Почему астрономическая осень начинается в разные даты и как определяется равноденствие

Почему астрономическая осень начинается в разные даты

Астрономическая осень не привязана к одному и тому же числу календаря. В Северном полушарии она наступает в момент осеннего равноденствия - особого положения Земли на орбите, когда Солнце пересекает небесный экватор и переходит из Северного полушария небесной сферы в Южное.

Как объяснила ученый Кошман, точное время этого события ежегодно меняется. Причина заключается в том, что календарный год и период обращения Земли вокруг Солнца не совпадают полностью. Наша планета совершает полный оборот вокруг звезды примерно за 365 суток и 6 часов. Поэтому для согласования календаря с астрономическими явлениями используется високосный год, а дата равноденствия постепенно смещается.

Обычно осеннее равноденствие приходится на 22 или 23 сентября. В отдельных случаях оно может наступить в другие календарные даты, поскольку важен не сам день, а конкретный момент пересечения Солнцем небесного экватора. Он определяется с учетом продолжительности тропического года, високосных поправок и особенностей движения Земли.

Что происходит в день равноденствия

В момент равноденствия граница между освещенной и темной сторонами Земли проходит таким образом, что солнечные лучи почти одинаково освещают оба полушария. Поэтому продолжительность дня и ночи становится близкой к 12 часам. Именно этим объясняется название явления: день и ночь воспринимаются как примерно равные по длительности.

Однако полностью одинаковыми они бывают не всегда. На продолжительность светового дня влияют атмосферная рефракция и видимый размер солнечного диска. Атмосфера преломляет лучи, поэтому восход наблюдается немного раньше фактического появления Солнца над горизонтом, а закат - несколько позже. В результате световой день вблизи равноденствия обычно оказывается длиннее 12 часов.

После осеннего равноденствия в Северном полушарии продолжительность дня начинает сокращаться, а ночь - увеличиваться. Солнце поднимается над горизонтом ниже, его путь по небосводу становится короче, и световой день постепенно уменьшается вплоть до зимнего солнцестояния.

Астрономическая и календарная осень

В повседневной жизни осень часто связывают с календарными датами. В России метеорологи отсчитывают сезоны от первых чисел месяцев: осень начинается 1 сентября и продолжается до конца ноября. Астрономический сезон определяется иначе - не календарем, а положением Земли относительно Солнца.

Существует и метеорологический подход. Специалисты анализируют средние температуры и погодные условия, поэтому начало осени в разных регионах может фиксироваться в разные сроки. Например, в северных районах устойчивое похолодание наступает значительно раньше, чем на юге страны. Астрономическая дата при этом остается единой для всего полушария, хотя местное время события зависит от часового пояса.

В Южном полушарии все происходит наоборот. Когда в России и других северных странах наступает астрономическая осень, там начинается весна. Это связано с противоположным наклоном земной оси по отношению к солнечным лучам.

Почему дата меняется даже в високосные годы

Високосный год содержит 366 суток вместо обычных 365. Дополнительный день добавляют в феврале, чтобы календарь не отставал от смены времен года. Без такой поправки равноденствия и солнцестояния постепенно смещались бы на более ранние даты.

Тем не менее високосная система не устраняет разницу полностью. Она лишь корректирует ее с достаточной точностью. Поэтому время осеннего равноденствия продолжает немного варьироваться от года к году. На него также влияют особенности орбитального движения Земли и то, что продолжительность астрономического года не выражается целым числом суток.

Равноденствие не означает мгновенное похолодание

Наступление астрономической осени не означает, что в этот день температура резко снизится. Поверхность Земли и океаны сохраняют накопленное за лето тепло, поэтому погода еще некоторое время может оставаться по-летнему теплой. Этот период называют сезонным запаздыванием: климатическая реакция на изменение освещенности происходит не сразу.

В разных регионах похолодание начинается с неодинаковой скоростью. На него влияют широта, близость морей и океанов, рельеф, направление ветров и особенности конкретного года. Поэтому астрономическая дата служит ориентиром для положения Земли в космосе, а не точным прогнозом погоды.

Как наблюдать осеннее равноденствие

Для наблюдения не требуется специальное оборудование. Само равноденствие нельзя увидеть как отдельный зрелищный объект - это расчетный момент, связанный с положением Солнца. Наблюдать можно за изменением его высоты над горизонтом, направлением восхода и заката, а также за постепенным сокращением светового дня.

В дни, близкие к равноденствию, Солнце восходит примерно на востоке и заходит примерно на западе. Однако точное направление зависит от широты и местного горизонта. По мере продвижения к зиме точка восхода смещается южнее, а продолжительность дня продолжает уменьшаться.

Таким образом, разные даты наступления астрономической осени объясняются не ошибками календаря, а законами движения Земли. Равноденствие каждый год происходит в конкретный астрономический момент, а календарная дата зависит от продолжительности земного года, високосных поправок и часового пояса.