Почему солнце по разному освещает землю. Как организовать уличное освещение на даче или в загородном доме? Типы наземных эффектов

В ночные часы земная поверхность освещена Луной и некоторыми другими источниками света. В ясные лунные ночи, когда глаз адаптируется, т.е. привыкнет к лунному уровню освещения, можно любоваться красотой ночного пейзажа. Ландшафт, залитый лунным светом; не однажды вдохновлял художников и поэтов. Один из афоризмов Козьмы Пруткова гласит: "Если у тебя спрошено будет: что полезнее, солнце или месяц? - ответствуй: месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло; а месяц - ночью". Самым сильным источником света ночью является Луна. В полнолуние освещенность, создаваемая "молодой" Луной больше, чем освещенность, создаваемая "старой" Луной, примерно на 1/5 часть. Это можно объяснить тем, что на поверхности Луны, обращенной к Земле, пятна, т.е. области лунных морей и океанов, расположены неравномерно: на "портрете" Луны в ее левой части темных областей больше, чем в правой части. Если ночь безлунная (для наблюдений звездного неба самое удобное время), то наземные предметы все равно освещены, хотя и очень слабо. Эту освещенность Земли создают звезды. До мере того, как глаз привыкает к темноте, человек начинает различать все более слабые звезды и все в большем количестве. Постепенно открывается "... бездна звезд полна". Подавляющее большинство ярких звезд находится в области Млечного Пути. Это самая светлая часть звездного неба. Попытки оценить роль свечения звезд в освещении земной поверхности ночью были впервые предприняты еще 1901 году американским астрономом Ньюкомбом. Он установил, что всей освещенности, создаваемой звездами, хватает только на половину освещенности, наблюдаемой с Земли в безлунную ночь. Роль планет в освещении Земли ничтожна. Какой же еще есть источник света? Его обнаружили в том же 1901 году немецкие ученые, благодаря фотографированию спектра ночного неба. На спектральных пластинах везде обнаруживались зеленые линии, характерные для полярных сияний. Появилось предположение, что непрерывный зеленый свет посылает источник, находящийся в земной атмосфере. Ученые Голландии, Англии в 1909-1915 годах исследовали спектр Млечного Пути в разных широтах, даже там, где полярные сияния наблюдаются крайне редко. Всюду присутствовала зеленая линия, в каждом снимке спектра. Яркость линии была тем больше, чем ближе к горизонту проводилось фотографирование. Оставалось сделать вывод, что весь небосвод каждую ночь излучает непрерывный свет, подобный свету полярных сияний.

Таким образом было открыто ночное свечение атмосферы. Выходит, что атмосфера Земли, ее "воздушная шуба", не только "согревает" Землю, поглощая теплоту, излучаемую Землей в космическое пространство, не только защищает Землю от губительных ультрафиолетовых лучей и от "небесных камней" - метеоритов, но и еще освещает Землю ночью. То есть в отсутствие Луны атмосфера Земли является ее главным "светильником".

В атмосфере светятся не все ее слои, а верхние, разреженные на высотах от 100 до 300 км. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца происходит расщепление, или, как говорят, диссоциация молекул газов на составляющие их атомы. Атомы при столкновениях друг с другом снова соединяются с молекулами, при этом выделяется энергия - энергия излучения.

С наступлением теплого времени года многие предпочитают проводить свободное время на даче в окружении природы и чистого воздуха. Помимо дачных дел в светлое время суток, немаловажным становится освещение загородного участка с наступлением темноты. Некоторые думают, что можно ограничиться обычными лампочками накаливания и примитивными светильниками, установленными только в самых необходимых местах. Но при возникновении желания создать красивое, достойное и тем более качественное освещение придется потратиться. Существует множество вариантов того, как осветить территорию на даче.

Требования

Выполненное своими руками дачное освещение должно быть максимально функциональным, экономить электроэнергию и соответствовать всем требованиям безопасности. Немаловажным является подключение его к автономным источникам электроэнергии. Это связано с тем, что для дачи характерны частые отключения электричества и поэтому нужны альтернативные его источники.

