С какой стороны света восходит и где заходит солнце за горизонт? Где находится Солнце в полдень и как использовать эту информацию для ориентирования на местности.

В полдень, как известно, Солнце находится в южной стороне горизонта. В это время тень от вертикальных предметов падает на север. Места восхода и захода Солнца изменяются: зимой оно восходит на юго-востоке и заходит на юго-западе, летом поднимается на северо-востоке и заходит на северо-западе, весной и осенью Солнце восходит на востоке и заходит на западе.

В старину люди определяли страны света по восходу Солнца. Да и само слово «восток» - это видоизмененное слово «восход»; на латинском языке «восток» - «ориенс», откуда и произошло слово «ориентироваться», что означало - найти восток или восточное направление. Восток был предметом особого внимания и даже поклонения: появлялось Солнце с востока - источник света и тепла на Земле. На восток молились; его почитали; алтари в церквях обращены на восток.

При истечении времени люди увидели, что нельзя точно ориентироваться по восходу Солнца, так как оно восходит на востоке только два раза в год - в дни весеннего и осеннего равноденствий (21 марта и 23 сентября), когда день бывает равен ночи на всем земном шаре. В остальное время года направление на север и юг, а затем на восток и запад точно можно определить только в полдень по тени вертикальных предметов.

В наших широтах Солнце по декретному времени находится на востоке - с 8 до 9 часов летом и с 7 до 8 часов зимой, на юге - в 14 часов летом и в 13 - зимой; на западе - с 19 до 20 часов летом и с 18 до 19 часов зимой.

Если внимательно наблюдать за движением какой-либо звезды в течение ночи, то можно заметить, что она, как и Солнце, поднимается все выше и выше, а потом медленно опускается к горизонту. Это явление люди заметили давно, и место пересечения на небосводе воображаемой линии с линией горизонта стали называть точкой юга Ю, противоположную ей - точкой севера С, линию на местности
север - юг - полуденной линией, или истинным (географическим) меридианом. Направление полуденной линии часто необходимо знать для решения ряда практических задач, например, для определения величины и знака магнитного склонения, проверки правильности показаний компаса, для определения географической долготы и т. д.

Положение полуденной линии можно определить, отметив направление тени летом в 14, а зимой в 13 часов по местному времени. Однако этот способ недостаточно точен, так как в полдень, когда тень самая короткая, её длина меняется медленно, почти незаметно, а направление тени меняется быстро.

Точнее направление полуденной линии определяется по Солнцу и вешке. На ровной площадке наклонно ставят вешку, чтобы ее верхний конец находился на высоте 1 -1,5 м над землей. К верхнему концу вешки привязывают отвес с грузиком, вбивают под ним колышек А и привязывают к нему веревку.

Примерно за час до полудня отмечают положение конца тени В, падающей от вешки, и через эту точку при помощи веревки прочерчивают дугу радиусом В. После полудня, там, где тень вешки касается своим концом дуги АВ, отмечают точку С.

Разделив дугу между отметками А и С пополам, протягивают веревку от колышка А через точку деления дуги. Это направление, если смотреть со стороны колышка, будет направлением на север. Зимой, когда тени длиннее, вешку устанавливают с большим наклоном.

При наступлении безоблачной ночи высоко в небе начинают сиять звезды - при передвижении на местности хорошие путеводители. Многие из них расположены группами в виде характерных фигур, называемых созвездиями, всего на небе различают 88 созвездий.

Воображаемые контуры некоторых из них напоминали древним наблюдателям животных, различные предметы либо мифических героев. Отсюда и произошли названия Медведица, Лебедь, Лира, Корона,Персей, Орион и др.

На ночном небосводе особенно выделяется семь ярких звезд созвездия Большой Медведицы, образующих огромный «ковш». Благодаря четкости расположения, значительной яркости звезд, высокому стоянию над горизонтом, это созвездие - самое известное в северном полушарии. Тысячи лет назад по его звездам, как по компасу, финикийцы и греки управляли кораблями.

