W czwartek (19 marca) nastąpi zmiana pór roku: pojawienie się równonocy wiosennej, oficjalny początek wiosny na półkuli północnej i jesieni na półkuli południowej. W rzeczywistości będzie to raczej pomyślne wydarzenie: najwcześniej, że równonoc wystąpiła w całym kraju od 124 lat. Więcej o tym za chwilę.
Dokładny moment równonocy nastąpi w czwartek wieczorem o 23:49 EDT (0349 GMT 20 marca), zgodnie z książką astronomiczną „Astronomical Table of the Sun, Moon and Planets” (Willmann-Bell, 2016). W tym czasie Ziemia osiągnie punkt na swojej orbicie, w którym jej oś nie jest przechylona w kierunku Słońca lub od Słońca. Słońce będzie wtedy bezpośrednio nad określonym punktem na równiku Ziemi, przesuwając się na północ. Na niebie przecinają się ekliptyki i równiki niebieskie.
Niezrównana równonoc
W dniu równonocy słońce będzie wschodzić dokładnie na wschód i zachodzić dokładnie na zachód. Często mówi się, że dzień i noc są równie długie w przypadku równonocy, ale jest to powszechne nieporozumienie - dzień może trwać do 8 minut dłużej, w zależności od szerokości geograficznej.
Słońce jest ponad horyzontem przez pół dnia i poniżej na pół - ale to stwierdzenie pomija wpływ atmosfery ziemskiej, która wygina promienie słoneczne (zwane załamaniem) wokół krzywizny Ziemi, gdy słońce leży blisko horyzontu. Ale z powodu tego wygięcia promieni słonecznych dysk słoneczny jest zawsze widoczny nieco wyżej nad horyzontem, niż jest w rzeczywistości.
W rzeczywistości, kiedy widzisz, jak słońce wydaje się siadać na horyzoncie, patrzysz na złudzenie optyczne; Słońce w tym momencie jest rzeczywiście poniżej horyzont. Mamy więc kilka dodatkowych minut światła dziennego na początku dnia i kilka dodatkowych minut na koniec.
Domniemana równość dnia i nocy nadaje nam łacińską nazwę „równonoc”, co oznacza „równa noc”. Ale w rzeczywistości dzięki naszej atmosferze dzień jest dłuższy niż noc w równonocy. Na przykład na szerokości geograficznej Nowego Jorku dzień i noc są w przybliżeniu równe kilka dni przed równonocą, w dzień Świętego Patryka (17 marca).
Słońce nad Szmaragdem Równika
Astronomowie mogą obliczyć moment równonocy wiosennej z dokładnością do najbliższej sekundy. W tym roku wydarzy się w czwartek (19 marca) o 23:49:28 EDT (0349 GMT w dniu 20 marca). W tym momencie słońce pojawi się bezpośrednio ponad 50 mil (80 kilometrów) na południe od Gorontalo, prowincji Indonezji - często nazywanej „Szmaragdem Równika” - na wyspie Sulawesi, na równiku w Zatoce Perskiej Tomini. W następnych dniach bezpośrednie promienie słońca migrują na północ od równika, a długość światła dziennego na półkuli północnej będzie odpowiednio rosła.
Dlaczego tak wcześnie?
Jak zauważono, będzie to najwcześniejszy okres równonocy wiosennej w sąsiednich Stanach Zjednoczonych za 124 lata. Istnieją dwa konkretne powody tej zmiany daty: lata przestępne i czas letni.
Kiedy rok przestępny cofnął nas o jeden dzień
Po pierwsze, rok 2020 jest rokiem przestępnym (co oznacza, że luty miał jeden dodatkowy dzień) nie powód szybkiego przybycia tegorocznej równonocy. Jest to raczej rok przestępny, który zaobserwowaliśmy w 2000 roku.
Przyjrzyjmy się datom i godzinom równonocy wiosennej prowadzącej do 2000 roku. Zauważ, że każdego roku wystąpienie równonocy występuje około 6 godzin (lub ćwierć dnia) później w kalendarzu:
- 1996: 20 marca o 03:03 EST (0803 GMT)
- 1997: 20 marca o 08:54 EST (1354 GMT)
- 1998: 20 marca o 14:54 EST (1954 GMT)
- 1999: 20 marca o 20:46 EST (0146 GMT 21 marca)
- 2000: 20 marca o 02:35 EST * (0735 GMT)
W 46 roku p.n.e. astronom Julius Caesar, Sosigenes, wiedział z egipskiego doświadczenia, że rok słoneczny trwał około 365,25 dni. Aby uwzględnić ten pozostały kwartał dnia, dodatkowy kalendarz - dzień przestępny - był dodawany do kalendarza co cztery lata. Niestety nowy kalendarz juliański wynosił 11 minut i 14 sekund dłużej niż faktyczny rok słoneczny. Do roku 1582 - dzięki nadmiernej rekompensacie za obserwowanie zbyt wielu lat przestępnych - kalendarz przestał być zgodny z rokiem słonecznym o 10 dni.
