Napéjegyenlőség - Equinox

Az UT dátuma és napja a
napéjegyenlőségek és napfordulók napján a Földön
esemény napéjegyenlőség napforduló napéjegyenlőség napforduló
hónap március június szeptember december
év nap idő nap idő nap idő nap idő
2016 20 04:31 20 22:35 22 14:21 21 10:45
2017 20 10:29 21 04:25 22 20:02 21 16:29
2018 20 16:15 21 10:07 23 01:54 21 22:22
2019 20 21:58 21 15:54 23 07:50 22 04:19
2020 20 03:50 20 21:43 22 13:31 21 10:03
2021 20 09:37 21 03:32 22 19:21 21 15:59
2022 20 15:33 21 09:14 23 01:04 21 21:48
2023 20 21:25 21 14:58 23 06:50 22 03:28
2024 20 03:07 20 20:51 22 12:44 21 09:20
2025 20 09:02 21 02:42 22 18:20 21 15:03
2026 20 14:46 21 08:25 23 00:06 21 20:50

Egy napéjegyenlőség az időpillanatban, amikor a repülőgép a Föld „s egyenlítő átmegy a mértani középpontja Sun ” s lemezen. Ez évente kétszer, március 20 -án és szeptember 23 -án történik . Más szóval, ez az a pillanat, amikor a látható Nap középpontja közvetlenül az Egyenlítő felett van .

A szó a latin aequinoctium , az aequus (egyenlő) és a nox ( genitive noctis ) (éjszaka) szóból származik . A napéjegyenlőség napján a nappal és az éjszaka megközelítőleg azonos időtartamú az egész bolygón. A Nap szögmérete , a légköri fénytörés és a napszélesség gyorsan változó időtartama miatt, amelyek a napéjegyenlőségek környékén fordulnak elő, nem egyenlők azonban . A primitív egyenlítői kultúrák már jóval az egyenlőség elképzelése előtt feljegyezték azt a napot, amikor a Nap kelet felé kel és nyugat felé halad , és ez valóban a csillagászatilag meghatározott eseményhez legközelebb eső napon történik. Ennek megfelelően a megfelelően felépített és igazított napóra szerint a nappali időtartam 12 óra.

Az északi féltekén a márciusi napéjegyenlőséget tavaszi vagy tavaszi napéjegyenlőségnek, míg a szeptemberi napéjegyenlőséget őszi vagy őszi napéjegyenlőségnek nevezik. A déli féltekén ennek a fordítottja igaz. Az év folyamán napéjegyenlőség váltakozik napfordulóval . A szökőévek és egyéb tényezők miatt mindkét esemény időpontja kismértékben eltérhet.

A félgömb-semleges nevek a márciusi napéjegyenlőség északi napéjegyenlősége , ami azt jelzi, hogy abban a pillanatban a nap-deklináció északi irányban keresztezi az égi egyenlítőt, és a déli irányú napéjegyenlőség a szeptemberi napéjegyenlőségben , jelezve, hogy abban a pillanatban a nap-deklináció átlépi az égi egyenlítő déli irányban.

Mivel a Hold (és kisebb mértékben a bolygók) okozza a Föld pályája , hogy enyhén változhat egy tökéletes ellipszis , a napéjegyenlőség által hivatalosan meghatározott a Nap szabályosabb ekliptika koordináták helyett a hajlás . A napéjegyenlőség pillanatát jelenleg úgy határozzák meg, hogy a Nap látszólagos geocentrikus hosszúsága 0 ° és 180 °.

Napéjegyenlőség a Földön

Tábornok

Szisztematikusan megfigyelve a napfelkeltét , az emberek felfedezték, hogy a látóhatár két szélsőséges helye között fordul elő, és végül megállapították a kettő középpontját. Később rájöttek, hogy ez egy olyan napon történik, amikor a nappal és az éjszaka időtartama gyakorlatilag egyenlő, és a "napéjegyenlőség" szó a latin aequus szóból származik , jelentése "egyenlő", és a nox , azaz "éjszaka".

