Батайск

Коротко (для таблицы):

В 19 ч 2–3 ноября Солнце уже село (закат около 17:15 по московскому времени), поэтому высоту не считают — в графе пишут 0° или «за горизонтом».

Формула для любого часа

Для полудня работает упрощённая формула \(h = 90^\circ - \varphi + \delta\), но она верна только в 12 ч. Для остальных сроков нужен часовой угол:

\[ \sin h = \sin\varphi \sin\delta + \cos\varphi \cos\delta \cos H, \qquad H = 15^\circ (t - 12) \]

где \(t\) — время в часах, \(\varphi\) — широта, \(\delta\) — склонение Солнца.

Для Батайска: \(\varphi = 47{,}1^\circ\), значит \(\sin\varphi = 0{,}733\), \(\cos\varphi = 0{,}680\). Склонение: 2.11 \(\delta \approx -14{,}7^\circ\), 3.11 \(\delta \approx -15{,}1^\circ\).

Расчёт для 8 ч

\[ H = 15^\circ (8 - 12) = -60^\circ, \quad \cos(-60^\circ) = 0{,}5 \]

2.11: \[ \sin h = 0{,}733 \cdot (-0{,}254) + 0{,}680 \cdot 0{,}967 \cdot 0{,}5 = -0{,}186 + 0{,}329 = 0{,}143 \] \[ h \approx 8^\circ \]

3.11: получается \(0{,}137\), то есть \(h \approx 8^\circ\) — почти без изменений.

Расчёт для 13 ч

\[ H = 15^\circ, \quad \cos 15^\circ = 0{,}966 \]

2.11: \(-0{,}186 + 0{,}680 \cdot 0{,}967 \cdot 0{,}966 = 0{,}450 \Rightarrow h \approx 27^\circ\). 3.11: \(h \approx 26^\circ\). (Ровно в полдень было бы \(90^\circ - 47{,}1^\circ - 14{,}7^\circ = 28{,}2^\circ\).)

Почему в 19 ч — ноль

\[ H = 15^\circ (19 - 12) = 105^\circ, \quad \cos 105^\circ = -0{,}259 \] \[ \sin h = -0{,}186 - 0{,}170 = -0{,}356 \Rightarrow h \approx -21^\circ \]

Отрицательная высота означает, что Солнце ниже линии горизонта. Проверить легко через момент заката: \[ \cos H_0 = -\tan\varphi \tan\delta = 0{,}283 \Rightarrow H_0 = 73{,}6^\circ \] Закат: \(12 + 73{,}6 : 15 = 16{,}9\) ч, то есть примерно 16:54 по солнечному времени (≈17:15 по московскому). В 8 ч Солнце, наоборот, уже взошло (восход ≈7:06 солнечного времени).

Важная поправка

Если 8 ч и 19 ч в таблице — это показания часов (московское время), а не солнечное, то Батайск находится западнее осевого меридиана \(45^\circ\) в. д., и поправка составляет около −21 минуты. Тогда:

• 8 ч по московскому времени = 7:39 солнечного → \(h \approx 5^\circ\);
• 19 ч всё равно глубоко под горизонтом.

То есть для графы «8 ч» можно писать 5–8° — разница в пределах точности школьных наблюдений. В 13 ч реальная высота в 13:00 мск будет около 26–27°, максимум (28°) приходится на 12:21 мск.

Проверка

• Значения в 8 ч меньше, чем в 13 ч, — так и должно быть.
• 3 ноября высота чуть ниже, чем 2 ноября: склонение Солнца уменьшается примерно на 0,45° в сутки.
• Ответ удобно сверить в онлайн-калькуляторе высоты Солнца или в Stellarium, задав широту 47,1° и долготу 39,7°.

Коротко: для 8 ч и 19 ч пользуются той же формулой, что и для 13 ч, только меняется часовой угол \(H\). А направление ветра — это сторона горизонта, откуда ветер дует; его определяют по компасу и флюгеру (или по дыму, флагу, веткам) и записывают в таблицу буквами: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ.

