Определение местного времени и смены дня и ночи¶
Местное время — это время, определяемое положением Солнца над горизонтом в конкретной точке Земли, при котором наступление ночи зависит от географической долготы, времени года и широты места наблюдения. Земля, совершая полный оборот вокруг своей оси за 24 часа, последовательно выводит разные долготные зоны в ночную сторону, поэтому в любой момент календарного дня на планете одновременно есть регионы, где наступила ночь, и регионы, где длится день. Вопрос «в какой стране сейчас ночь» не имеет однозначного ответа без указания конкретного момента времени, однако принципиально разрешается с помощью системы часовых поясов и карты текущего освещения Земли.
¶Географическая основа смены дня и ночи
Земля вращается вокруг оси с запада на восток, совершая один полный оборот за сидерические сутки (примерно 23 часа 56 минут). Вследствие этого точка наблюдения на поверхности планеты каждые сутки проходит через линию терминатора — воображаемую границу между освещённой и неосвещённой частями земного шара. Когда терминатор проходит через место наблюдения с запада на восток, наступает закат и начинается ночь; когда он подходит с восточной стороны — восходит Солнце и начинается день.
Скорость движения терминатора по поверхности зависит от широты: на экваторе она максимальна (примерно 1670 км/ч в пересчёте на линейную скорость), а у полюсов, где линия терминатора вырождается в точку, скорость обращения в пространстве сохраняется, но смена дня и ночи происходит лишь дважды в год, в дни равноденствий.
¶Часовые пояса и сутки на планете
Для практического определения местного времени Земля разделена на 24 часовых пояса, каждый из которых соответствует приблизительно 15° географической долготы и отклонению местного солнечного времени от всемирного координированного времени (UTC) на один час. Сутки на планете непрерывно делятся на четыре основные календарные даты, соответствующие четырём суткам, охватываемым часовой шкалой от UTC−12 до UTC+14:
| Диапазон поясов | Календарная дата | Состояние суток |
|---|---|---|
| UTC−12 … UTC−11 | Текущая (в зоне даты) | Ночь или предрассветное время |
| UTC−5 … UTC+5 | Текущая | День, вечер или ранняя ночь |
| UTC+6 … UTC+9 | Следующая | День |
| UTC+10 … UTC+14 | Следующая | Вечер или ночь следующего дня |
Наиболее удалёнными от даты линии смены календаря являются линии перемены дат: западная (проходит по Тихому океану, вблизи архипелагов Тувалу и Фиджи) и восточная (остров Киритимати, Республика Кирибати). Страны, расположенные на крайних западных поясах (например, Республика Кирибати в части архипелага Феникс, Новая Зеландия в летнее время, Фиджи) первыми встречают новый календарный день, а страны крайнего запада (Американское Самоа, острова Уоллис и Футуна) — последними заканчивают текущий.
¶Как определить, где сейчас ночь
Чтобы установить, в какой стране или регионе в данный момент ночь, используют несколько способов:
- Часовой пояс. Если текущий час в стране по местному времени находится в интервале примерно с 21:00 до 05:00 (с учётом времени года и широты), в ней ночь. Для этого сравнивают местное время страны с UTC.
- Карта освещённости Земли. Сервисы, отображающие положение терминатора в реальном времени (например, карты «день и ночь» на основе данных NASA), показывают, какие территории сейчас находятся в тёмной части суток.
- Астрономические калькуляторы. Расчётное время восхода и заката для конкретных координат позволяет определить границы ночи с точностью до минуты.
¶Сезонные и широтные особенности
Граница между днём и ночью не совпадает с границами часовых поясов и постоянно смещается в зависимости от времени года. Летом в северном полушарии ночи короткие, а на севере за Полярным кругом наступает полярный день — Солнце не заходит в течение суток. Зимой, наоборот, в высоких широтах полярная ночь длится несколько месяцев: в Мурманске она продолжается примерно с начала декабря до середины января, в Диксоне — около двух месяцев. Аналогичные явления наблюдаются в Южном полушарии: в Антарктиде полярная ночь охватывает станции Восток, Мирный и другие в период с мая по август.
В тропических широтах продолжительность дня и ночи почти постоянна круглый год и составляет около 12 часов. В умеренных широтах разница между самым длинным и самым коротким днём может достигать нескольких часов, а в полярных — переходит в экстремальную форму полярного дня и полярной ночи.
¶Практическое значение
Знание о том, где сейчас ночь, необходимо для международных коммуникаций, транспортных расписаний, теле- и радиовещания, астрономических наблюдений и планирования выездных мероприятий. При съёмках, переговорах и трансляциях участники, как правило, учитывают разницу во времени, чтобы выбрать период, удобный для всех часовых зон.
Источники:
- Астрономический календарь (ежегодное справочное издание, раздел «Время восхода и заката Солнца»)
- NASA — данные о положении терминатора и карта освещённости Земли
- БСЭ — статьи «Местное время», «Часовой пояс», «Полярный день и ночь»
- Справочник Гидрометцентра России «Календарь природных явлений»