여름보다 황혼이 여름보다 길고 춘분에서 가장 짧은 이유는 무엇입니까?

나는 최근에 알람 시계가 "어두운"때 깨우도록 설정하기로 결정했습니다. 결국, 나는 해상 일출이 내 주 (일리노이)에있는 가장 빠른 시간으로 시계를 설정하기로 결정하고 일년 내내 그 시간을 고수했습니다.

이것에 대한 조사를하는 동안, 나는 무언가 놀랐습니다. 최고점과 춘분의 천문 일출과 시민 일출 사이의 차이를 확인하십시오 (후자는 일광 절약 시간제에 맞게 조정 됨).

날짜 / 천문 / 시민 / 시차

• 12 월 20 일 : 0533-0640 (67 분)
• 3 월 20 일 : 0526-0630 (64 분)
• 6 월 20 일 : 0320-0451 (91 분)

솔직히 말해서, 이러한 범위의 세트는 여러 가지 이유로 나를 놀라게합니다. 나는 내가 모르는 것을 분명히 알지 못하지만 다음은 공식화 할 수있는 몇 가지 질문입니다.

1. 왜 여름보다 겨울에 황혼이 더 길겠습니까? 이 데이터를보기 전에, 태양이 여름에 수평선을 통과하는 수직 경로를 만들기 때문에 황혼이 겨울보다 여름에 더 짧을 것이라고 가정했습니다. 결국, 겨울에는 태양이 수평선을 가로 질러 "경사 된"경로를 취합니다. 여름의 길은 더 직접적이어서 더 빠르지 않습니까?
2. OK :이 경험적 증거를 보면 첫 번째 질문을 구성하는 전제에 문제가 있다는 결론을 내립니다. 여름 황혼은 여름보다 여름에 더 깁니다. 그러나 나는 여전히 3 월 20 일이 두 동지 사이에 황혼의 길이를 가지고 있다고 가정했을 것입니다. 그러나 그렇지 않습니다! 춘분은 왜 가장 짧은 황혼입니까?

2014 년 5 월 13 일 추가됨 :

나는 깃발을 붙이지 않고 원래의 잘못된 진술을 여기에 남기고 싶지 않았습니다. 아래에서 지적한 것처럼, Chehuhu 는 위에서 잘못 언급했듯이 태양이 겨울보다 여름에 더 수직 경로를 따르지 않습니다 . 자세한 내용은 그의 게시물을 참조하십시오.

이 다이어그램을 참조하십시오

이제 6 월과 12 월 동지에 대해 경사 가 동일 해 보입니까? 첫째, 태양이 여름에 수평선에 더 수직적이라는 것은 잘못된 개념이다. 당신이 볼 수 있듯이 그것은 더 높은 지점에 도달합니다 .

시차는 어디에서 발생합니까?

태양이 수평선 아래 6 °에서 시작되면 Civil Sunrise가 시작되고, 수평선 아래 12 °에서 천문 일출의 경우 18 °에서 Nautical Sunrise가 시작됩니다.

따라서, 민사 / 천문 불균형은 태양이 가려야 할 고도의 12 °가 추가되기 때문입니다. 이제 내가 게시 한 다이어그램이 일몰을 설명하는 것이 좋습니다. 그렇게하십시오. 그것은 우리의 목적과 동일합니다.

태양의 움직임은 당신이 보는 원을 따라 균일합니다. 그러나 일출을 결정하는 이러한 각도는 천정에서 수평선에 수직으로 측정됩니다. 직선을 따라 원형 모션을 투사하면 어떻게되는지 알고 있습니까?

맞습니다. 정현파 곡선을 얻습니다. 이 곡선의 특별한 점은 어떤 점에서는 빠르게 변하고 다른 점에서는 느리게 변한다는 것입니다. 대중 교통은 태양이 하늘에서 가장 높을 때의 위치입니다. 에서 춘분에 대한 곡선 은 그 시점에 ° 0을 할당하는 경우 (그림 1과), 태양은 일몰 ° 90과 -90 ° 일출. 두 위치 모두 사인 곡선의 피크를 제공하며 해당 지점에서 변화가 가장 적습니다. 그것이 Equinox에서 가장 적은 차이를 얻는 이유를 설명 할 수 있습니다.

이제 6 월 / 12 월 지점에 대한 곡선을 고려하면 (그림 1과 같이) 일몰 / 일출 위치는 90 °에서 약간 떨어 지므로 춘분에 비해 변화율이 더 빠릅니다.

그것은 왜 춘분에 비해 극지에서 시차가 더 큰지를 설명해야합니다. 그러나 6 월과 Decemeber 지점의 차이는 어떻습니까?

자, 얘야, 당신은 위험한 영토에 들어가고 있습니다. 각도 측정을 수행하는 선 / 평면이 수평선에 수직임을 상기시켜 드리겠습니다. 그러나 원형 운동의 평면은 여전히 ​​그 각도에 있습니다. 따라서 정현파 곡선은 정확한 것을 얻기 전에 다른 투영 세트를 거쳐야합니다. 적도에서는 위에 언급 된 두 평면이 정렬됨에 따라 동지 간의 불균형이 사라집니다.

어쨌든, 나는 당신에게 그것의 요지를 얻도록 질적 인 설명을하기를 바랐습니다. 수학 아이디어 가 필요한 경우 방정식은 다음과 같습니다.

$a$

$\delta$

$\phi$

$H$$a$

편각에 따른 시차 (-23.5 ° ~ + 23.5 °)를 보여주는 그래프입니다

이것은의 공식에 따라 정말 답이 아니라 더 시각화 (1024 × 768의 전체 크기 클릭) 상승, 교통 및 시간 설정에 대한 필요성의 간단한 방정식 - 희망이 도움이

천문학 교수 인 친구가 있습니다. 나는이 게시물을 지적하고 다른 사람에게 도움이 될 경우를 대비하여 내가 대신 게시 할 답변을 공유했다. 그의 의견은 Cheeku가 게시 한 첫 번째 다이어그램을 참조합니다.

이것을보다 쉽게 ​​볼 수있는 방법은 태양이 다른 적위 (적도의 북쪽 또는 남쪽 각도)에서 만드는 원을 보는 것입니다. 가장 큰 원은 태양이 천구의 적도에있을 때이며, 이는 춘분에 해당합니다. 태양은 원의 크기에 관계없이 24 시간 안에 원을 완성해야하므로 태양의 일일 운동은 춘분 근처에서 가장 빠르므로 황혼이 가장 짧습니다. 두 지점을 비교하면 주된 차이점은 여름에 태양이 돌아 서서 상승하기 전에 수평선 아래로 떨어지지 않는다는 것입니다. 밤에 수직 운동은 매우 느립니다. 그것은 여름에 황혼을 가장 길게 만듭니다.