В нынешнее время яркие огоньки Большой Медведицы являются путеводными маяками при ночном плавании, полетах и сухопутных передвижениях.

Если соединить воображаемой линией две крайние звезды «ковша» Большой Медведицы и, мысленно продлив эту линию, отложить пять таких же расстояний, увидим Полярную звезду, указывающую на север. Сзади будет юг, справа - восток, слева - запад.

Полярная звезда - последняя в «хвосте» созвездия Малой Медведицы которое также состоит из семи звезд, но менее ярких, и имеет форму ковша, однако значительно меньших размеров. Против Большой Медведицы, примерно на таком же расстоянии от Полярной звезды, но в противоположной стороне, находится созвездие Кассиопея, похожее на ломаную линию наподобие буквы «М».

Вокруг Полярной звезды располагаются созвездия: справа, если стать лицом к Полярной звезде,- Возничий с яркой звездой Капелла и слева - Лира с Вегой.

Проведем воображаемые прямые линии через созвездия Кассиопея - Большая Медведица и Лира - Возничий. Точка их пересечения - примерное положение Полярной звезды.

В облачную погоду, если не видно Большой Медведицы, Полярную звезду легко отыскать по созвездию Кассиопея. Для этого надо мысленно провести прямую через три звезды, расположенные примерно на одной линии созвездия, и, опустив перпендикуляр к этой линии из средней звезды Кассиопея, отложить на нем три отрезка, равных расстоянию между крайними звездами Кассиопеи. Конец перпендикуляра совпадет с положением Полярной звезды.

Полярная звезда - считается единственной звездой, которой почти не изменяется своё положение на небе. Всеми остальными звездами описывается вокруг неё окружность с востока на запад, совершая один оборот в течение суток.

Положение Полярной звезды имеет совпадение с Северным полюсом мира, т. е. с точкой, вокруг которой происходит кажущееся вращение всего звездного неба. У человека, стоящего на полюсе, она будет над головой, на экваторе - низко над горизонтом.

Изменение высоты Полярной звезды в зависимости от изменения местонахождения наблюдателя явилось как одно из доказательств шарообразности Земли.

Через созвездия Кассиопеи, Орла, Лебедя, Близнецов проходит Млечный путь - огромное количество слабых звезд, кажущихся для невооруженного глаза сплошной светлой туманной полосой. Он хорошо виден на звездном небе. В направлении к центру Галактик(созвездия Стрельца и Скорпиона).

Млечный путь широкий и яркий, в противоположном (созвездия Персея и Возничего) - узкий и менее яркий. Во многих местах Млечного пути видны темные пятна, что объясняется поглощением света тучами космической пыли. Между созвездиями Орла и Центавра полоса поглощающего вещества (за которой находится ядро Галактики) разделяет Млечный путь на две ветки.

А как вы будете ориентироваться зимней ночью во время лыжного похода, если, предположим, часть неба закрыта облаками и ни Большой, ни Малой Медведиц, ни Кассиопеи не видно? Можно ли ориентироваться по каким-нибудь другим созвездиям? Во время совместного полета наши «небесные братья» космонавты А. Николаев и П. Попович наблюдали созвездие Ориона, заметно выделяющееся зимой на южной стороне неба в виде огромного четырехугольника, в центре которого находятся три яркие звезды.

Всего в созвездии семь звезд. Три центральные называют Поясом Ориона. Через правую крайнюю звезду Пояса Ориона, лежащую на небесном экваторе, проходит линия север - юг. Восходит эта звезда всегда на востоке и заходит на западе. Понаблюдайте, и вы убедитесь в этом.

В декабре в южной части неба Орион виден около полуночи, а в январе - около 10 часов вечера. Левее и ниже созвездия Орион переливается разными цветами красавец Сириус - самая яркая звезда нашего неба. Сириус и две другие яркие звезды - Бетельгейзе (из созвездия Орион) и Процион - образуют большой, почти равносторонний треугольник, называемый «зимним».

В феврале, марте и первой половине апреля Орион и «зимний треугольник» по вечерам видны в южной части неба. Когда же не видно ночью звезд, а днем - Солнца, незаменимы земные ориентиры - приметы и явления природы.