1. Высота Солнца в 8 и 19 ч

Формула

\[ \sin h = \sin\varphi\,\sin\delta + \cos\varphi\,\cos\delta\,\cos H, \qquad H = 15^\circ\,(t - 12). \]

Здесь \(t\) — время в часах (по солнечному времени), \(\varphi\) — широта, \(\delta\) — склонение Солнца. Для Батайска \(\varphi = 47{,}1^\circ\), значит \(\sin\varphi = 0{,}733\), \(\cos\varphi = 0{,}680\). Для 1.11 \(\delta \approx -14{,}2^\circ\), то есть \(\sin\delta = -0{,}245\), \(\cos\delta = 0{,}970\).

Расчёт

8 ч: \(H = 15^\circ\cdot(8-12) = -60^\circ\), \(\cos(-60^\circ) = 0{,}5\):

\[ \sin h = 0{,}733\cdot(-0{,}245) + 0{,}680\cdot 0{,}970\cdot 0{,}5 = -0{,}180 + 0{,}330 = 0{,}150 \] \[ h \approx 8{,}6^\circ \]

19 ч: \(H = 15^\circ\cdot(19-12) = 105^\circ\), \(\cos 105^\circ = -0{,}259\):

\[ \sin h = -0{,}180 + 0{,}680\cdot 0{,}970\cdot(-0{,}259) = -0{,}180 - 0{,}171 = -0{,}351 \] \[ h \approx -20{,}5^\circ \]

Отрицательное значение — Солнце под горизонтом. В графе пиши \(0^\circ\) или «за горизонтом» (закат 1 ноября около 17:00).

Результаты для всех трёх дат

Как проверить без калькулятора

Можно измерить высоту Солнца «гномоном» — вертикальной палкой: \(h = \arctan\frac{\text{высота палки}}{\text{длина тени}}\). Например, палка 1 м в 8 ч даёт тень около 6,6 м, тогда

\[ h = \arctan\frac{1}{6{,}6} \approx 8{,}6^\circ \]

— совпадает с формулой. В 19 ч тени нет, потому что Солнце село.

2. Направление ветра (графа 1)

Правило: направление ветра называют по той стороне горизонта, откуда он дует. Ветер «юго-восточный» (ЮВ) — значит, воздух движется с юго-востока на северо-запад.

Как определить

1. По флюгеру. Стрелка флюгера поворачивается и показывает, откуда дует ветер (противоположно движению воздуха).
2. По компасу и местным признакам. Посмотри по компасу, с какой стороны наклоняются дым, флаг, ветки, куда бегут волны и рябь на луже. Это и есть направление ветра.
3. Без приборов. Встань так, чтобы ветер дул в лицо, — лицо смотрит на точку, откуда он дует; сторону определи по компасу или по Солнцу.

Запись в таблицу

Через запятую обычно указывают силу ветра в м/с. Если ветра нет — пишут «штиль».

Проверка

Направление ветра должно меняться от срока к сроку, поэтому в трёх строках одного дня редко стоит одна и та же буква. Если во всех трёх строках записан, например, ЮВ, — значит, ветер действительно устойчивый, это тоже нормально, но стоит перепроверить по дыму или флюгеру.

Коротко: высоту Солнца в 8 и 19 ч считают по формуле с часовым углом (в 19 ч 1–3 ноября Солнце уже под горизонтом, поэтому пишут 0° или «за горизонтом»). Облачность не рассчитывают — её оценивают на глаз в баллах от 0 до 10 по тому, какую часть неба закрывают облака.

1. Высота Солнца в 8 и 19 ч

\[ \sin h = \sin\varphi\,\sin\delta + \cos\varphi\,\cos\delta\,\cos H, \qquad H = 15^\circ (t - 12) \]

Для Батайска \(\varphi = 47{,}1^\circ\): \(\sin\varphi = 0{,}733\), \(\cos\varphi = 0{,}680\). Склонение 1.11 \(\delta \approx -14{,}2^\circ\): \(\sin\delta = -0{,}245\), \(\cos\delta = 0{,}970\).

