Осеннее равноденствие: наука о первом дне осени

Сегодня, 23 сентября, весь мир испытает день и ночь равной продолжительности, когда солнце будет светить прямо над экватором - средней точкой Земли. (В 2019 году этот момент произойдет в 3:50 утра по восточному времени.) В Северном полушарии мы называем это осенним равноденствием, и это знаменует собой первый день осени. Во всем мире люди отмечают этот день церемониями, некоторые из которых являются древними, а некоторые нет.

Вам могут быть интересны две вещи. Почему почти каждый второй день года (за исключением весеннего или весеннего равноденствия) в разных частях света дни и ночи разной продолжительности? И что они называют осенним равноденствием в Южном полушарии?

Как работает осеннее равноденствие

allou / iStock через Getty Images

Ответ на каждый из этих вопросов заключается в наклоне оси Земли. Самый простой способ представить себе этот тилт - это позагорать на пляже. (Останься здесь со мной.) Если ты ляжешь на живот, твою спину облетит солнце. Вы не ждете 30 минут, а затем плюхаетесь и прекращаете дело. Скорее, загорая, вы время от времени немного меняете позу. Может быть, вы положите еще немного на одну сторону. Может быть, вы поднимаете плечо, двигаете ногой. Почему? Потому что вы хотите, чтобы солнце светило прямо на другую часть вас. Вы хотите ровный загар.

Если подумать, это может показаться немного глупым. Солнце - это гигантский термоядерный реактор на расстоянии 93 миллионов миль. Солнечное излучение поражает всю вашу спину, руки и ноги и так далее, независимо от того, регулируете ли вы свое плечо так или нет. Но вы приспосабливаетесь, и это действительноделаетулучшить свой загар, и вы знаете это инстинктивно.

Земля работает примерно так же, за исключением того, что она действует на основе физики, а не инстинкта. Если бы не было наклона, только одна линия широты могла бы получить самый прямой поток солнечного света: экватор. Когда Земля вращается вокруг Солнца, планета будет залита солнечным светом, но только экватор всегда будет попадать под самый прямой удар (и самый темный загар). Но у Земли есть наклон. Протолкните полюс через планету так, чтобы один конец выходил за северный полюс, а другой конец - на юг, и наклоните все это под углом 23,5 °. Это степень наклона Земли.

Теперь поверните нашу маленькую нанизанную Землю и поместите ее на орбиту вокруг Солнца. В разных точках орбиты солнце будет светить прямо на разных широтах. Он будет светить прямо на экватор дважды за полную орбиту - во время весеннего и осеннего равноденствия - и в различные моменты года самый прямой поток солнечного света будет скользить вверх или вниз. Самая высокая широта, на которую попадает прямой солнечный свет, называется Тропиком Рака. Самая низкая точка - Тропик Козерога. Вы заметите, что столбы белоснежные. У них, если хотите, ужасный загар - и это потому, что они никогда не получают солнечного излучения от солнца прямо над головой (даже в течение долгого полярного лета, когда солнце никогда не опускается за горизонт).

Когда начинается падение?

Kesu01 / iStock через Getty Images

Времена года не имеют ничего общего с расстоянием Земли от Солнца. Наклон оси - причина времен года. Солнце находится прямо над тропиком Рака (66,5 ° широты в северном полушарии) 21 или 22 июня. Когда это происходит, северное полушарие находится в периоде летнего солнцестояния. Дни становятся длинными и жаркими. С течением года дни постепенно становятся короче и прохладнее, так как лето сменяется осенью. 21 или 22 сентября прямой свет солнца достиг экватора. Дни и ночь достигают паритета, и поскольку солнце падает на весь мир, на каждой широте это происходит одновременно.

21 или 22 декабря солнце находится прямо над тропиком Козерога в Южном полушарии, а это означает, что Северное полушарие получает меньше всего солнечного света в течение всего года. Таким образом, в Северном полушарии наступает период зимнего солнцестояния. Наши дни короткие, а ночи длинные. Паритет снова будет достигнут 21 или 22 марта, весеннего равноденствия для Северного полушария, и весь процесс повторится.

Теперь переверните все это для Южного полушария. Когда мы находимся в период осеннего равноденствия, они во время весеннего равноденствия. С первым днем ​​весны, Южное полушарие!

почему американский флаг перевернут

И добро пожаловать осенью, Северное полушарие! Наслаждайтесь этим долгим солнечным днем, ведь впереди темные дни. У вас будет все меньше и меньше света до зимнего солнцестояния, а дни станут холоднее. Однако утешайтесь, зная, что весь мир переживает то же самое. Теперь очередь Южного полушария приготовиться провести время на пляже.

Эта история впервые появилась в 2016 году.