Существуют определенные требования, согласно которым необходимо организовывать освещение на дачном участке. К ним можно отнести следующие:

• Используемая для освещения электропроводка должна быть смонтирована с учетом правил монтажа и не нести опасность окружающим. Обязательно устанавливаются автоматические выключатели и УЗО, с помощью которых можно уберечь линию от возникновения и последствий короткого замыкания, а также обесточить сеть при возникновении перегрузок в автоматическом режиме. Немаловажным будет выполнение заземления загородного дома.
• Прокладка питающего кабеля должна производиться в металлических или пластиковых трубах, а также в гофре. Это необходимо, чтобы избежать механических повреждений проводки. Применяются коммутирующие устройства в виде розеток и выключателей влагозащищенного типа.

• Освещение дачного участка, сделанное своими руками, должно быть обустроено таким образом, чтобы был свободный доступ к ревизии всех его элементов. Используемые светильники должны быть скоммутированы так, чтобы была возможность их местного выключения, а также аварийного.
• Если освещение участка будет выполняться по всему периметру и в местах будущего газона, потребуется его проектировка и монтаж до начала ландшафтных работ. Это связано с тем, что кабель прокладывается в трубах и под землей, а это приводит к нарушению садового декора.
• Для подсветки территории на участке лучше использовать светильники, которые экономят электроэнергию. Лучшим вариантом считается светодиодное освещение или источники света, работающие на солнечных батареях. Такое решение позволяет сэкономить около 70% электрической энергии.

Организация плана уличного освещения

Просто выбрать осветительные приборы для подсветки территории в темное время суток – недостаточно. Перед началом монтажных работ потребуется составить план размещения фонарных опор и столбов по всему периметру участка, а также проложить маршруты прокладывания кабелей в земле.

Прежде всего нужно будет определиться с зонами необходимой подсветки, местами подключения и соединения электрических линий каждого осветительного прибора. Выполнить это можно с помощью влагозащищенных розеток, спрятанных от прямого воздействия влаги, или же коммутационных коробок, зарытых в землю или расположенных на фонарных опорах. Разметка расположения выключателей организовывается на усмотрение хозяина участка, опираясь на удобство их использования.

Для удобного нанесения схемы, с помощью которой будет обустраиваться освещение территории, можно воспользоваться ксерокопией плана вашего участка. При ее отсутствии потребуется начертить план в масштабе 1:100, на котором будут указаны все имеющиеся постройки. Схема освещения создается с учетом будущего ландшафтного дизайна. Следует учитывать места, на которых будут размещаться зоны отдыха, такие как беседки, террасы, водоемы, а также учесть наличие дачных дорожек.

В схеме указываются места расположения будущих светильников. Обычно каждую точку на карте обозначают литерой Л. Кроме источников света указывается месторасположение выключателей – В; розеток – Р; при надобности можно указать на карте датчики движения, звонок, камеры наблюдения и т. д.

При проектировании особое внимание следует уделить освещению входа в дом, самым опасным местам на участке, воротам. Кроме этого необходимо учитывать высоту монтажа светильников, так как в зимнее время их может засыпать снегом. Выполнение подсветки на заборах не рекомендуется. Это связано с ослепляющим эффектом светильников.

В любом случае решение, как сделать освещение для дачи, зависит от личных предпочтений хозяина участка, его фантазии и денежных средств, которые он готов в это вложить. Если у вас не получается правильно организовать подсветку территории, лучше обратиться к специалистам, которые это выполнят быстро и качественно.

Основные варианты освещения дачи

Стоит учитывать, что освещение дачного участка может нести различные функции, а поэтому, в зависимости от того или иного варианта, необходимо подбирать все светильники по типу их назначения. Можно выделить несколько видов освещения загородного участка:

• Общее. Основной функцией данной подсветки является организация видимых зон на территории участка для безопасного передвижения в темное время суток, а также осуществления различных работ и проведения свободного времени. Светильники, предназначенные для этих целей, должны монтироваться около входа в дом, вдоль садовых дорожек и возле въезда на территорию.
• Маркировочное. Такой вид освещения обычно используется для подчеркивания каких-либо элементов декора и ландшафта дачного участка. Это могут быть ступеньки, лавочки, границы стояночного места для автомобиля и т. д. Чаще всего для такого освещения применяются фонари на маленьких ножках, «светящиеся камни», подвесные лампы. Лучше использовать светильники, в которых установлены светодиоды. Это позволит сэкономить на электроэнергии и подобрать необходимую расцветку для подсветки.

