1. Рассчитайте угол падения солнечных лучей на свою местность в дни равноденствий и в дни солнцестояний. Поясните методику расчета.
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
- Рассчитайте угол падения солнечных лучей на свою местность в дни равноденствий и в дни солнцестояний. Поясните методику расчета.
- Используя карту Казахстана, определите населенные пункты, расположенные на значительном удалении к западу и востоку от вашего, но лежащих на одной параллели (не менее двух). Установите полуденный меридиан для трех населенных пунктов по состоянию на 12 ч. дня. Поясните методику расчета.
- Определите угол падения солнечных лучей для южного и северного склонов горы по состоянию на полдень в дни равноденствий и солнцестояний, если гора находится на 48° с.ш. и имеет угол уклона склона в 15°.
На фото блок из трёх пунктов. Полностью по данным снимка решается пункт 3: для пункта 1 нужна широта вашего населённого пункта, для пункта 2 — ваш пункт и полная карта. Ниже — подробное решение пункта 3 и готовые формулы для 1–2.
Пункт 3. Гора на \(48^\circ\) с.ш., уклон \(15^\circ\)
Краткий ответ:
| День | Горизонтальная площадка | Южный склон | Северный склон |
|---|---|---|---|
| Равноденствия (21.03, 23.09) | \(42^\circ\) | \(57^\circ\) | \(27^\circ\) |
| Летнее солнцестояние (22.06) | \(65{,}5^\circ\) | \(80{,}5^\circ\) | \(50{,}5^\circ\) |
| Зимнее солнцестояние (22.12) | \(18{,}5^\circ\) | \(33{,}5^\circ\) | \(3{,}5^\circ\) |
Как это получено.
- В истинный полдень высота Солнца над горизонтальной поверхностью: \[ h_0=90^\circ-|\varphi-\delta|, \] где \(\varphi\) — широта места, \(\delta\) — склонение Солнца.
Для \(\varphi=48^\circ\):
- равноденствия: \(\delta=0^\circ\), поэтому \(h_0=90^\circ-48^\circ=42^\circ\);
- летнее солнцестояние: \(\delta=+23{,}5^\circ\), поэтому \(h_0=90^\circ-48^\circ+23{,}5^\circ=65{,}5^\circ\);
- зимнее солнцестояние: \(\delta=-23{,}5^\circ\), поэтому \(h_0=90^\circ-48^\circ-23{,}5^\circ=18{,}5^\circ\).
- В полдень Солнце находится к югу. Южный склон наклонён навстречу лучам, поэтому угол к его поверхности больше: \[ h=h_0+15^\circ. \] Северный склон наклонён от Солнца, поэтому угол меньше: \[ h=h_0-15^\circ. \]
Например, летом: \[ h_{\text{юж}}=65{,}5^\circ+15^\circ=80{,}5^\circ,\qquad h_{\text{сев}}=65{,}5^\circ-15^\circ=50{,}5^\circ. \]
Можно запомнить так: для расчёта южный склон «уменьшает» широту на \(15^\circ\), а северный — «увеличивает»: \[ 48^\circ-15^\circ=33^\circ,\qquad 48^\circ+15^\circ=63^\circ. \]
Проверка: среднее углов на южном и северном склонах равно углу для горизонтальной площадки: \[ \frac{57^\circ+27^\circ}{2}=42^\circ,\quad \frac{80{,}5^\circ+50{,}5^\circ}{2}=65{,}5^\circ,\quad \frac{33{,}5^\circ+3{,}5^\circ}{2}=18{,}5^\circ. \] Все значения лежат в пределах \(0^\circ\)–\(90^\circ\), значит, расчёт корректен.
Если в вашем учебнике склонение Солнца округляют до \(23^\circ\), получатся: летом \(65^\circ\), на склонах \(80^\circ\) и \(50^\circ\); зимой \(19^\circ\), на склонах \(34^\circ\) и \(4^\circ\).
Пункт 1. Для своей местности
Методика та же: сначала берут склонение Солнца для нужной даты, затем считают \[ h=90^\circ-|\varphi-\delta|. \]
Для местности в Казахстане \(\varphi>23{,}5^\circ\), поэтому можно пользоваться готовыми формулами: \[ h_{\text{равн}}=90^\circ-\varphi, \] \[ h_{\text{лето}}=113{,}5^\circ-\varphi, \] \[ h_{\text{зима}}=66{,}5^\circ-\varphi. \]
Подставьте широту своего населённого пункта вместо \(\varphi\). Без неё конкретные числа назвать нельзя.
Пункт 2. Полуденный меридиан
Конкретные населённые пункты без вашего города и полной карты не определить: на снимке карта видна только фрагментарно.
Методика:
- найдите свой пункт и выберите на той же параллели не менее двух пунктов далеко к западу и востоку;
- определите их долготы;
- полуденный меридиан — тот, на котором в данный момент местное солнечное время равно 12:00;
- разность долгот переводится в разность времени: \(1^\circ=4\) мин, \(15^\circ=1\) ч.
Если в вашем пункте полдень, то восточнее полдень уже прошёл, а западнее — ещё не наступил.
Пришлите название города или его широту — я посчитаю пункт 1.
