Rovnodennost

Rovnodennost je okamžik v roce , kdy Slunce prochází přes pozemní rovníkové rovině, čímž mění nebeské hemisféry . Tato astronomická definice objasňuje vědeckou koncepci, podle níž je rovnodennost okamžikem, kdy se délka dne rovná délce noci. Etymologicky termín rovnodennost pochází z latinského aequinoctium , z aequus (stejný) a nox, noctis (noční).

Jarní rovnodennost (nebo jarní ) se nazývá března rovnodennost v severní polokouli a září rovnodennost v jižní polokouli . Podzimní rovnodennost se nazývá září na severní polokouli a březen na jižní polokouli.

Všeobecné

Systematické pozorování východů slunce ukázalo, že jejich poloha na obzoru se v průběhu roku mění, přičemž zůstává mezi dvěma extrémy. Jelikož se tyto extrémy shodují se slunovraty, to znamená s maximální a minimální dobou dne (nebo noci), mohli bychom dojít k závěru, že pokud Slunce vyjde přesně uprostřed mezi nimi, doba dne by se rovnala to noci. Pokud měříme tyto intervaly s dostatečnou přesností, zjistíme, že tento závěr je pouze přibližně pravdivý. Astronomická definice fixuje tento okamžik přesně a teoreticky, přičemž jej zbavuje hmatatelné reality.

V tento den je na zemském rovníku bod, kde Slunce vrcholí ve svém zenitu .

Rovnodennost linka nebo rovnodenní linka je řada z průsečíku na rovině z ekliptiky - což je to, že z oběžné dráhy na Zemi - s rovinou rovníku - což je to, že na pozemní rovníku . Je kolmá na linii slunovratů nebo linii slunovratu.

Rovnodennosti nebo rovnodenní bod je jedním ze dvou míst na průsečíku čáry rovnodenností s nebeské sféře .

Rok má dvě rovnodennosti nebo rovnodennostní body: první , mezi 19. a 21. březnem  ; druhý  ( mezi ) , mezi 21. a 24. zářím (viz níže ).

Období od jedné jarní rovnodennosti do příštího není striktně tropickým rokem (což je podle definice doba potřebná k tomu, aby se λ, ekliptická délka Slunce, zvětšila přesně o 360 °, v současné době asi 365 242 2 dny nebo 365 dní 5 hodin, 48 minut a 46 sekund (přesně 365,242 190 516 6, v roce 2000, hodnota, která pomalu klesá, aktuálně o 0,53 sekundy za století). Tento rok na jaře rovnodenní rok nebo jarní rok (365,242 364 60 dní tj. 365 dní 5 hodin, 49 minut a 1,2 sekundy) je v současné době delší (přibližně o 15 sekund) než tropický rok a v současné době se s časem mírně zvyšuje (0,9 sekundy za století) a je přibližně o 11 sekund kratší než gregoriánský rok (364.242 5 dnů, nebo 365 dnů 5 hodin 49 minut a 12 sekund). jarní roce předstihne gregoriánský rok, pak snižují a opět shodují s kolem 5700, než bude pokračovat pokles.

Rozšířením mohou rovnodennosti také označovat dny v roce, během nichž se tyto zenitové pasáže vyskytují . Data rovnodenností jsou podle konvence spojena s daty začátku jara a podzimu .

Astronomie

Oběžná dráha Země

The Zemská osa otáčení je nakloněna přibližně 23,4369 ° od roviny jeho oběžné dráze. Výsledkem je, že přibližně polovina roku je jeho severní polokoule orientována na Slunce, zatímco pro druhou polovinu je orientace ve prospěch jižní polokoule . Během rovnodennosti jsou obě hemisféry orientovány stejně vzhledem ke Slunci a druhá se nachází přímo u zenitu rovníku. Severní a jižní pól jsou v této době také umístěny na terminátoru a den a noc přesně rozdělují obě hemisféry.

Naopak, z geocentrického hlediska nastává rovnodennost, když Slunce dosáhne jednoho ze dvou průsečíků mezi ekliptikem a nebeským rovníkem  : jeho deklinace je pak nulová.

Slunce není jednoduchý světelný bod viděný ze Země, jeho přechod rovníku trvá asi 33 hodin.

odhodlání

Datum rovnodennosti lze určit pozorováním východu slunce ve vztahu k bodu nacházejícímu se na východě (nebo na západě při západu slunce): jarní rovnodennost se odehrává v den, kdy slunce od tohoto bodu přestane na jihu stoupat, aby stoupalo na severu ( mutatis mutandis pro západ slunce nebo pro podzimní rovnodennost). Přesný okamžik lze ocenit ze slunečního azimutu při těchto dvou po sobě jdoucích vzestupech interpolací okamžiku, kdy Slunce projde do azimutu 90 ° (nebo 270 ° pro západ slunce).