Az északi féltekén a tavaszi napéjegyenlőség (március) hagyományosan a tavasz kezdetét jelzi a legtöbb kultúrában, és az asszír naptár , a hindu és a perzsa vagy iráni naptár szerint az újév kezdetének tekintik , míg az őszi napéjegyenlőség (szeptember) ősz kezdetét jelzi. Az ókori görög naptáraknak is az év eleje volt az őszi vagy a tavaszi napéjegyenlőségkor, néhány pedig a napfordulókor. Az Antikythera mechanizmus megjósolja a napéjegyenlőségeket és a napfordulókat.

A napéjegyenlőség az egyetlen alkalom, amikor a napterminátor (az éjszaka és a nappali "szél") merőleges az egyenlítőre. Ennek eredményeképpen az északi és a déli félteke egyaránt megvilágított.

Ugyanezen okból ez az az idő is, amikor a Nap felkel egy megfigyelő számára a Föld egyik forgási pólusán, és lemegy a másikra. Rövid, körülbelül négy napig tartó időszakra mind az északi, mind a déli pólus napfényben van. Például 2021 -ben az Északi -sark napkelte március 18 -án 07:09 (UTC), napnyugta a Déli -sarkon március 22 -én (13: 08). Szintén 2021 -ben, a déli póluson napkelte szeptember 20 -án 16:08 (UTC), napnyugta pedig az északi póluson (szeptember 24 -én 22:30).

Más szóval, a napéjegyenlőség az egyetlen alkalom, amikor a szubsolar pont az Egyenlítőn van, vagyis a Nap pontosan a feje fölött van az egyenlítői vonal egy pontján. A szoláris pont a márciusi napéjegyenlőségnél észak felé haladva, a szeptemberi napéjegyenlőségnél dél felé halad.

Dátum

Amikor Julius Caesar Krisztus előtt 45 -ben létrehozta a Julián -naptárat, a tavaszi napéjegyenlőség dátumát március 25 -ére tűzte ki; ez már az év kezdő napja volt a perzsa és az indiai naptárban. Mivel a Julián -év átlagosan körülbelül 11,3 perccel hosszabb a trópusi évnél (vagy 128 év alatt 1 nap), a naptár "sodródott" a két napéjegyenlőség vonatkozásában - úgy, hogy i. E. 300 -ban a tavaszi napéjegyenlőség március 21 -én következett be. , és az i.sz. 1580 -as évekre visszafelé sodródott március 11 -re.

Ez az eltolódás XIII. Gergely pápát arra késztette, hogy hozza létre a modern Gergely -naptárat . A pápa továbbra is meg akart felelni a Kr. E. 325 -ben a Nicaea Zsinat húsvét dátumára vonatkozó előírásainak , ami azt jelenti, hogy a tavaszi napéjegyenlőséget arra az időpontra akarta áthelyezni (március 21. a Julián -naptár húsvéti táblázatában), és ezt a dátum környékén a jövőben is fenntartani, amit úgy ért el, hogy a szökőévek számát 400 évenként 100 -ról 97 -re csökkentette. Azonban a tavaszi napéjegyenlőség dátumában és időpontjában maradt egy kis maradék eltérés, körülbelül ± 27 óra az átlagos pozíciójától, gyakorlatilag mindez azért, mert a 24 órás százéves szökőnapok eloszlása ​​nagy ugrásokat okoz (lásd a Gergely-naptári ugrásnapot ).

Modern dátumok

A napéjegyenlőség dátumai fokozatosan változnak a szökőévi ciklus során, mert a Gergely-naptári év nincs arányban a Föld Nap körüli forradalmának időszakával. Csak egy teljes, 400 éves gregorián szökőévi ciklus után kezdődnek az évszakok körülbelül egy időben. A 21. században a legkorábbi márciusi napéjegyenlőség 2096. március 19., míg a legkésőbb 2003. március 21. volt. A legkorábbi szeptemberi napéjegyenlőség 2096. szeptember 21 -én lesz, míg a legutóbbi 2003. szeptember 23. ( világidő ).