• Охранное. Главной задачей такого освещения дачного дома и прилегающей территории является защита участка от злоумышленников. Устанавливаются такие светильники так, чтобы освещались все главные зоны: порог дома, гаражные и въездные ворота, стояночное место. Можно использовать фонари общего назначения, но для эффекта неожиданности используют датчики движения, которые создают впечатление присутствия человека в доме. Существует возможность настройки работы системы освещения или отдельных ее элементов в автоматическом режиме. Это возможно благодаря установке реле времени, которое будет включать в заданное время конкретные группы освещения.
• Декоративное. К этому виду подсветки можно отнести светильники, лампы и фонари, которые устанавливаются преимущественно в местах, где необходимо подчеркнуть ландшафтный дизайн, возле водоемов, в зонах, где люди проводят свой досуг. Такие осветительные приборы не направлены на освещение территории, а выполняют лишь роль подсветки и декора. В настоящее время существует множество светильников подобного типа, на любой вкус и цвет.

Типы светильников

Подсветка дачной территории должна нести не только функции декора и охраны, но и иметь экономическую эффективность. Уже многие стали отказываться от ламп накаливания, так как они потребляют большое количество электроэнергии и часто перегорают. На сегодняшний день существует множество вариантов их замены. К ним можно отнести следующие виды ламп:

• галогеновые и люминесцентные – обладают длительным сроком службы и потребляют меньшее количество электроэнергии в сравнении с лампами накаливания;
• светильники со светодиодами и светодиодные ленты – главным их преимуществом является яркое свечение и малое потребление электричества, а срок службы наиболее длительный среди конкурентов. У некоторых видов светильников существует возможность регулировки их яркости;
• оптоволоконные системы – появились в продаже недавно и уже пользуются большим спросом. Их можно использовать практически в каждом варианте освещения.

Все светильники можно классифицировать по определенным критериям, например, по месту их установки и питания.

По установке делятся на следующие категории:

• настенные светильники;
• напольные источники света;
• подвесные фонари;
• прожекторы, которые светят рассеивающим лучом;
• оптоволоконные системы.

По источнику питания светильники можно разбить на следующие виды:

• электрические – основной вид уличного освещения дачного участка;
• светильники, работающие от солнечных батарей – легко устанавливаются, переносятся, не потребляют электрическую энергию, но стоят довольно дорого;
• свечи в декоративных банках – являются частью романтического дизайна и требуют постоянного внимания.

В связи с постоянным воздействием погодных явлений на уличное освещение, необходимо выбирать светильники, которые предназначены для внешнего применения и обладают герметичным корпусом, внутрь которого не попадет влага.

Светильник, работающий от солнечной батареи

Как сделать оригинальную подсветку своими руками?

Стоимость большинства садовых светильников становится для многих препятствием в обустройстве дачи декоративным освещением. Не стоит расстраиваться, ведь можно приложить небольшие усилия, включить фантазию и с помощью подручных средств выполнить интересные дизайнерские решения уличных фонарей. Рассмотрим основные способы создания декоративного освещения своими руками.

Достаточно распространенным вариантом является светильник из бутылки, имеющей интересную форму, и вставленной в нее гирлянды. Пустоту в бутылке заполняют экзотическим материалом, можно воспользоваться бусинами или какими-нибудь красивыми шариками. При отсутствии гирлянды используют маленький фонарик, который можно вставить в горлышко.

Очень простым и красивым является вариант светильника из оригинальной стеклянной банки. Для заполнения ее содержимого подойдет любой интересный материал, будь то песок, камни разного цвета или даже галька. Внутри банки устанавливается свеча, а для большего декора ее снаружи можно обвязать веревкой или кружевным материалом.

Есть еще один вариант использования банок. Для получения красивого эффекта необходимо окрасить ее изнутри красками на люминесцентной основе. Можно делать разнообразные узоры. В темное время суток получается оригинальное свечение.