Často se říká, že „v rovnodennosti vychází Slunce na východě a zapadá na západě“, ale je to jen přibližně správné: toto pravidlo zanedbává pohyby Slunce během tohoto dne. Slunce může vycházet přesně na východě, pouze pokud vychází v přesném okamžiku rovnodennosti, což je případ celého poledníku; ale v době, kdy slunce zapadne o dvanáct hodin později, bude se jeho deklinace mírně lišit (o pětinu stupně) a nebude již zapadat přesně na Západě. Rozdíl však pro současné pozorování není příliš patrný (jedna třetina stupně v azimutu, pro zeměpisné šířky řádově 45 °).

Pozorování Slunce při východu slunce není z astronomického hlediska příliš přesné, protože právě zde je atmosférický lom nejsilnější, což vede k nejistotě ohledně času astronomického východu, a tedy i jeho azimutu. Astronomická observatoř spíše použije meridiánový dalekohled , aby určila (interpolací mezi dvěma po sobě jdoucími slunečními poledne ) okamžik, kdy Slunce projde nebeským rovníkem , a následně má zenitální vzdálenost rovnající se zeměpisné šířce místa pozorování.

Délka dne

V den rovnodennosti tráví střed Slunce zhruba stejnou dobu nad a pod obzorem u všech bodů na povrchu Země: 12 hodin. Slunce však není na Zemi vnímáno jako světelný bod, ale jako koule, den je tam delší než noc, protože je vidět horní končetinu Slunce, zatímco jeho střed je stále umístěn pod obzorem. Kromě toho zemská atmosféra láme sluneční světlo: i když se její končetina nachází těsně pod obzorem, její paprsky se stále mohou dostat na zemský povrch. V praxi je zdánlivý poloměr Slunce asi 16 obloukových minut a atmosférická refrakce je 34 obloukových minut. Kombinace těchto dvou znamená, že horní končetinu Slunce lze vidět se středem umístěným 50 obloukových minut pod skutečným horizontem. Výsledkem je, že den je o 13 minut a 2 sekundy delší než noc na rovníku během rovnodennosti. Tento rozdíl v délce se zvyšuje, když se pohybujeme směrem k pólům: v Londýně je to již 21 minut 36 sekund, v Narviku ( Norsko ) dosahuje 44 minut 08 sekund a ve vzdálenosti 100  km od pólů zůstává Slunce částečně viditelné. den.

Určité body na zemském povrchu dostatečně daleko od rovníku mohou zažít den, kdy jsou délka dne a noci téměř totožné. Jeho přesné datum závisí na zeměpisné šířce a délce, ale dny před jarní rovnodenností (nebo po podzimní rovnodennosti) mají den větší než 12 hodin. Zohlednění soumraku dále zkracuje délku noci.

Během rovnodenností je denní variace délky dne a noci největší. Na pólech označuje rovnodennost přechod mezi šesti měsíci dne a šesti měsíci noci. Nachází se v Svalbard daleko za polárním kruhem je norský město z Longyearbyen zažívá 15 minut více denního světla každý den kolem jarní rovnodennosti. V Singapuru (asi 1 ° 17 'severní šířky ) je tato variace jen několik sekund.

Sluneční trajektorie

Během rovnodenností vychází Slunce téměř přesně na východě a zapadá téměř přesně na západě . Od severního k jižnímu pólu všechny body Země umístěné na stejném poledníku poté během dne současně přijímají sluneční světlo.

Na severní polokouli Slunce kulminuje na jihu v úhlu přibližně rovném 90 ° minus zeměpisná šířka pozorovacího bodu; na jižní polokouli vrcholí stejným způsobem na severu; na rovníku vrcholí v zenitu .

Následující diagramy schematicky popisují zdánlivou cestu Slunce v den rovnodennosti pro různé zeměpisné šířky.