Nevek

  • Tavaszi napéjegyenlőség és őszi napéjegyenlőség: ezek a klasszikus nevek a latin közvetlen származékai ( ver = tavasz és autumnus = ősz). Ezek a történelmileg egyetemes és még mindig a leggyakrabban használt kifejezések a napéjegyenlőségre, de potenciálisan zavaróak, mert a déli féltekén a tavaszi napéjegyenlőség nem tavasszal, az őszi napéjegyenlőség pedig nem ősszel következik be. Az egyenértékű köznyelvű angol kifejezések tavaszi napéjegyenlőség és őszi (vagy őszi) napéjegyenlőség még kétértelműbbek. Egyre gyakoribbá vált, hogy az emberek a szeptemberi napéjegyenlőséget déli féltekén tavaszi napéjegyenlőségnek nevezik.
  • Márciusi és szeptemberi napéjegyenlőség : azok a nevek, amelyek az év hónapjaira vonatkoznak, amelyekben előfordulnak, és nem egyértelmű, hogy melyik félteke a kontextus. Ezek még mindig nem univerzálisak, mivel nem minden kultúra használ napelemes naptárat, ahol a napéjegyenlőség minden évben ugyanabban a hónapban következik be (mint például az iszlám naptárban és a héber naptárban ). Bár a kifejezések nagyon elterjedtek a 21. században, néha legalább olyan régen használták őket, mint a 20. század közepét.
  • Északi és déli napéjegyenlőség : a Nap látszólagos mozgási irányára utaló nevek. Az északi napéjegyenlőség márciusban következik be, amikor a Nap délről északra keresztezi az egyenlítőt, és a déli napéjegyenlőség szeptemberben, amikor a Nap északról délre keresztezi az egyenlítőt. Ezek a kifejezések egyértelműen használhatók más bolygókra. Ritkán látni őket, bár először több mint 100 évvel ezelőtt javasolták őket.
  • A Kos első pontja és a Mérleg első pontja : a Nap belépő asztrológiai jeleire utaló nevek . A napéjegyenlőség precessziója azonban ezeket a pontokat a Halak és a Szűz csillagképek közé helyezte át .

Egyenlítői hossza éjjel -nappal

A nappali órák kontúrrajza a szélesség és az év napjának függvényében, amely körülbelül 12 órányi nappali fényt mutat minden szélességi fokon a napéjegyenlőség idején
Föld a 2019 márciusi napéjegyenlőségkor

A nappal általában azt az időszakot határozzák meg, amikor a napfény helyi akadályok nélkül eléri a talajt. A napéjegyenlőség napján a Nap középpontja nagyjából ugyanannyi időt tölt a horizont felett és alatt a Föld minden helyén, így az éjszaka és a nap körülbelül azonos hosszúságú. A napfelkelte és a napnyugta többféleképpen is definiálható, de széles körben elterjedt definíció az az idő, amikor a Nap felső végtagja vízszintes szinten van. Ezzel a definícióval a nap a napéjegyenlőségnél hosszabb, mint az éjszaka:

  1. A Földről a Nap inkább korongként jelenik meg, mint fénypontként, így amikor a Nap középpontja a horizont alatt van, akkor annak felső széle látható lehet. A napfelkelte , amely nappal kezdődik, akkor következik be, amikor a Nap korongjának teteje megjelenik a keleti horizont felett . Abban a pillanatban a lemez középpontja még mindig a horizont alatt van.
  2. A Föld légköre megtöri a napfényt. Ennek eredményeképpen a megfigyelő napfényt lát, mielőtt a Nap korongjának teteje megjelenik a horizont felett.

Sunrise / megszüntetési táblázatok, a légköri fénytörést feltételezzük, hogy a 34 szögpercben, és a feltételezett semidiameter (látszólagos sugara ) a Nap 16  szögperc . (A látszólagos sugár az évszaktól függően kissé változik, a januári perihelionnál valamivel nagyobb, mint a júliusi aphelion , de a különbség viszonylag kicsi.) Ezek kombinációja azt jelenti, hogy amikor a Nap felső végtagja a látható horizonton van, annak középpontja 50 ívperccel a geometriai horizont alatt van, amely a megfigyelő szemén keresztül eső vízszintes sík metszéspontja.