8 ч: \(H = 15^\circ \cdot (8 - 12) = -60^\circ\), \(\cos(-60^\circ) = 0{,}5\)

\[ \sin h = 0{,}733 \cdot (-0{,}245) + 0{,}680 \cdot 0{,}970 \cdot 0{,}5 = 0{,}150 \Rightarrow h \approx 8{,}6^\circ \]

19 ч: \(H = 15^\circ \cdot (19 - 12) = 105^\circ\), \(\cos 105^\circ = -0{,}259\)

\[ \sin h = -0{,}180 - 0{,}171 = -0{,}351 \Rightarrow h \approx -20{,}5^\circ \]

Минус означает: Солнце ниже линии горизонта → в таблицу пиши \(0^\circ\) или «за горизонтом». Закат 1 ноября около 17:00, так что в 19 ч его уже не видно.

Для 2.11 и 3.11 значения почти те же: 8 ч — около \(8^\circ\), 13 ч — \(27^\circ\) и \(26^\circ\), 19 ч — за горизонтом.

2. Облачность: как оценить в баллах

Облачность — это доля неба, закрытая облаками. Её определяют визуально, без приборов.

Шкала (0–10 баллов):

Как считать:

1. Встань так, чтобы видеть всё небо (не в окно — из окна видно только часть).
2. Мысленно раздели небо на 10 равных долей — например, представь круг над головой и отметь, сколько его секторов закрыто.
3. Посчитай закрытые доли — это и есть баллы.
4. Запиши число в графу «облачность» для каждого срока: 8 ч, 13 ч, 19 ч.

Пример записи:

Вид облаков указывать не обязательно — если в таблице нет такой графы, достаточно баллов.

3. Проверка

• Высота Солнца: в 8 ч она должна быть меньше, чем в 13 ч, а в 19 ч — 0 или прочерк. Тень от палки в 8 ч примерно в 6–7 раз длиннее самой палки: \[ h = \arctan\frac{1}{6{,}6} \approx 8{,}6^\circ \] — сходится с формулой.
• Облачность: баллы должны быть целыми от 0 до 10. Если в трёх строках стоят одинаковые числа (например, 5, 5, 5), перепроверь — обычно облачность за день меняется.
• Сверить свои наблюдения можно с архивом погоды для Батайска (например, на rp5.ru), но в дневник записывай свои наблюдения, а не чужие данные.

Коротко: реальных цифр за вчера я дать не могу — у меня нет доступа к архивам погоды, а выдумывать данные для дневника нельзя. Но я покажу, где их взять за 2 минуты и как перенести в таблицу без ошибок.

Где посмотреть погоду за конкретный день

1. rp5.ru → «Архив погоды» → выбрать Батайск (или ближайшую станцию Ростов-на-Дону) → дата. Там в таблице по срокам как раз есть всё нужное:
   • \(T\) — температура,
   • Облачность: общая / нижняя — в баллах,
   • Ветер: направление, скорость и порывы — в м/с,
   • Осадки — в мм, с указанием вида.
2. Гисметео → «Дневник погоды» за нужную дату — проще для школьника, но баллы облачности там не всегда указаны.
3. Meteoinfo → «Архив погоды» — то же самое в более удобном виде.

Как перенести данные в дневник

Облачность. Метеостанции пишут её в баллах от 0 до 10 — это ровно то, что нужно в графу. Если указаны два числа (общая и нижняя), в дневник бери общую.

Ветер и порывы. В архиве обычно две графы: средняя скорость и максимальный порыв. В дневник пиши так:

Если порывов нет, ставь прочерк. Порыв — это кратковременное усиление ветра, обычно в 1,5–2 раза сильнее среднего.

Осадки. Указывай вид и количество:

Сутки считают как сумму за все сроки. Если в архиве дано только суточное количество, запиши его в последнюю строку дня.

Образец заполнения (условные числа, не реальная погода!)

За сутки: \(0 + 0{,}4 + 1{,}2 = 1{,}6\) мм.

Проверка

• Облачность — целое число 0–10, не проценты.
• Порыв всегда больше или равен средней скорости ветра.
• Сумма осадков за сутки ≥ любого отдельного срока.
• Если в архиве стоит «ясно», облачность = 0–2 балла; «пасмурно» — 8–10.

Скажи, за какое число считать «вчера», и пришли строку из архива (или её скриншот) — я помогу разложить числа по графам и посчитать среднюю температуру и сумму осадков.