Находится ли Солнце в 12 часов дня точно на юге?

В полдень Солнце достигает на юге своего наивысшего положения. Когда оно оказывается в этой точке, говорят, что истинное местное время - 12 часов. В этот момент тень от вертикально стоящего столба самая короткая. К сожалению, из-за неравномерного движения Земли по орбите Солнце перемещается по небу тоже не совсем равномерно. Поэтому оно не оказывается точно на юге через каждые 24 часа.

Для того чтобы счет времени не зависел от «капризов» истинного Солнца, астрономы придумали «среднее Солнце», движущееся равномерно. Оно существует, конечно, только на бумаге. Когда «среднее Солнце» достигает наивысшего положения на юге, считают, что наступило 12 часов местного среднего времени. Разность между истинным и средним местным временем называется уравнением времени. Оно меняется в течение года в пределах от -14,3 до +16,3 минуты.

Но существует еще одна проблема. Например, когда в Гамбурге Солнце находится в наивысшей точке, в Берлине оно уже прошло ее, а в Бремене еще не достигло этого положения. Таким образом, среднее местное время в трех городах было бы разным. Однако это очень неудобно для работы транспорта и иных служб. В Центральной Европе все люди живут по среднеевропейскому времени, которое не соответствует истинному положению Солнца на небе.

Но правительства нескольких стран договорились, что среднеевропейским временем будет считаться среднее солнечное время на 15-м градусе восточной долготы. Летом к этому времени добавляют еще один час, чтобы удлинить утренние часы и сократить вечерние. Это уже так называемое летнее время. Поэтому летом в областях Европы, живущих по такому распорядку, Солнце достигает наивысшей точки на небосклоне около 13 часов. То же самое происходит и на территории России.

Летом в северном полушарии Солнце восходит на северо-востоке и заходит на северо-западе. В полдень оно находится строго на юге. Большую часть светового дня, примерно с 10 часов утра до 19 вечера, ласковое солнышко будет находиться южнее вас, но никак не севернее.

Более точно определить «где тут у вас север» помогут обычные, механические или кварцевые, циферблатные часы. Популярные когда-то и совершенно обесценившиеся сегодня часы с цифровым индикатором не подходят, нужны стрелки. Направляем часовую на Солнце, делим угол между ней и цифрой 1 зимой или 2 летом пополам и получаем направление на юг. Север в противоположном направлении. Наверное излишне, но напомню, что, стоя лицом к северу, восток будет справа от вас, а запад слева. Чем севернее вы находитесь, тем точнее результат. Летом в южных областях погрешность такого метода может достигать 25%. Чем севернее, тем ниже погрешность.

Можно использовать другой «солнечный» метод. Летом Солнце перемещается по горизонту с угловой скоростью около 15 градусов в час. В полдень, 14 часов по летнему «декретному» времени, оно находится точно на юге. К примеру, в 17 часов оно будет находиться соответственно, 15х(17–14)=45 градусов западнее. 45 градусов - это половина от прямого угла. Откладываем мысленно эту половину от направления на Солнце влево, и получаем направление на юг.

Определение направлении на стороны горизонта по небесным светилам. При отсутствии компаса или в рай-онах магнитных аномалий, где компас может дать ошибочные показания (отсчеты), стороны горизонта можно определить по небесным светилам: днем - по Солнцу, а ночью - по Полярной звезде или Луне.

В Северном полушарии Солнце примерно находится в 7.00 на востоке, в 13.00 - на юге, в 19.00 - на западе. Положение Солнца в эти часы и укажет соответственно направления на восток, юг и запад.

Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы. В горизонтальном положении они устанавливаются так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце.

Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 на циферблате часов делится пополам прямой линией, которая указывает направление на юг. До полудня надо делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13.00, а после полудня - ту дугу, которую она прошла после 13.00

Схему можно посмотреть здесь:
miltop narod ru

Определение сторон горизонта с помощью часов. этот способ дает удовлетворительные результаты зимой, но весной и осенью он менее точен, а летом ошибка велика.
известно, что в истинный полдень солнце находится на юге, в б часов утра? на востоке, в 6 часов вечера? на западе.
в другое время суток действуют следующим образом: часы держат горизонтально, часовую стрелку направляют на солнце. если часы поставлены по местному времени, надо разделить угол между 12 часами и часовой стрелкой пополам. это и будет линия "север-юг".
если часы установлены по декретному поясному времени, надо ввести соответствующую поправку. декретное время отличается от солнечного на час. следовательно, надо делить пополам угол между часовой стрелкой и часом.

Способ "солнечные часы" дает более точный результат. укрепите лист бумаги на горизонтальной поверхности. проведите на ней круги через 1 см друг от друга? от 1 до 15. в центр вертикально воткните иглу или гвоздь длиной 10-15 см. очень важно, чтобы они были установлены строго вертикально! За 3-4 часа до истинного полудня начинают отмечать все точки на окружностях, которых коснется конец тени иглы, и делают такие отметки до 3-4 часов после полудня. в результате у вас получится дуга. Проведя линию между центром окружности и ближайщей к ней точкой дуги, получите линию "север? юг".

Все вышеописанные методы определения сторон света по солнцу действительно верны, но они все завязаны на наличие у вас часов, да еще с правильно установленным временем. А если вспомнить про переход с летнего на зимнее и наоборот время, то можно вообще окончательно запутаться.
Так вот, тому как определить стороны света по солнцу без часов, учат на уроках ОБЖ. Но все же позволю себе напомнить. Нужно найти прямую палку, воткнуть ее в землю и следить за тенью все время отмечая ее длину. Как только тень станет удлинятся отмечаем это место. Теперь встаем спиной к палке по направлению к метке. Спереди - север, сзади - юг, слева - запад, справа - восток. Правила действую для северного полушария.

φ = 90° - Северный полюс

Только на полюсе день и ночь длятся по полгода. В день весеннего равноденствия Солнце описывает полный круг по горизонту, затем с каждым днем по спирали поднимается все выше, но не выше 23°27 (в день летнего солнцестояния). После этого виток за витком Солнце опять спускается к горизонту. Его свет многократно отражается ото льдов и торосов. В день осеннего равноденствия Солнце еще раз обходит весь горизонт, и следующие его витки очень постепенно уходят все глубже под горизонт. Заря длится неделями, даже месяцами, перемещаясь на все 360°. Белая ночь постепенно темнеет, и только вблизи дня зимнего солнцестояния становится темно. Это середина полярной ночи. Но Солнце не опускается под горизонт ниже 23°27 Полярная ночь постепенно светлеет и загорается утренняя заря.

φ = 80° - одна из широт Заполярья

Движение Солнца на широте φ = 80° типично для районов, расположенных севернее полярного круга, но южнее полюса. После дня весеннего равноденствия дни очень быстро растут, а ночи укорачиваются, наступает первый период белых ночей - с 15 марта по 15 апреля (1 месяц). Затем Солнце вместо того, чтобы зайти за горизонт, касается его в точке севера и опять поднимается, обходит небо, смещаясь на все 360°. Суточная параллель располагается под небольшим углом к горизонту, Солнце кульминирует над точкой юга и спускается к северу, но не заходит за горизонт и даже не касается его, а проходит выше точки севера и опять совершает очередной суточный виток по небу. Так Солнце поднимается по спирали все выше до дня летнего солнцестояния, который знаменует середину полярного дня. Затем витки суточного движения Солнца спускаются все ниже. Когда Солнце коснется горизонта в точке севера, закончится полярный день, который длился 4,5 месяца (с 16 апреля по 27 августа), наступит второй период белых ночей с 27 августа по 28 сентября. Затем продолжительность ночей быстро нарастает, дни становятся все короче, т.к. точки восхода и захода стремительно смещаются к югу, а дуга суточной параллели над горизонтом укорачивается. В один из дней до дня зимнего солнцестояния Солнце в полдень не поднимается над горизонтом, начинается полярная ночь. Солнце, двигаясь по спирали, уходит все глубже под горизонт. Середина полярной ночи - день зимнего солнцестояния. После него Солнце опять по спирали приближается к экватору. По отношению к горизонту витки спирали наклонены, поэтому при подъеме Солнца к южной части горизонта светает, затем опять темнеет, происходит борьба света и тьмы. С каждым витком дневные сумерки становятся светлее и, наконец, Солнце на миг появляется над южным (!) горизонтом. Этот долгожданный луч означает конец полярной ночи, которая длилась 4,2 месяца с 10 октября по 23 февраля. С каждым днем Солнце все дольше задерживается над горизонтом, описывая все большую дугу. Чем больше широта, тем длиннее полярные дни и полярные ночи, и тем короче между ними период ежесуточной смены дней и ночей. В этих широтах длительные сумерки, т.к. Солнце уходит под горизонт под небольшим углом. В Заполярье Солнце может восходить в любой точке восточного горизонта от севера до юга, и заходить также в любой точке западного горизонта. Поэтому штурман, считающий что Солнце всегда восходит в точке востока и заходит в точке, рискует ошибиться курсом на 90°.