Właśnie wtedy wkroczył papież Grzegorz XIII i, za radą własnego astronoma Christophera Claviusa (1538–1612), opracował nasz obecny kalendarz „gregoriański”. Po pierwsze, aby nadrobić zaległości, po 4 października 1582 r. Pominięto 10 dni, co czyni następny dzień 15 października. Aby lepiej dostosować nowy format kalendarza, aby lepiej pasował do długości roku słonecznego, większość lat stulecia ( takich jak 1700, 1800, 1900) - które w starym kalendarzu juliańskim byłyby obserwowane jako lata przestępne - nie były. Wyjątkiem były te stuletnie lata, które można podzielić na 400. Dlatego 1700, 1800 i 1900 nie były latami przestępnymi.
Ale 2000 był rokiem stulecia, podzielnym równomiernie przez 400, więc był to rok przestępny. Gdybyśmy pominęli rok przestępny w 2000 r. (Jak w 1900 r.), Równonoc wiosenna w 2000 r. Nastąpiłaby dzień później, 21 marca o 2:35 rano EST (0735 GMT).
Stąd powód, dla którego mamy gwiazdkę obok tej daty.
Dzięki temu, że luty miał dodatkowy dzień w 2000 r., Data równonocy cofnęła się o dzień do 20 marca.
Czas letni opóźniał równonoc na Wschodzie
Ponieważ rok słoneczny nie jest dokładnie o jedną czwartą dnia dłuższy niż 365-dniowy rok kalendarzowy, ale jest nieco mniejszy niż jedna czwarta (24,22%) dnia, wystąpienie równonocy następuje około 47 minut wcześniej ( średnio) co cztery lata:
- 2000: 20 marca o 02:35 EST (0735 GMT)
- 2004: 20 marca o 01:48 EST (0648 GMT)
- 2008: 20 marca o 1:48 EDT (0548 GMT) *
- 2012: 20 marca o 01:14 EDT (0514 GMT)
- 2016: 20 marca o 12:30 EDT (0430 GMT)
- 2020: 19 marca o 23:49 EDT (0349 GMT w dniu 20 marca)
Gwiazdka (*) wskazuje, że Stany Zjednoczone i Kanada zaczęły obserwować czas letni w drugą niedzielę marca zamiast w pierwszą niedzielę kwietnia, co rozpoczęło się w 2007 r. W 2000 r. Tylko te w strefie czasowej Pacyfiku ( a także na Alasce i Hawajach) zaobserwował równonoc 19 marca. W 2004, 2008 i 2012 r. w tych strefach czasowych ponownie pojawiła się wiosna 19 marca wraz z ludźmi w czasie górskim.
W 2016 r. Osoby w środkowej strefie czasowej świętowały przybycie 19 marca. Gdybyśmy nadal korzystali ze starego systemu (kiedy czas letni zaczynał się dopiero na początku kwietnia), bylibyśmy w standardowym czasie w 2016 r., A także we wschodniej części Ameryki Północnej obserwowaliby równonoc 19 marca (o godz. 23:30 czasu wschodniego), ale czas odepchnął ją na kolejne cztery lata. Wreszcie w tym roku, od wybrzeża do wybrzeża, wiosna nadejdzie 19 marca - najwcześniej od 124 lat.
Dla przypomnienia: w 1896 r. Równonoc wiosenna pojawiła się 19 marca o 21:29. EST (0229 GMT w dniu 20 marca).
Wiosna astronomiczna a meteorologiczna
Prawdę mówiąc, są tak naprawdę dwie źródła: źródło astronomiczne i źródło meteorologiczne.
Astronomiczny wiosna jest mierzona równonoc wiosenną, ale to tylko znacznik w wielkim przepływie czasu, ustanowionym przez astronomów - gwiezdna droga milowa, dokładna jak tykający zegar, ale tylko w przybliżeniu synchronizująca zmianę pór roku.
Meteorologiczny wiosna rzekomo rozpoczęła się już 1 marca i trwa do końca maja, według Accuweather. W rzeczywistości jednak meteorologiczna wiosna ignoruje zegar i kalendarz, ustanawia własne zasady i tworzy festiwal pieśni i kwitnienia, wszystko w swoim czasie.
Krokusy, wczesne runy i inne zjawiska wiosenne nie zwracają uwagi na szczegóły rozszczepiające włosy, oznaczające astronomiczny nadejście równonocy wiosennej. Wszyscy mają swój własny sposób poznania, kiedy wiosna naprawdę się zaczyna.
- Sezon do sezonu: równonocy i przesilenia Ziemi (infografika)
- Równonoc wiosenna: Pierwszy dzień wiosny widziany z kosmosu (zdjęcie)
- Dlaczego jesienna równonoc nie spada tego samego dnia każdego roku
Joe Rao jest instruktorem i wykładowcą gościnnym w Nowym JorkuPlanetarium Haydena. Pisze o astronomii dlaMagazyn historii naturalnej,Almanach rolników i inne publikacje. Śledź nas na Twitterze@Spacedotcom i dalejFacebook.
