सर्दियों की तुलना में गर्मियों में गोधूलि क्यों लंबा होता है और विषुव पर सबसे कम

Question

मैंने हाल ही में अपनी अलार्म घड़ी को जगाने का फैसला किया, जब मुझे "अंधेरा" हुआ। अंत में, मैंने अपनी घड़ी को जल्द से जल्द निर्धारित करने का फैसला किया कि समुद्री सूर्योदय मेरे राज्य (इलिनोइस) में है और पूरे वर्ष के साथ रहना है।

इसके लिए कुछ शोध करते समय, मैंने कुछ ऐसा देखा, जिसने मुझे आश्चर्यचकित कर दिया। संक्रांति और विषुव के लिए खगोलीय सूर्योदय से नागरिक सूर्योदय के बीच की इस असमानता को देखें (उत्तरार्द्ध दो दिन की बचत समय के लिए समायोजित):

दिनांक / खगोलीय / सिविल / असमानता

• 20 दिसंबर: 0533 - 0640 (67 मिनट)
• मर 20: 0526 - 0630 (64 मिनट)
• 20 जून: 0320 - 0451 (91 मिनट)

सच कहूं तो, रेंज के ये सेट मुझे कई कारणों से आश्चर्यचकित करते हैं। मैं स्पष्ट रूप से नहीं जानता कि मैं क्या नहीं जानता, लेकिन यहां कुछ प्रश्न हैं जो मैं तैयार कर सकता हूं:

1. सर्दियों की तुलना में गर्मियों में गोधूलि क्यों लंबा होगा? इस डेटा को देखने से पहले, मैंने यह मान लिया था कि चूंकि सूरज गर्मियों में क्षितिज के माध्यम से अधिक लंबवत पथ बनाता है, इसलिए कि सर्दियों की तुलना में गर्मियों में धुंधलका कम होगा। आखिरकार, सर्दियों में सूरज क्षितिज के पार "धीमा" रास्ता लेता है। गर्मी का रास्ता अधिक प्रत्यक्ष और इसलिए जल्दी नहीं होगा?
2. ठीक है: इस अनुभवजन्य साक्ष्य को देखकर मैं यह निष्कर्ष निकालता हूं कि मेरे आधार के साथ कुछ गलत है जो मेरा पहला प्रश्न है। गर्मियों की धुंधलका सर्दियों की तुलना में गर्मियों में अधिक लंबी होती है। हालाँकि, मैंने अभी भी मान लिया होगा कि 20 मार्च को दोनों संक्रांति के बीच में एक गोधूलि की लंबाई होगी। लेकिन ऐसा नहीं है! विषुव सबसे कम गोधूलि क्यों है?

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5/13/2014 को आवेदन किया:

मैं अपने मूल गलत कथन को बिना झंडी के यहाँ छोड़ना नहीं चाहता था। जैसा कि चीकू नीचे बताते हैं, सूरज सर्दियों की तुलना में गर्मियों में अधिक लंबवत पथ का अनुसरण नहीं करता है , जैसा कि मैंने गलत तरीके से मान लिया था और ऊपर कहा गया था। अधिक जानकारी के लिए उनकी पोस्ट देखें।

Answer 1

यह चित्र देखें,

अब, तिरछा जून और दिसंबर संक्रांति के लिए एक ही प्रतीत होता है, है ना? पहली बात, यह एक गलत धारणा है कि ग्रीष्मकाल में सूर्य क्षितिज में अधिक "लंबवत" यात्रा करता है। यह सिर्फ एक उच्च बिंदु तक पहुंचता है जैसा कि आप देख सकते हैं, यह नहीं कि तिरछा अधिक है।

असमानता कहां आती है?

सिविल सूर्योदय तब शुरू होता है जब सूर्य क्षितिज से 6 ° नीचे होता है, समुद्री सूर्योदय तब शुरू होता है जब यह क्षितिज से 12 ° नीचे और खगोलीय सूर्योदय के लिए 18 ° होता है।

तो, नागरिक / खगोलीय विषमता 12 ° की ऊँचाई के कारण है जिसे सूर्य को कवर करना है। अब, मैंने जो चित्र पोस्ट किया है वह सूर्यास्त की व्याख्या करने के लिए बेहतर है, इसलिए इसे इस तरह से रहने दें। यह हमारे उद्देश्य के लिए समान है।

आपके द्वारा देखे जाने वाले मंडलियों के साथ सूर्य की गति समान है। लेकिन ये कोण जो हमारे सूर्योदय को तय करते हैं, क्षितिज से लंबवत मापा जाता है। क्या आप जानते हैं कि क्या होता है जब आप एक सीधी रेखा के साथ परिपत्र गति को प्रोजेक्ट करते हैं?

ये सही है। आप एक साइनसोइडल वक्र प्राप्त करते हैं। इस वक्र की खास बात यह है कि यह कुछ बिंदुओं पर तेजी से बदलता है और दूसरों पर धीमा होता है। पारगमन वह स्थिति है जब सूर्य आकाश में सबसे ऊंचा होता है। में विषुव के लिए वक्र (चित्र 1 के रूप में), यदि आप 0 डिग्री आवंटित है कि बात करने के लिए, सूर्य 90 पर ° सूर्यास्त में सूर्योदय के समय और -90 °। दोनों स्थिति आपको साइन वक्र का शिखर देती है और उस बिंदु पर परिवर्तन सबसे कम होता है। यह समझा सकता है कि आपको इक्विनॉक्स में कम से कम अंतर क्यों मिलता है।

अब, यदि आप जून / दिसंबर संक्रांति (चित्र 1 में) के लिए वक्रों पर विचार करते हैं, तो सूर्यास्त / सूर्योदय की स्थिति 90 ° से थोड़ी दूर है, इसलिए विषुव की तुलना में परिवर्तन की दर वहां तेज है।

यह स्पष्ट करना चाहिए कि विषुव की तुलना में विषमता क्यों बड़ी है। लेकिन जून और डेसमेबर संक्रांति में अंतर के बारे में क्या?

