. Porównanie

\Delta h=h_+-h_-=61{,}5^\circ-14{,}5^\circ=47^\circ.

Wysokości wynoszą 61,5° oraz 14,5°, a ich różnica 47°. Nie jest to zmiana nachylenia osi Ziemi o 47°. Porównujemy dwa położenia Słońca o deklinacjach różniących się właśnie o 47°.

Co obejmuje ta odpowiedź?

Są to wysokości środka tarczy w lokalnym południu słonecznym, a nie koniecznie o 12:00 czasu urzędowego. Pomijamy atmosferę zgodnie z treścią. Sam rachunek nie wyznacza temperatury ani długości dnia. Wyższe górowanie jest jednym z geometrycznych czynników oświetlenia, ale nie zastępuje modelu pogody.

Powiązana teoria

Pory roku i wysokość Słońca — geometria zamiast mitu o odległości

Dalsza lektura

Materiał referencyjny