φ = 66°33" - Северный полярный круг

Широта φ = 66°33" - предельная широта, отделяющая районы, в которых Солнце каждый день восходит и заходит, от районов, в которых наблюдаются слитые полярные дни и слитые полярные ночи. На этой широте летом точки восхода и захода «широкими шагами» смещаются от точек востока и запада на 90° к северу, так что в день летнего солнцестояния они встречаются в точке севера. Поэтому Солнце, спустившись к северному горизонту, тут же снова поднимается, так что двое суток сливаются в сплошной полярный день (21 и 22 июня). Перед полярным днем и после него наступают периоды белых ночей. Первый - с 20 апреля до 20 июня (67 белых ночей), второй - с 23 июня по 23 августа (62 белые ночи). В день зимнего солнцестояния точки восхода и захода встречаются в точке юга. Между двумя ночами нет дня. Полярная ночь длится двое суток (22, 23 декабря). Между полярным днем и полярной ночью Солнце восходит и заходит каждые сутки, но продолжительность дней и ночей быстро меняется.

φ = 60° - широта Санкт-Петербурга

Знаменитые белые ночи наблюдаются до и после дня летнего солнцестояния, когда «одна заря спешит сменить другую», т.е. Солнце ночами спускается неглубоко под горизонт, так что его лучи освещают атмосферу. Но жители Санкт-Петербурга умалчивают о своих «черных днях», когда Солнце в день зимнего солнцестояния поднимается в полдень всего на 6°33" над горизонтом. Белые ночи (навигационные сумерки) Санкт-Петербурга особенно хороши в сочетании с его архитектурой и Невой. Они начинаются примерно 11 мая и продолжаются 83 дня до 1 августа. Самое светлое время - середина интервала - около 21 июня. В течение года точки восхода и захода Солнца смещаются по горизонту на 106°. Но белые ночи наблюдаются не только в Санкт-Петербурге, а по всей параллели φ = 60° и севернее вплоть до φ = 90°, южнее φ = 60° белые ночи становятся все короче и темнее. Аналогичные белые ночи наблюдаются в Южном полушарии, но в противоположное время года.

