Как изменится передвижение высота Солнца с горизонтом зимние летнее время в городах Мурманск Санкт-Петербург Москва Сочи

Классно сформулированный вопрос. Разберём по шагам: что влияет на высоту Солнца над горизонтом, как она меняется в разных городах и что даст переход на зимнее/летнее время. Цель и подход - Цель задачи: понять, как меняется высота Солнца над горизонтом в зимний и летний сезоны для разных городов. - Основная зависимость: высота солнца в зависимости от широты города φ и солнечной деклинации δ. В полдень солнца высота h_noon = 90° − φ + δ. - δ —Declination of the Sun. В год он изменяется от примерно −23.44° (зимнее солнцестояние) до +23.44° (летнее солнцестояние). Почему цифры зависят от города - Murmansk: φ ≈ 69.0° N (очень северный город). - Санкт-Петербург: φ ≈ 59.9° N. - Москва: φ ≈ 55.8° N. - Сочи: φ ≈ 43.5° N. Расчёты солнечной высоты в полдень (приближенные значения) 1) Зимнее солнцестояние δ ≈ −23.44°; лето δ ≈ +23.44°. - Murmansk (φ ≈ 69°) - Зима: h_noon ≈ 90 − 69 − 23.44 ≈ −2.4°. Это значит, в полдень по солнечному времени Солнца над горизонтом почти нет; в этот период возможна полярная ночь (Солнце не выходит в течение дней). Реально вблизи solstice солнце может быть очень близко к горизонту, иногда ниже. - Лето: h_noon ≈ 90 − 69 + 23.44 ≈ 44.4°. Солнце в полдень довольно высокое, но не над головой. - Санкт-Петербург (φ ≈ 60°) - Зима: h_noon ≈ 90 − 60 − 23.44 ≈ 6.6°. - Лето: h_noon ≈ 90 − 60 + 23.44 ≈ 53.4°. - Москва (φ ≈ 56°) - Зима: h_noon ≈ 90 − 56 − 23.44 ≈ 10.6°. - Лето: h_noon ≈ 90 − 56 + 23.44 ≈ 57.4°. - Сочи (φ ≈ 44°) - Зима: h_noon ≈ 90 − 44 − 23.44 ≈ 22.6° (приближённо 23°). - Лето: h_noon ≈ 90 − 44 + 23.44 ≈ 69.4° (примерно 69–70°). Ключевые выводы по геометрии - В зимние месяцы в северных городах высота Солнца над горизонтом малая; в Мурманске ближе к зиме может быть даже ниже горизонта в полдень (полярная ночь на период). В более южных городах (Сочи, Москва) солнечная высота зимой заметно выше. - Летом высота Солнца над горизонтом возрастает во всех городах, особенно в Сочи — почти над головой в полдень летом. - Разница между городами сохраняется в пропорциях: чем севернее город, тем ниже максимум высоты солнца летом и тем более суровые зимние условия по наблюдаемому солнцу. Как меняется движение Солнца при зимнем/летнем времени - Что такое зимнее/летнее время: DST (daylight saving time) просто смещает часы на 1 час вперед в летний период. Это влияет на civil time (которым пользуются люди), но не на реальную геометрию траектории Солнца. - Итог по физике: - Путь Солнца по небу (углы высоты, азимут) не меняется само по себе при переходе на летнее время. - Время солнечного полдня не меняется axiomatically, но гражданские часы сдвигаются на 1 час. То есть: - Максимальная высота Солнца над горизонтом достигается в момент солнечного полдня (H = 0) независимо от DST. - Если перейти на летнее время, этот максимум по гражданскому времени смещается на 1 час: полдень гражданского времени приходится на солнечное время на 1 час раньше или позже в зависимости от того, как устроено смещение. Практически в день это означает: время восхода и заката сдвигается примерно на 1 час по календарю, а в полдень гражданское время Солнце будет находиться чуть ниже максимума, если считать по гражданскому времени. - В современных реалиях в России DST не применяется круглый год (с 2014 года и далее — московское время остаётся UTC+3 круглый год). Поэтому сейчас нет реального перехода между зимним и летним временем в повседневной жизни. Кратко по итогам - В зимнее время высота Солнца в полдень минимальна у Москвы и Санкт-Петербурга, ещё ниже у Мурманска, а в Сочи заметно выше (в зависимости от широты). - В летнее время высота полуденного Солнца увеличивается во всех городах: Мурманск ~44°, Санкт-Петербург ~53°, Москва ~57°, Сочи ~70°. - Роль DST в реальном движении Солнца ограничивается временными сдвигами во времени суток; само геометрическое положение Солнца на небе зависит только от широты и даты и не зависит от того, какие часы вы пробуете смотреть (зимнее/летнее время). Если нужна, могу привести более точные значения для конкретных дат (например, для зимнего солнцестояния и летнего солнцестояния по каждому городу) или добавить учёт атмосферной рефракции и дневной продолжительности суток.