La mulți ani de echinocțiu de primăvară!
Primăvara este chiar după colț pentru cea mai mare parte a emisferei nordice și, odată cu ea, vine promisiunea unor zile lungi și glorioase de vară. Dacă răcoarea iernii este încă în aer acolo unde locuiți, s-ar putea să vă întrebați cât va mai dura până la sosirea acelor zile mai lungi.
Atunci, câte minute în plus de soare câștigăm în fiecare zi? Și, acum că am menționat acest lucru, de ce se schimbă în primul rând numărul de ore de lumină pe parcursul anului? Cum arată mai exact această schimbare? Și ce legătură au toate acestea cu funcțiile trigonometrice sinus și cosinus despre care am învățat?
Rămâneți pe recepție pentru că acestea sunt exact întrebările despre care vom vorbi astăzi!
Câte minute de lumină vor mai fi mâine?
Soarele a fost sus și a strălucit timp de 12 ore, 10 minute și 11 secunde astăzi, acolo unde locuiesc eu în Los Angeles. Ieri, soarele a avut nevoie de 12 ore, 8 minute și 3 secunde pentru a traversa cerul. Ceea ce, dacă faceți calculele, înseamnă că astăzi ne-a oferit 2 minute și 8 secunde de soare în plus. Și, cu excepția unei catastrofe solare improbabile din punct de vedere astronomic, mâine ne va oferi 12 ore, 12 minute și 19 secunde de soare – cu 2 minute și 8 secunde mai mult decât astăzi.
Hooray!
Astăzi ne-a oferit 2 minute și 8 secunde de soare suplimentar.
Vestea și mai bună este că, pentru următoarea săptămână sau cam așa ceva, minutele de soare vor continua să crească cu 2 minute și 8 secunde pe zi. Iar pentru săptămâna sau cam așa ceva după aceea, va continua să crească într-un ritm ușor mai lent, de aproximativ 2 minute și 7 secunde pe zi. De fapt, această perioadă de timp din jurul echinocțiului vernal sau de primăvară – și de fapt, cu un vârf la echinocțiu – este perioada din an în care numărul orelor de lumină naturală crește cel mai rapid.
Dar, poate vă întrebați, de ce oare? Și, de altfel, de ce se schimbă deloc numărul de ore de lumină pe parcursul anului? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vorbim despre un pic de astronomie de bază a sistemului solar.
Cum schimbă totul 23,5 grade?
Imaginați-vă Pământul și toți locuitorii săi învârtindu-se fericit ca un top în jurul axei sale o dată pe zi. Acum, imaginați-vă acel top care se învârte fericit călătorind încet în jurul Soarelui o dată pe an. Cu puțină gândire (și poate cu un model realizat cu o lanternă și o minge), ar trebui să vă puteți convinge că, dacă axa în jurul căreia se învârte Pământul este perfect aliniată cu axa în jurul căreia se învârte în jurul Soarelui, atunci fiecare locație de pe planetă va avea întotdeauna 12 ore de zi și 12 ore de noapte – în fiecare zi, pe tot parcursul anului.
Dacă nu ați trăit de fapt într-o peșteră (și, prin urmare, nu ați fost în măsură să vedeți venirea și plecarea zilei și a nopții), veți recunoaște că acest lucru nu seamănă deloc cu sistemul solar în care trăim – de unde putem trage concluzia că aceste două axe nu trebuie să fie de fapt aliniate. Ceea ce este, de fapt, adevărat – știm că axa în jurul căreia se învârte Pământul este înclinată cu aproximativ 23,5 grade față de axa în jurul căreia se învârte în jurul Soarelui.
Ce efect are acest lucru? Pe scurt, multe.
De ce se schimbă orele de lumină naturală?
Mai precis, pentru scopurile noastre de aici, cel mai important produs secundar al axei înclinate a Pământului este faptul că numărul de ore de lumină naturală se schimbă de-a lungul anului – și modul exact în care se schimbă depinde de latitudinea la care trăiți. Dacă vă gândiți la asta (sau dacă vă uitați la modelul cu lanterna și mingea cu care v-ați jucat mai devreme), veți vedea că jumătatea superioară a Pământului este înclinată spre Soare timp de jumătate de an și îndepărtată de acesta în cealaltă jumătate.
Părți ale planetei înclinate spre Soare primesc mai mult de 12 ore de soare pe zi, părți îndreptate spre Soare primesc mai puțin. Pe măsură ce Pământul se deplasează în jurul Soarelui de-a lungul anului, gradul în care o parte a planetei este înclinată spre sau departe de Soare se schimbă. Și, odată cu această schimbare, se modifică și numărul de ore de lumină naturală pe care le primește acea parte a Pământului.
Părți ale planetei înclinate spre Soare primesc mai mult de 12 ore de soare pe zi.
Cum o locație trece de la iarnă la vară, rata de schimbare a numărului de ore de lumină atinge un vârf la echinocțiul de primăvară – motiv pentru care numărul de ore de lumină crește la un ritm maxim chiar acum în emisfera nordică. După echinocțiul de primăvară, rata de creștere a numărului de ore de lumină naturală scade până când se oprește la solstițiul de vară. În acel moment, numărul de ore de lumină naturală începe să scadă treptat, prinzând avânt până când atinge un vârf la echinocțiul de toamnă și apoi scade treptat până când se oprește din nou la solstițiul de iarnă.
În acel moment, ciclul începe din nou.
Orele de lumină naturală, sinusul și cosinusul: Care este legătura?
Așa cum această natură periodică v-ar putea face să ghiciți, numărul de ore de lumină naturală și rata cu care se schimbă acest număr de ore se dovedește a fi strâns legată de funcțiile trigonometrice sinus și cosinus despre care am vorbit în ultima vreme. De fapt, dacă faceți o reprezentare grafică a numărului de ore de lumină naturală de-a lungul anului, veți vedea că arată aproape exact ca o funcție sinusoidală.
De ce se întâmplă asta? Și, în primul rând, cum arată de fapt graficul unei funcții sinusoidale? Din păcate, nu mai avem timp pentru astăzi. Așa că răspunsul la aceste întrebări va trebui să aștepte până data viitoare.
.