Довольно интересными получаются фонари из жестяных банок. Для их создания понадобятся сами банки, гирлянды или свечи. Для создания оригинального освещения потребуется выполнить на таком светильнике отверстия или узоры с помощью гвоздя, чтобы через них просачивался свет.

Свет, излучаемый Солнцем, достигает всех девяти планет Солнечной системы. Но освещенность каждой из них зависит от расстояния между Солнцем и планетой. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть ночью на звезды.

Многие из них такие же яркие светила (а некоторые даже ярче), как и наше Солнце. Но они находятся столь далеко от нас, что их свет не в состоянии хорошо осветить нашу планету.

Меркурий и Солнце

С Меркурия, ближайшей к Солнцу планете, Солнце выглядит огромным слепящим шаром: его диаметр в три раза больше диаметра «нашего» Солнца(которое мы видим с планеты Земля). Днем поверхность Меркурия залита очень ярким светом, а небо остается черным и видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы, которая бы отражала и рассеивала солнечный свет. Когда свет Солнца падает на безжизненные скалы Меркурия, их температура повышается до 430 градусов Цельсия. Ночью же это тепло быстро рассеивается в пространстве и температура тех же скал опускается до минус 170 градусов Цельсия.

Материалы по теме:

Почему ночью темно?

Венера и Солнце

Венера, вторая после Меркурия планета, окружена атмосферой, которая состоит в основном из углекислого газа. В этой атмосфере взвешены и перемещаются зловонные облака паров серной кислоты. Эти облака очень плотные, поэтому на Венере всегда пасмурно. Хотя Венера дальше от Солнца, чем Меркурий, температура на ее поверхности подчас бывает выше. Почему? Срабатывает парниковый эффект. Слой углекислого газа удерживает тепло на поверхности планеты, как стекло парника не дает теплу покинуть оранжерею. Поэтому температура на поверхности Венеры достигает 480 градусов Цельсия.

Интересны факт : хотя Меркурий самая близкая к Солнцу планета, но небо там черное даже днем и всегда видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы.

Итак, Луна находится на расстоянии от 50х114=6000 км до 260х114=30000 км. Собственно, Солнце тоже, поэтому рассмотрим как оно освещает всю землю. (Кстати, почему солнце на разной высоте на разных широтах? Если оно близко - понятно, меняется угол обозрения. А лишняя тысяча километров никак не влияет на солнечный параллакс в официальной модели.)

Качественная картинка, построенная в неверном предположении, что Солнце (Луна) находится на расстоянии 2050 км:
сosZ=6371/8420=0.757, Z=41°

В действительности, угол Z находится в пределах от 60° до 80°.

Казалось бы, пусть Солнце движется по спирали от Северного полюса к Южному с покрытием 157°, оставляя 23° на полярный круг: на севере - полярный день, а на юге - полярная ночь. Но как только Солнце чуть опуститься южнее - Северный полюс окажется в вечной тьме.

Чтобы покрыть все 180°, без вспомогательных светил не обойтись.

И тут уместно будет вспомнить легенду о трех лунах.

Итак, Солнце всегда вращается по спирали поднимаясь/опускаясь над экватором на 23°, покрывая 134° (Z=67°).
сosZ=6371/(6371+H)=0.2924 и H=9936 км (с диаметром Солнца 90 км и радиусом сферы 16300 км).

А над Северным и Южным полюсами висят два малых светила, освещая при необходимости мертвые зоны, летом изображая солнце, а зимой - луну.
Максимальный угол покрытия малого светила - 23° (еще 23° попадают на полярную ночь).
6371/сos(11.5°)=6371/ 0.9799=6502 км, т.е. максимальная высота 130 км с диаметром 1.5 км.

Но в большинстве случаев светило должно покрыть меньшую площадь, поэтому оно опускается и увеличивает свой угловой размер. Либо оно меньшего размера и уменьшает угловой размер, поднимаясь. Поэтому реальными представляются параметры: высота в районе 100 км, диаметр а районе 1 км.

Если светил несколько, то должны происходить и сбои. И несколько солнц неоднократно наблюдалось:

Паргелий (от пара... и греч. hйlios - солнце) (ложное солнце) - одна из форм гало, при которой на небе наблюдается одно или несколько дополнительных изображений Солнца. Возникает вследствие преломления солнечного света в анизотропно ориентированных частичках льда, падающих в атмосфере. В «Слове о полку Игореве» упоминается, что перед наступлением половцев и пленением Игоря «четыре солнца засияли над русской землей». Воины восприняли это как знак надвигающейся большой беды.

