Завдання для теоретичної підготовки

1. На основі даних про те, що вісь Землі зберігає постійний напрям в космосі і, враховуючи нахил осі до площини обертання Сонця, з’ясувати характер зміни схилення Сонця протягом року.

2. Перевірити за допомогою астрономічного календаря схилення Сонця в дні рівнодень та в дні сонцестоянь. Довести, користуючись рисунками, залежність між зенітною відстанню світила в момент верхньої кульмінації і географічною широтою місця спостереження та схилення світила:

.     (1)

В яких випадках в (1) стоїть знак "+", а коли “­-“?

3. Довести, що для моменту нижньої кульмінації справедлива формула:

.    (2)

З наведених співвідношень (1) і (2) випливає, що разом зі зміною схилення Сонця міняється і його полуденна зенітна відстань. Чи обумовлює це зміну тривалості дня і ночі на одній і тій же географічній широті? Чи є несталість полуденної зенітної відстані Сонця причиною зміни пір року?

4. З’ясувати умови, при яких у високих широтах Сонце може не заходити або не сходити. Довести, що для цього треба використати формулу:

.          (3)

5. Враховуючи астрономічну рефракцію і кутовий радіус Сонця перепишемо рівняння (3):

. (4)

З (4) слідує, що початок полярного дня настає раніше і закінчується пізніше, а початок полярної ночі настає пізніше, але закінчується раніше.

Контрольні запитання

1. Яка причина викликає зміну пір року і чи є вона єдиною причиною зміни погоди?

2. Який тепловий пояс ми звемо помірним? Скільки їх на Землі? Опишіть видимий рух Сонця та тривалість дня і ночі в різні пори року в них.

3. Який тепловий пояс ми називаємо тропічним. Опишіть видимий рух Сонця та тривалість дня і ночі в цьому поясі в різні пори року.

4. Яка максимальна і мінімальна висота Сонця на різних широтах полярного кліматичного поясу в різні пори року?

5. Як визначити дати настання безперервного полярного дня і безперервної полярної ночі у високих широтах Земної кулі?

6. Що ми звемо громадянськими та астрономічними присмерками?

7. Який характер зміни кількості сонячної енергії в залежності від фізичних умов на Землі, від широти місця спостереження і пори року.

8. Чому лише на екваторі день завжди рівний ночі?