Šťastnou jarní rovnodennost!
Jaro je pro většinu obyvatel severní polokoule za rohem a s ním přichází příslib dlouhých a nádherně teplých letních dnů. Pokud je v místě vašeho bydliště stále cítit chlad zimy, možná vás zajímá, jak dlouho ještě potrvá, než tyto delší dny přijdou.
Takže, kolik minut slunečního svitu navíc získáme každý den? A když už jsem se o tom zmínil, proč se počet hodin denního světla v průběhu roku vůbec mění? Jak přesně tato změna vypadá? A jak to všechno souvisí s trigonometrickými funkcemi sinus a kosinus, o kterých jsme se učili?
Zůstaňte naladěni, protože přesně o těchto otázkách si dnes budeme povídat!
Kolik minut denního světla ještě zítra zbývá?
V místě, kde žiji v Los Angeles, dnes slunce svítilo 12 hodin 10 minut a 11 sekund. Včera Slunci trvalo 12 hodin 8 minut a 3 sekundy, než přešlo oblohu. Což, když si to spočítáte, znamená, že jsme dnes dostali 2 minuty a 8 sekund slunečního svitu navíc. A pokud nedojde k astronomicky nepravděpodobné sluneční katastrofě, zítra budeme mít 12 hodin 12 minut a 19 sekund slunečního svitu – o 2 minuty a 8 sekund více než dnes.
Dobře!
Dnes jsme měli 2 minuty a 8 sekund slunečního svitu navíc.
Ještě lepší zprávou je, že zhruba příští týden se bude počet minut slunečního svitu zvyšovat o 2 minuty a 8 sekund denně. A zhruba týden poté se bude nadále zvyšovat o něco pomalejším tempem, a to přibližně o 2 minuty a 7 sekund denně. Ve skutečnosti je toto období kolem jarní neboli jarní rovnodennosti – a ve skutečnosti vrcholí právě o rovnodennosti – obdobím roku, kdy počet hodin denního světla roste nejrychleji.
Možná se ale ptáte, proč tomu tak je? A vůbec, proč se počet hodin denního světla v průběhu roku mění? Abychom na to mohli odpovědět, musíme si říct něco o základech astronomie Sluneční soustavy.
Jak to, že 23,5 stupně vše mění?“
Představte si Zemi a všechny její obyvatele, jak se jednou za den šťastně otáčí kolem své osy jako vrchol. Nyní si představte, že tento šťastně se otáčející vrchol pomalu cestuje kolem Slunce jednou za rok. S trochou přemýšlení (a možná i s modelem vytvořeným pomocí baterky a míče) byste se měli přesvědčit, že pokud je osa, kolem které se Země otáčí, dokonale zarovnaná s osou, kolem které obíhá kolem Slunce, pak každé místo na planetě bude vždy prožívat 12 hodin dne a 12 hodin noci – každý den, po celý rok.
Pokud jste skutečně nežili v jeskyni (a nemohli tak pozorovat příchody a odchody dne a noci), jistě uznáte, že to vůbec nezní jako sluneční soustava, ve které žijeme – z toho můžeme vyvodit závěr, že tyto dvě osy ve skutečnosti nesmí být v jedné přímce. Což je ve skutečnosti pravda – víme, že osa, kolem které se Země otáčí, je vůči ose, kolem které obíhá kolem Slunce, nakloněna o 23,5 stupně.
Co to dělá? Stručně řečeno, hodně.
Proč se mění délka denního světla?
Přesněji řečeno, pro naše účely je nejdůležitějším vedlejším produktem naklonění zemské osy skutečnost, že počet hodin denního světla se v průběhu roku mění – a jak přesně se mění, závisí na zeměpisné šířce, na které žijete. Když se nad tím zamyslíte (nebo se podíváte na model baterky a koule, se kterým jste si hráli dříve), zjistíte, že horní polovina Země je polovinu roku nakloněna ke Slunci a druhou polovinu od něj.
Části planety nakloněné ke Slunci dostávají více než 12 hodin slunečního svitu denně, části od něj odvrácené méně. Jak Země během roku obíhá kolem Slunce, mění se míra, v jaké je část planety nakloněna ke Slunci nebo od něj. S touto změnou se mění i počet hodin denního světla, které daná část Země obdrží.
Části planety přikloněné ke Slunci dostávají více než 12 hodin slunečního svitu denně.
Při přechodu ze zimy do léta dosahuje rychlost změny počtu hodin denního světla vrcholu při jarní rovnodennosti – proto se počet hodin denního světla zvyšuje maximálním tempem právě nyní na severní polokouli. Po jarní rovnodennosti se rychlost nárůstu denního světla snižuje, až se zastaví při letním slunovratu. V tomto okamžiku začne počet hodin denního světla postupně klesat, nabírat na obrátkách, až dosáhne maxima o podzimní rovnodennosti, a pak postupně klesá, až se opět zastaví o zimním slunovratu.
V tomto okamžiku začíná cyklus nanovo.
Denní světlo, sinus a kosinus: Ukazuje se, že počet hodin denního světla a rychlost, s jakou se tento počet hodin mění, úzce souvisí s trigonometrickými funkcemi sinus a kosinus, o kterých jsme nedávno hovořili.
Jaká je souvislost? Pokud si totiž uděláte graf počtu hodin denního světla v průběhu roku, zjistíte, že vypadá téměř přesně jako funkce sinus.
Proč tomu tak je? A jak vlastně graf sinusové funkce vůbec vypadá? Pro dnešek nám bohužel došel čas. Takže odpověď na tyto otázky bude muset počkat do příště.