Ezek a hatások a napot körülbelül 14 perccel hosszabbá teszik, mint az egyenlítői éjszaka, és még hosszabb ideig tartanak a pólusok felé. A nappal és az éjszaka valódi egyenlősége csak olyan helyeken történik meg, amelyek elég messze vannak az Egyenlítőtől ahhoz, hogy a szezonális különbség legalább 7 perc legyen, ami néhány nappal a napéjegyenlőség téli oldala felé fordul elő.

A napnyugta és a napfelkelte időpontja a megfigyelő tartózkodási helyétől ( hosszúság és szélesség ) függően változik , így a nap és az éjszaka egyenlő időpontjai is a megfigyelő tartózkodási helyétől függenek.

A harmadik korrekció a napfelkelte (vagy napnyugta) vizuális megfigyelésére a megfigyelő által látott látóhatár és a geometriai (vagy értelmes) horizont közötti szög. Ezt a horizont lejtésének nevezik, és a tengerparton álló néző 3 ívpercétől az Everesten egy hegymászó 160 ívpercéig terjed. A magasabb merülések hatása a magasabb tárgyakra (az Everesten több mint 2½ ° -os ív) megmagyarázza azt a jelenséget, hogy a hó a hegycsúcson aranysá válik a napfényben, még azelőtt, hogy megvilágítják.

Azt a dátumot, amelyen a nappal és az éjszaka pontosan megegyeznek, egyenlőségnek nevezzük ; a neologizmus , amelyet a nyolcvanas években alkottak meg, szélesebb körű elismerést ért el a 21. században. A legpontosabb méréseknél az igazi egyenlőség ritka, mert a nappal és az éjszaka hossza gyorsabban változik, mint az év bármely más időpontja a napéjegyenlőség körül. A szélesség közepén a napfény napi három perccel növekszik vagy csökken a napéjegyenlőségkor, és így a szomszédos nappalok és éjszakák csak egy percen belül érik el egymást. Az egyenlőség legközelebbi közelítésének dátuma szélességi fokonként kissé változik; a szélességi körök közepén, néhány nappal a tavaszi napéjegyenlőség előtt és az őszi napéjegyenlőség után következik be minden egyes féltekén.

A csillagászati ​​évszakok geocentrikus nézete

A júniusi napforduló középpontjában álló fél évben a Nap keletről északra emelkedik és nyugatra északra nyugszik, ami az északi féltekén hosszabb napokat, rövidebb éjszakákat, a déli féltekén pedig rövidebb napokat jelent. A decemberi napforduló középpontjában álló fél évben a Nap keletre délre emelkedik, nyugatra délre nyugszik, és a nappal és az éjszaka időtartama megfordul.

Szintén a napéjegyenlőség napján a Nap a Földön mindenhol felkel (kivéve a pólusokat) körülbelül 06:00 órakor, és nyugszik körülbelül 18:00 órakor (helyi napidő szerint). Ezek az időpontok több okból sem pontosak:

  • A Föld legtöbb helyén olyan időzónát használnak, amely percekkel vagy akár órákkal eltér a helyi napidőtől. Például, ha egy hely időzónát használ a referencia -meridiánnal 15 ° -ra keletre, a Nap 07:00 körül kel fel a napéjegyenlőségkor, és 12 órával később nyugszik 19:00 körül.
  • A nap hosszát befolyásolja a Föld Nap körüli változó keringési sebessége is. Ezt a kombinált hatást az idő egyenletének nevezik . Így még az időzónájuk referencia -meridiánján fekvő helyek sem látják a napfelkeltét és a napnyugtát 6:00 és 18:00 órakor. A márciusi napéjegyenlőségkor 7-8 perccel, a szeptemberi napéjegyenlőségkor pedig 7-8 perccel később vannak.
  • A napfelkeltét és a napnyugtát általában a napkorong felső végtagjára, nem pedig a középpontjára határozzák meg. A felső végtag már legalább egy percig fent van, mielőtt megjelenik a középpont, és a felső végtag ugyanúgy később áll le, mint a napkorong középpontja. Továbbá, amikor a Nap a horizont közelében van, a légköri fénytörés látszólagos helyzetét a saját helyzete fölött kicsivel eltolja, mint a saját átmérője. Így a napfelkelte több mint két perccel hamarabb, a naplemente pedig ugyanannyival később történik. Ez a két hatás együttesen teszi a napéjegyenlőséget 12 óra 7 m hosszúvá, és az éjszakát csak 11 órává 53 m -re . Ne feledje azonban, hogy ezek a számok csak a trópusokra igazak. A mérsékelt szélességi , a eltérés növekszik (pl, 12 perc London); és közelebb a pólusokhoz sokkal nagyobb lesz (idő szempontjából). Akár 100 km -re is bármelyik pólustól, a Nap 24 órát áll fent napéjegyenlőségi napon.
  • A horizont magassága megváltoztatja a nap hosszát. Egy hegy tetején lévő szemlélő számára a nap hosszabb, míg a völgyben állva lerövidül a nap.
  • A Nap átmérője nagyobb, mint a Földé, ezért a Föld több mint fele egyszerre van napfényben (mivel a nem párhuzamos sugarak érintőpontokat hoznak létre a nappal-éjszaka egyenlő vonalon túl).

A Nap nappali ívei

A fenti állítások némelyikét világosabbá tehetjük, ha leképezzük a nap ívet (azaz azt az utat , amelyen a Nap láthatóan az égbolton mozog ). A képek ezt mutatják a napéjegyenlőség napján minden órában. Ezenkívül néhány „szellem” nap is látható a horizont alatt, legfeljebb 18 ° -kal alatta; a Nap ilyen területeken még mindig szürkületet okoz . Az alábbiakban bemutatott ábrák használhatók mind az északi, mind a déli féltekén. A megfigyelő úgy értendő, hogy a fa közelében ül az óceán közepén ábrázolt szigeten; a zöld nyilak bíboros irányokat adnak.

  • Az északi féltekén észak balra van, a Nap keleten kel (távoli nyíl), délen csúcsosodik ki (jobbra mutató nyíl), míg jobbra mozog és nyugaton nyugszik (közel nyíl).
  • A déli féltekén dél délre van, a Nap keleten kel (közel nyíl), északon csúcsosodik (jobbra mutató nyíl), miközben balra mozog és nyugaton nyugszik (távoli nyíl).

A következő speciális esetek láthatók:

Égi koordináta -rendszerek

Éggömb

A márciusi napéjegyenlőség akkor következik be, amikor a Nap északi irányban keresztezi az égi egyenlítőt . Az északi féltekén a tavaszi pont kifejezést használják az előfordulás idejére és a tér pontos irányára, ahol a Nap akkor létezik. Ebből a pontból ered néhány égi koordináta -rendszer , amelyek rendszerint csillagászati korszakban gyökereznek, mivel idővel fokozatosan változik ( előrelépés ):

A Nap égi hosszúsága nulla és a deklinációja nulla közötti különbség diagramja . A mennyei szélesség sohasem haladja meg a 1,2  ívmásodperc , de el van túlozva ez a diagram.

Szigorúan véve a napéjegyenlőségkor a Nap ekliptikus hosszúsága nulla. Szélessége nem lesz pontosan nulla, mivel a Föld nincs pontosan az ekliptika síkjában. Deklinációja sem lesz pontosan nulla. Az átlagos ekliptikát a Föld és a Hold baricentruma határozza meg , így a Hold pálya dőlése miatt a Föld kissé az ekliptika felett és alatt vándorol. A napéjegyenlőség modern definíciója az a pillanat, amikor a Nap látszólagos geocentrikus hosszúsága 0 ° ( északi napéjegyenlőség ) vagy 180 ° ( déli napéjegyenlőség ). Lásd a szomszédos diagramot.

A Föld tengelyének precessziója miatt az égi szférán a tavaszi pont helyzete idővel változik, és ennek megfelelően az egyenlítői és az ekliptikus koordinátarendszerek is. Így az égi koordináták megadásakor egy objektumnak meg kell adnia, hogy a tavaszi pontot és az égi egyenlítőt mikor veszik fel. Ezt a referenciaidőt dátum napéjegyenlőségének nevezzük .