Иногда на небе можно увидеть несколько Солнц. На самом деле, это виден эффект миллионов линз: ледяных кристаллов. По мере того как вода замерзает в верхних слоях атмосферы, создает маленькие, плоские, шестиугольные ледяные кристаллы льда. Плоскости этих кристаллов, кружась, постепенно опускаются на землю, основную часть времени ориентированы параллельно поверхности. На восходе или закате, луч зрения наблюдателя может проходить через эту самую плоскость, и каждый кристалл может вести себя как миниатюрная линза, преломляющая солнечный свет. Совместный эффект приводит к явлению, называемого паргелии, или ложного солнца.

Как и всё остальное, предложенная схема освещения вызвала резкую критику в интернете. Причем, совсем не удается добиться понимания, что именно она объясняют наблюдаемые явления. Например, высоту Солнца в полдень в зависимости от широты.
Давайте рассмотрим простую модель:
Пирамида из цилиндров уменьшающегося радиуса вращается против часовой стрелки и освещается параллельным пучком солнечных лучей (красные стрелки), перпендикулярным ребрам пирамид.
Правое ребро каждого цилиндра соответствует положению солнца в зените в полдень.
Как легко понять, при любом движении вверх-вниз по этому ребру ничего в положении Солнца над головой наблюдателя на ребре не меняется.
И не меняется ни на одном из цилиндров.
И нет никакого отличия у верхнего и нижнего цилиндров.
А теперь начнем увеличивать количество цилиндров, пропорционально уменьшая их высоту и радиус.
Предел такой операции - полусфера.
Добавим такую же нижнюю часть - и получится наш земной шарик. Для тех, кто не понимает математику, но работал в Фотошопе: если фото Земли сильно увеличить, то окружность превратится в набор прямоугольных пикселей - иначе её машинным способом не изобразишь.

Вывод: на всем земном шаре Солнце в полдень должно быть в зените.

Как же нас удалось обмануть?

Все просто: мы видим маленькое Солнце над головой и проводим от него линии на наших рисунках: влево и вправо. Но на самом деле оно не маленькое, а очень большое. И нет никакого влево и вправо от Солнца: и слева, и справа идет поток параллельных лучей вниз на нас. Нас сбивает детский рисунок "Пусть всегда будет солнце!". Уже в детстве этот образ прочно входит в сознание и выбить его невозможно никакими рисунками и формулами. Если мем не соответствует - он отторгается. Это уже аксиома психологии.

Господа, срывайте шоры, навешанные на вас с детства. Знайте, что всё кругом вранье!

Жаль, не получилось, а мне казалось, что это хорошая затравка к разговору о том, как соотносятся органы чувств с окружающей действительностью Пирамидку можно рассматривать как шутку, в которой есть доля истины. Парадокс пирамиды быстро раскусили на форуме: http://falsehood.my1.ru/forum/2-6-1
Попытка подтолкнуть к дальнейшему обсуждения провалилась. А ведь здесь есть, что сказать.

Что мешает предложенной модели? Сила тяжести, которая направлена от центра Земли. Формально, об этом идет речь в следующем разделе, но и так понятно, что у нас получилось, особенно если Вы уже читали весь текст. Вот мы построили модель, в которой Земля окружена защитной сферой. Но те, кто способен, построить такую огромную Землю, вполне могут построить и еще что-нибудь, что нам не совсем ясно. Например, сила притяжения действует со стороны стержня, на который насажены цилиндры (можно предложить несколько схем, каким образом при уменьшении радиуса эта сила остается постоянной). Тогда парадокс снимается. В любом месте наблюдатель будет перпендикулярен оси вращения, даже на полюсе. Ну, чем не модель? Кстати, может хорошо объяснить, почему Земля геоид, а не шар (с точки зрения сохранения силы тяжести вдоль стержня). Вам это не напоминает какие-то детские сказки с трением об ось вращения (там где всегда мороз)? Может ось вращения совсем не абстракция, а реальная вещь?