अब, मेरे प्रिय, आप खतरनाक क्षेत्रों में प्रवेश कर रहे हैं। आपको याद दिला दूं कि जिस लाइन / प्लेन के साथ हम अपनी डिग्री माप रहे हैं वह क्षितिज के लिए लंबवत है। लेकिन परिपत्र गति का विमान अभी भी इसके कोण पर है। इससे पहले कि आप सटीक चीज प्राप्त करें, इससे पहले साइनसोइडल वक्र को अनुमानों के दूसरे सेट से गुजरना पड़ता है। भूमध्य रेखा पर, संक्रांति के बीच असमानता गायब है, हाँ, जैसा कि उपरोक्त दो विमानों ने संरेखित किया है।

वैसे भी, मैं आपको एक गुणात्मक विवरण देने की उम्मीद कर रहा था ताकि आपको इसका लाभ मिल सके। यदि आपको गणितीय विचार की आवश्यकता है तो यहां समीकरण हैं

$$\cos a = \sin \delta \sin \phi + \cos \delta \cos \phi \cos H$$ ,

$a$ है (90 + 6) ° नागरिक सूर्योदय / सेट के लिए, और (90 + 18) ° खगोलीय सूर्योदय / सेट के लिए,

$\delta$ उस तिथि को सूर्य का झुकाव है। यह गूगल।

$\phi$ जगह का अक्षांश है

असमानता के लिए, आप खोजने की जरूरत है के दो मानों के लिए सूत्र से और उनके अंतर मिलता है। डिग्री से घंटे में बदलने के लिए 15 से भाग देना याद रखें।$H$$a$

यहाँ घोषणा के साथ असमानता दिखाने वाला एक ग्राफ है (-23.5 ° से + 23.5 °)

Comments

धन्यवाद चीकू! यह वास्तव में दिलचस्प है, हालांकि मैं मानता हूं कि मेरी आँखें गणितीय स्पष्टीकरण के साथ चमकती हैं। गर्मियों में सूरज के पथ के अधिक लंबवत नहीं होने के बारे में सुधार के लिए भी धन्यवाद - मैं अपने ओपी में सुधार करूंगा।

— फ़ायरबश

Answer 2

यह वास्तव में एक उत्तर नहीं है, लेकिन विज़ुअलाइज़ेशन का अधिक (1024x768 के पूर्ण आकार के लिए क्लिक करें) राइज़, ट्रांज़िट और सेट समय के लिए आवश्यक सरल समीकरण के सूत्रों के आधार पर - आशा है कि यह मदद करता है

Answer 3

मेरा एक दोस्त है जो एक खगोल विज्ञान का प्रोफेसर है। मैंने उसे इस पद की ओर इशारा किया और उसने जवाब दिया कि मैं दूसरों की मदद करने के मामले में उसकी ओर से पोस्ट करूँगा। उनकी टिप्पणी यहाँ चीकू द्वारा पोस्ट किए गए पहले आरेख का संदर्भ देती है।

इसे देखने का एक आसान तरीका उन हलकों को देखना है जो सूर्य अलग-अलग विखंडन (भूमध्य रेखा के उत्तर या दक्षिण में कोण) पर बनाता है। सबसे बड़ा चक्र तब होता है जब सूर्य आकाशीय भूमध्य रेखा पर होता है, जो कि विषुव से मेल खाता है। चूँकि सूर्य को अपना चक्र 24 घंटे में पूरा करना है, चाहे वह कितना भी बड़ा वृत्त क्यों न हो, सूर्य की दैनिक गति विषुव के पास सबसे तेज़ होगी और इसलिए गोधूलि सबसे छोटा होगा। दो संक्रांति की तुलना में, मुख्य अंतर यह है कि गर्मियों में सूर्य क्षितिज से बहुत नीचे नहीं पहुंचता है, इससे पहले कि वह चारों ओर घूमता है और उठना शुरू कर देता है। रात में इसकी ऊर्ध्वाधर गति इस प्रकार बहुत धीमी है। जो गर्मियों में सबसे लंबा गोधूलि बनाता है।

Comments

धन्यवाद यह वास्तव में मददगार था, मैं इस पर हैरान रह गया। बस एक अतिरिक्त अवलोकन जोड़ने के लिए। अगर मैं इसे सही समझूं, तो वहाँ भी है (आमतौर पर) कोण में छोटे अंतर को उगता सूरज क्षितिज के साथ बनाता है, क्योंकि आप एक कोण को आकाश में एक स्पष्ट आकाशीय चक्र को माप रहे हैं - यह सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होगा यदि आप बहुत दूर उत्तर या दक्षिण हैं। उदाहरण के लिए, अगर सूरज क्षितिज को दोपहर के समय ही बहा ले जाता है और तुरंत गायब हो जाता है, तो यह कोण उस समय लगभग क्षैतिज होता है। लेकिन यह प्रभाव भी विषुवों में कम से कम और मिडसमर और मिडविन्टर में सबसे बड़ा है।

— रॉबर्ट वॉकर