§ 33. Сумерки. Белые ночи

Часть суток после захода Солнца называется вечерними сумерками, а перед его восходом — утренними сумерками. Сумерки — постепенное ослабление дневного света после захода Солнца или уменьшение ночной темноты перед восходом Солнца — происходят от рассеяния света слоями воздуха, находящимися выше горизонта наблюдателя (рис. 21). Различают сумерки гражданские и астрономические.

Вечерние гражданские сумерки начинаются в момент заходи Солнца и продолжаются до тех пор, пока высота центра диска Солнца не станет равной h_¤ = — 6°. Утренние гражданские сумерки начинаются перед восходом Солнца, когда высота его центра h_¤ = — 6°, и кончаются в момент восхода Солнца.

Астрономические сумерки (утренние и вечерние) длятся дольше, так как за их начало или конец принимается тот момент, когда высота центра Солнца h_¤ = — 18°.

Когда кончаются вечерние гражданские сумерки, то приходится прибегать к искусственному освещению; на небе видны лишь наиболее яркие звезды. В конце вечерних астрономических сумерек исчезают последние следы вечерней зари, наступает ночь, а на небе видны уже слабые звезды.

Продолжительность сумерек Dt зависит от географической широты места и от склонения Солнца d_¤, т.е. от времени года, и вычисляется по формуле

(l.47)

где высота центра Солнца h_¤ = — 6° для гражданских и h_¤ = — 18° для астрономических сумерек, а часовой угол t восхода или захода Солнца находится по формуле (1.43).

Если считать за восход и заход Солнца появление из-под горизонта и исчезновение под горизонт его верхнего края и учитывать влияние рефракции, то момент времени, вычисленный по формуле (1.43) для восхода, получается более ранним, а для захода — более поздним, чем моменты, вычисленные по формуле (1.44), т.е. без учета видимого радиуса Солнца и рефракции. Поэтому на всех географических широтах во все дни года продолжительность дня больше, чем она была бы без влияния этих причин. И то, что было сказано в §§ 16 и 17 о продолжительности дня и ночи в разных местах Земли в разные времена года, следует уточнить. Именно, на экваторе Земли день всегда продолжительнее ночи, на полюсах Земли полярный день длится больше полугода, а на остальных географических широтах равенство продолжительности дня и ночи наступает раньше, нежели Солнце придет в точку весеннего равноденствия, и позже теоретического дня осеннего равноденствия.

На географической широте j = 60° 33' в день летнего солнцестояния (d_¤ = + 23° 27') высота Солнца h_¤ в нижней кульминации (в полночь) согласно формуле (1.13) равна — 6°. Следовательно, на широте j = 60°33’ в день летнего солнцестояния конец вечерних гражданских сумерек совпадает с началом утренних гражданских сумерек, т.е. гражданские сумерки длятся всю ночь, что дало повод назвать такую ночь белой. Число белых ночей в году и возможность их наступления зависят от географической широты места и от склонения Солнца. Для того чтобы гражданские сумерки не прекращались всю ночь, нужно, чтобы склонение Солнца

d_¤ ³ 90° — j — 6°, т.е. d_¤ ³ 84°— j .

Астрономические сумерки тем более могут длиться всю ночь. Для этого необходимо, чтобы склонение Солнца

d_¤ ³ 90° — j — 18° или d_¤ ³ 72° — j .

Отсюда следует, что сплошные астрономические сумерки могут быть на географических широтах j ³ 48° 33'.