φ = 54°19" - широта г. Ульяновска

Это широта Ульяновска. Движение Солнца в Ульяновске типично для всех средних широт. Радиус изображенной на рисунке сферы так велик, что по сравнению с ним Земля выглядит точкой (ее символизирует наблюдатель). Географическая широта φ задается высотой полюса над горизонтом, т.е. углом Полюс (Р) - Наблюдатель - Точка Севера (С) в горизонте. В день весеннего равноденствия (21.03) Солнце восходит точно на востоке, поднимается по небу, смещаясь к югу. Над точкой юга - наивысшее положение Солнца в данный день - верхняя кульминация, т.е. полдень, затем оно «по горке» спускается и заходит точно на западе. Дальнейшее движение Солнца продолжается под горизонтом, но наблюдатель этого не видит. В полночь Солнце достигает нижней кульминации под точкой севера, затем снова поднимается к восточному горизонту. В день равноденствия половина суточной параллели Солнца находится над горизонтом (день), половина - под горизонтом (ночь). В следующие сутки Солнце восходит не точно в точке востока, а в точке, немного смещенной к северу, суточная параллель проходит над предыдущей, высота Солнца в полдень больше, чем в предыдущий день, точка захода также смещена к северу. Таким образом, суточная параллель Солнца уже не делится горизонтом пополам: большая ее часть находится над горизонтом, меньшая - под горизонтом. Наступает летняя половина года. Точки восхода и захода все больше смещаются к северу, все большая часть параллели оказывается над горизонтом, полуденная высота Солнца возрастает и в день летнего солнцестояния (21.07 -22.07) в Ульяновске достигает 59°08". При этом точки восхода и захода смещаются относительно точек востока и запада к северу на 43,5°. После дня летнего солнцестояния суточные параллели Солнца спускаются к экватору. В день осеннего равноденствия (23.09) Солнце опять восходит и заходит в точках востока и запада, проходит по экватору. В дальнейшем Солнце постепенно день за днем спускается под экватор. При этом точки восхода и захода смещаются к югу до дня зимнего солнцестояния (23.12) также на 43,5°. Большая часть параллелей в зимнее время находится под горизонтом. Полуденная высота Солнца уменьшается до 12°14". Дальнейшее движение Солнца по эклиптике происходит по параллелям, снова приближающимся к экватору, точки восхода и захода возвращаются к точкам востока и запада, дни возрастают, опять наступает весна! Интересно, что в Ульяновске точки восхода смещаются по восточному горизонту на 87°. Точки захода соответственно «гуляют» по западному горизонту. Солнце восходит точно на востоке и заходит точно на западе только два раза в году - в дни равноденствий. Последнее справедливо на всей поверхности Земли, кроме полюсов.

φ = 0° - экватор Земли

Движение Солнца над горизонтом в разные времена года для наблюдателя, находящегося в средних широтах (слева) и на экваторе Земли (справа).

На экваторе Солнце два раза в году проходит через зенит, в дни весеннего и осеннего равноденствий, т.е. на экваторе два «лета», когда у нас весна и осень. День на экваторе всегда равен ночи (по 12 часов). Точки восхода и захода Солнца смещаются от точек востока и запада незначительно, не больше, чем на 23°27" в сторону юга и на столько же в сторону севера. Сумерек практически нет, жаркий яркий день резко сменяется черной ночью.

φ = 23°27" - Северный тропик

Солнце круто поднимается над горизонтом, днем очень жарко, затем круто опускается под горизонт. Сумерки короткие, ночи очень темные. Самая характерная особенность состоит в том, что Солнце один раз в году, в день летнего солнцестояния, в полдень достигает зенита.

φ = -54°19" - широта, соответствующая Ульяновску в Южном полушарии

Так же, как и во всем южном полушарии, Солнце восходит на восточном горизонте и заходит на западном. После восхода Солнце поднимается над северной частью горизонта в полдень, в полночь уходит под южный горизонт. А в остальном движение Солнца происходит аналогично его движению на широте Ульяновска. Движение Солнца в южном полушарии аналогично движению Солнца на соответствующих широтах северного полушария. Отличие состоит только в том, что с востока Солнце движется в сторону северного горизонта, а не южного, кульминирует над точкой севера в полдень и затем также заходит на западном горизонте. Времена годы в северном и южном полушариях противоположны.

φ = 10° - одна из широт жаркого пояса

Движение Солнца на данной широте характерно для всех мест, расположенных между северным и южным тропиками Земли. Здесь Солнце два раза в году проходит через зенит: 16 апреля и 27 августа, с интервалом в 4,5 месяца. Дни очень жаркие, ночи темные, звездные. Дни и ночи мало отличаются по продолжительности, сумерек практически нет, Солнце заходит за горизонт, и сразу становится темно.