Termíny

Datum a čas ( UTC ) z slunovratů a rovnodenností
na začátku XXI th  století
Rok
Březnová rovnodennost

Červnový slunovrat
Rovnodennost
sedmi.
Slunovrat
z prosince
den hodina den hodina den hodina den hodina
2001 20 13:30:44 21 07:37:45 22 23:04:30 21 19:21:31
2002 20 19:16:10 21 13:24:26 23 04:55:25 22 01:14:23
2003 21 00:59:47 21 19:10:29 23 10:46:50 22 07:03:50
2004 20 06:48:39 21 00:56:54 22 16:29:51 21 12:41:38
2005 20 12:33:26 21 06:46:09 22 22:23:11 21 18:34:58
2006 20 18:25:35 21 12:25:52 23 04:03:23 22 00:22:07
2007 21 00:07:26 21 18:06:27 23 09:51:15 22 06:07:50
2008 20 05:48:19 20 23:59:23 22 15:44:30 21 12:03:47
2009 20 11:43:39 21 05:45:32 22 21:18:36 21 17:46:48
2010 20 17:32:13 21 11:28:25 23 03:09:02 21 23:38:28
2011 20 23:20:44 21 17:16:30 23 09:04:38 22 05:30:03
2012 20 05:14:25 20 23:08:49 22 14:48:59 21 11:11:37
2013 20 11:01:55 21 05:03:57 22 20:44:08 21 17:11:00
2014 20 16:57:05 21 10:51:14 23 02:29:05 21 23:03:01
2015 20 22:45:09 21 16:37:55 23 08:20:33 22 04:47:57
2016 20 04:30:11 20 22:34:11 22 14:21:07 21 10:44:10
2017 20 10:28:38 21 04:24:09 22 20:01:48 21 16:27:57
2018 20 16:15:27 21 10:07:18 23 01:54:05 21 22:22:44
2019 20 21:58:25 21 15:54:14 23 07:50:10 22 04:19:25
2020 20 03:49:36 20 21:43:40 22 13:30:38 21 10:02:19
2021 20 09:37:27 21 03:32:08 22 19:21:03 21 15:59:16
2022 20 15:33:23 21 09:13:49 23 01:03:40 21 21:48:10
2023 20 21:24:24 21 14:57:47 23 06:49:56 22 03:27:19
2024 20 03:06:21 20 20:50:56 22 12:43:36 21 09:20:30
2025 20 09:01:25 21 02:42:11 22 18:19:16 21 15:03:01
Reference :

Ústav nebeské mechaniky a výpočtu efemerid

V gregoriánském kalendáři se data rovnodenností liší v závislosti na roce (tabulka vpravo je shrnuje pro blízké roky). Je třeba vzít v úvahu následující skutečnosti:

Pochod rovnodennost tedy dochází v UTC čase , v březnu 19 , 20 nebo 21  :

Rovnodennost září se může uskutečnit v UTC čase , září 21 , 22 , 23 nebo 24  :

Kulturní aspekty

Rovnodennost, zejména jarní rovnodennost, je referenčním datem pro mnoho kalendářů  :

Nebeské souřadnicové systémy

Jarní bod - zdánlivá poloha Slunce na nebeské sféře během rovnodennosti března - slouží jako původ v některých nebeských souřadnicových systémů  :

Vzhledem k precesi rovnodenností se poloha jarního bodu časem mění. Tyto souřadné systémy se proto odpovídajícím způsobem mění. Když tedy dáváme nebeské souřadnice objektu v jednom z těchto systémů, je nutné určit jarní bod (a nebeský rovník ), který byl použit pro měření.

V těchto systémech je podzimní rovnodennost umístěna na ekliptické zeměpisné délce 180 ° a 12hod.

Pro daného pozorovatele začíná jeho hvězdný den vyvrcholením jarního bodu. Úhel hodina jarního bodu je, podle definice je hvězdný čas pozorovatele.

Reference

  1. Průměrné zpoždění je 0,25-0,2422 = 0,0078 dní za rok, takže celý den každé 1 / 0,0078 = přibližně 128 let. Odstranění 3 přestupných dní každých 400 let poměrně dobře kompenzuje toto zpoždění odstraněním jednoho dne každých 400/3 = přibližně 133 let. Na této úrovni přesnosti dochází k sekulární variaci poměru délky tropického roku k délce dne, což by si ve vzdálené budoucnosti vyžádalo další úpravy. Paul Couderc, The Calendar , PUF, Que sais-je č. 203
  2. Rossella Marangoni ( přeloženo  z italštiny Todaro Tradito), Le Zen: Fondements, proudy, praktiky , Paříž, Hazan, kol.  "Průvodce po umění",ledna 2009, 334  s. ( ISBN  978-2-7541-0343-5 , upozornění BnF n o  FRBNF41406495 ) , „Rites des désunts“, s.  228–229
  3. Anne-Marie Voisard, „  Nádhera mayské země v Cancúnu  “, La Presse / Le Soleil ,10. ledna 2009( číst online )

Podívejte se také

Související články

externí odkazy