A tavaszi pont felső csúcspontját tekintik a megfigyelő számára a sziderikus nap kezdetének . A tavaszi pont órás szöge értelemszerűen a megfigyelő mellékideje .

A jelenlegi hivatalos IAU konstellációhatárok felhasználásával - és figyelembe véve a változó precessziós sebességet és az égi egyenlítő forgását - a napéjegyenlőségek a következőképpen tolódnak el a csillagképeken ( csillagászati ​​évszámmal kifejezve, amikor az év 0 = 1 BC, −1 = 2 Kr. Stb.):

  • A márciusi napéjegyenlőség kézről Taurus be Kos az évben -1865, átment Halak az év -67, átlép a Vízöntő az évben 2597, majd a Bak az év 4312. 1489-ben jött 10  szögpercben a Cetus nélkül határának átlépése .
  • A szeptemberi napéjegyenlőség kézről Libra be Szűz az évben -729, átlép a Leo az évben 2439.

Kulturális szempontok

A napéjegyenlőségeket néha a tavasz és az ősz kezdetének tekintik. A napéjegyenlőség napján számos hagyományos szüreti fesztivált tartanak.

Hatások a műholdakra

A napéjegyenlőségi időszakok egyik hatása a kommunikációs műholdak ideiglenes megszakadása . Minden geostacionárius műhold esetében van néhány nap a napéjegyenlőség körül, amikor a Nap minden nap rövid időre közvetlenül a műhold mögé megy a Földhöz képest (azaz a földi állomás antenna nyalábszélességén belül). A Nap hatalmas ereje és széles sugárzási spektruma túlterheli a földi állomás vételi áramköreit zajjal, és az antenna méretétől és egyéb tényezőktől függően ideiglenesen megzavarja vagy lerontja az áramkört. E hatások időtartama változó, de néhány perctől egy óráig terjedhet. (Egy adott frekvenciasáv esetén a nagyobb antenna keskenyebb sugárzási szélességű, ezért rövidebb időtartamú "napkimaradási" ablakokat tapasztal.)

A geostacionárius pályán lévő műholdak is nehézségeket tapasztalnak az áramellátás során a napéjegyenlőség idején, mert át kell haladniuk a Föld árnyékán, és csak az akkumulátorra kell támaszkodniuk. Általában egy műhold a Föld árnyékától északra vagy délre halad, mert a Föld tengelye máskor nem közvetlenül merőleges a Földtől a Napig tartó vonalra. A napéjegyenlőség idején, mivel a geostacionárius műholdak az Egyenlítő felett helyezkednek el, a Föld árnyékában vannak a leghosszabb ideig egész évben.

Napéjegyenlőség más bolygókon

Amikor a Szaturnusz napéjegyenlőségkor van, gyűrűi kevés napfényt tükröznek, amint ezt Cassini 2009 -es képén is látta .

A napéjegyenlőségek minden bolygón meg vannak határozva, amelyeknek ferde forgástengelyük van. Drámai példa erre a Szaturnusz, ahol a napéjegyenlőség a gyűrűrendszerét széllel a Nap felé fordítja. Ennek eredményeként a Földről nézve csak vékony vonalként láthatók. Fentről nézve - a napéjegyenlőség idején először látott látványt a Cassini űrszondától 2009 -ben - nagyon kevés napsütést kapnak ; Valójában több bolygófényt kapnak, mint fényt a Naptól. Ez a jelenség átlagosan 14,7 évente egyszer fordul elő, és néhány héttel a pontos napéjegyenlőség előtt és után is tarthat. A Szaturnusz legutóbbi napéjegyenlősége 2009. augusztus 11 -én volt, legközelebb 2025. május 6 -án lesz.

A Mars legutóbbi napéjegyenlősége 2021. február 7 -én volt (északi tavasz), a következő pedig 2022. február 24 -én (északi ősz).

Lásd még

Lábjegyzetek

Hivatkozások

Külső linkek