Potresti aver sentito nei tuoi viaggi che a mezzogiorno il sole è "direttamente sopra la testa" nel cielo. A meno che non siate a nord o al nord del circolo polare artico, questo non è tecnicamente mai il caso. Non solo, ma se non si vive all'equatore terrestre, la posizione più alta sopra l'orizzonte raggiunge ogni giorno - cioè, l'altitudine del sole - varia leggermente da un giorno all'altro nel corso dell'anno.

Il sole l'altitudine in gradi dipende da due fattori: la tua distanza dall'equatore e la data.

Passaggio 1: Trova situato

La tua latitudine è un numero compreso tra 0 gradi (se vivi all'equatore) e 90 gradi (se vivi al polo Nord o Sud). La maggior parte delle persone negli Stati Uniti si trova tra 25 gradi di latitudine nord e 45 gradi di latitudine nord. Poiché la circonferenza della Terra è di circa 25.000 miglia e ci sono 360 gradi in un cerchio, ogni grado di latitudine funziona a poco meno di 70 miglia.

Se non conosci la tua latitudine, visita la NASA Latitude /Longitude Finder (vedi Risorse) e inserisci la tua posizione. Ad esempio, Boston, Massachusetts, USA si trova a 42.36 gradi di latitudine nord.

Passaggio 2: Determina l'altitudine dell'Equinozio solare

La Terra è inclinata di 23,5 gradi rispetto a una linea perpendicolare al suo piano di rotazione , come una trottola che ha cominciato a oscillare. Questo è ciò che causa le stagioni, ed è anche il motivo per cui la massima altitudine del sole varia. Verso il 22 o il 23 marzo e ancora verso il 22 o il 23 settembre, la Terra passa attraverso un equinozio - latino per "uguale notte". In questi due giorni, la Terra riceve 12 ore o luce e 12 ore di oscurità, e il sole sale a un'altitudine pari a (90 - L a) gradi sopra l'orizzonte. Nel caso di Boston, quindi, questo è (90 - 42,36) = 47,64 gradi sull'orizzonte, che è poco più o meno a metà strada dallo zenit (il punto direttamente sopra la testa).

Passaggio 3. Determinare il Solstizio del Sole Altitudini

Partendo dall'equinozio di primavera nell'emisfero nord del 22 o 23 marzo, il primo giorno di primavera, la quantità di tempo che la Terra trascorre in luce continua ad aumentare e il sole sale ad un punto progressivamente più alto ogni giorno. Dopo tre mesi, il 22 giugno, arriva il solstizio d'estate, il primo giorno d'estate e il cosiddetto "giorno più lungo dell'anno". A causa dell'inclinazione di 23,5 gradi di cui sopra, il sole a mezzogiorno a Boston è ora (90 - 42,36 + 23,5) gradi o 71,14 gradi sopra l'orizzonte. Si tratta dell'80 percento circa dall'orizzonte allo zenit (71,14 ÷ 90 = 0,790).

Sei mesi dopo, il 22 o 23 dicembre, l'equinozio d'autunno è arrivato e finito e il solstizio d'inverno arriva . In questo giorno, il primo giorno dell'inverno e il cosiddetto "giorno più corto dell'anno", la situazione dell'estate si inverte e il sole raggiunge solo un'altitudine di (90 - 42,36 - 23,5) gradi o 24,1 gradi. Questo è poco più di un quarto della distanza dall'orizzonte allo zenit (24,14 ÷ 90 = 0,268).

Passaggio 4: Fattore nella declinazione per oggi

La variazione dovuta al L'inclinazione della Terra è chiamata declinazione. È un numero positivo in primavera e in estate e un numero negativo in autunno e in inverno, che varia tra i valori di 23,5 e -23,5 gradi.

L'equazione per calcolare l'altitudine sopra l'orizzonte in un dato giorno è (90 - L a + D
). Nei nostri esempi iniziali, sugli equinozi, D
era zero e quindi non era incluso esplicitamente.

Per determinare la declinazione per oggi e l'altitudine del sole, è possibile utilizzare il calcolatore solare NOAA o il Kiesan Calculator, entrambi online. Se non si ha accesso a uno di questi, si può fare un'ipotesi decente se si conosce la data e la latitudine approssimativa. Ad esempio, se è agli inizi di maggio e sei a Miami, in Florida, sai che la declinazione del sole è circa a metà tra 0 e 23,5 perché la primavera è metà e la tua latitudine è di circa 25 gradi. Pertanto, puoi stimare che il sole raggiungerà un'altezza di circa (90 - 25 + 11,5) = 76,5 gradi.