Почему утром и вечером холоднее всего

Земля днем нагревается, а ночью постепенно отдает полученное за день тепло. Воздух еще не прогрелся от земной поверхности, поскольку сама она еще не прогрелась от солнечного луча.Воздух прозрачен, оно пропускает через себя солнечный луч и не нагревается. Луч ударяется о непрозрачную земную поверхность и нагревает ее, а уже от земной поверхности нагревается воздух. В результате этого самое до утра температура земли минимальна. Отсюда и утренние заморозки, туманы. Умная.
Температура на протяжении дня определяется суточным ходом баланса тепла на поверхности земли.Суточная амплитуда, то есть разница наивысшей и самой низкой температур, зависит от многих факторов: широты, положение местности относительно моря — или представляет данная область сушу, удаленную от моря, или же близко лежачу к морю местность, например, остров. На островах благодаря смягчающему влиянию моря амплитуда незначительна, еще менее она на морях, океанах. В глубине материков она намного больше, причем величина амплитуды растет от берегов внутрь континента. В то же время амплитуда зависит и от времени года : летом она больше, зимой меньше; разница объясняется тем, что летом солнце стоит выше, чем зимой, да и длительность летнего дня намного больше зимнего.На суточную амплитуду оказывает влияние облачность: она сдерживает разницу температур дня и ночи, задерживая тепло, что выпускает земля ночью, и в то же время, сдерживая действие солнечного луча.Самая значительная суточная амплитуда наблюдается в пустынях и на высоком плоскогорье. Горные породы пустынь, абсолютно лишенные растительности, сильно накаляются на протяжении дня и быстро излучают за ночь всю полученную днем теплоту. В Сахаре суточная амплитуда воздуха наблюдалась в 20-25°С и больше. Бывали случаи, когда после высокой дневной температуры ночью даже замерзала вода, и температура падала на поверхности земли ниже 0°С, а в северных частях Сахары даже к — 6, — 8°С, поднимаясь днем намного выше +30°С.Гораздо меньше суточная амплитуда в местностях, покрытых богатой растительностью. Здесь часть тепла, полученного за день, тратится на испарение растениями влаги, и, кроме того, растительный покров защищает землю от непосредственного нагревания, задерживая в то же время излучение ночью.На высоком плоскогорье, где воздух значительно разрежен, ночью баланс тепла резко негативен, а днем резко позитивный, потому суточная амплитуда здесь иногда больше, чем в пустынях. Например, Пржевальський во время своего путешествия в Центральной Азии наблюдал на Тибете суточное колебание температуры воздуха, даже до 30°С, а на высоком плоскогорье южной части Северной Америки (в Колорадо и Аризоне) суточные колебания, как показали наблюдения, достигали 40°С.Незначительные колебания суточной температуры наблюдаются в полярных странах; например, на Новой Земле амплитуда не превышает в среднем 1-2°С даже летом. На полюсах и вообще в высоких, широтах, где солнце вовсе не показывается в течение суток или месяцев, в это время нет суточных колебаний температур. Можно сказать, что суточный ход температуры сливается на полюсах с годовым, и зима представляет ночь, а лето — день.Самая низкая температура перед восходом Солнца, а наивысшая через 2-3 часа после полудня. Почему не в полдень? Ведь Солнце бывает наивысшим над горизонтом и сильнейший нагревает земную поверхность именно в полдень. Воздух еще не прогрелся от земной поверхности.Воздух нагревается в основном от земной поверхности, над которой он находится.На передачу тепла от нагретой поверхности воздуху нужно время. Нагреваясь, воздух расширяется и поднимается. На его место приходит менее теплый воздух и тоже нагревается, потому тепло распространяется на еще большую высоту.После полудня, несмотря на то что Солнце начинает опускаться к горизонту, воздух продолжает получать тепло еще в течение двух часов от хорошо нагретой поверхности.Потом начинается постепенное охлаждение поверхности и соответственно понижения температуры воздуха.Ночью, когда солнечное тепло не поступает, воздух от земной поверхности охлаждается.Правильный суточный ход температуры воздуха иногда нарушается: может похолодать днем или потеплеть до вечера. Также неожиданные изменения вызваны перемещением воздуха. Например, летом вторжение холодных масс воздуха из Северного Ледовитого океана вызывает похолодание, а зимой — вторжение теплого воздуха из Атлантического океана — потепление.

Особенности возникновения рассвета и заката

Земля неутомимо движется вокруг Солнца и своей оси, и раз в сутки (за исключением полярных широт) солнечный диск появляется и исчезает за горизонтом, обозначая начало и конец светового дня. Поэтому в астрономии восходом и закатом Солнца называют время, когда над горизонтом показывается или исчезает верхняя точка солнечного диска.

В свою очередь, период перед восходом или заходом Солнца называется сумерками: солнечный диск находится недалеко от горизонта, а потому часть лучей, попадая в верхние слоя атмосферы, отражаются от неё на земную поверхность. Продолжительность сумерек перед восходом Солнца или его заходом прямо зависит от широты: на полюсах они длятся от 2 до 3 недель, в приполярных зонах – несколько часов, в умеренных широтах – около двух часов. А вот на экваторе время перед восходом Солнца составляет от 20 до 25 минут.

Во время восхода и захода создаётся определённый оптический эффект, когда солнечные лучи освещают земную поверхность и небосвод, окрашивая их в разноцветные тона. Перед восходом Солнца, на рассвете, цвета имеют более нежные оттенки, тогда как закат озаряет планету лучами насыщенного красного, бордового, желтого, оранжевого и очень редко – зелёного цветов.

Световые столбы209784.64

Такую интенсивность красок закат имеет вследствие того, что днём земная поверхность прогревается, влажность уменьшается, скорость воздушных потоков увеличивается, а пыль поднимается в воздух. Разница в цветовой гамме между восходом и закатом Солнца во многом зависит от местности, где находится человек и наблюдает за этими удивительными явлениями природы.

Внешние характеристики дивного явления природы

Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.

Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.

Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.

Одновременно с этим явлением, с противоположной стороны на небосводе появляется полоса пепельно-голубоватого оттенка (тень Земли), над которой можно увидеть сегмент оранжево-розового цвета, Пояс Венеры – он возникает над уровнем горизонта на высоте от 10 до 20° и при ясном небе виден в любой точке нашей планеты.

Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.

После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура. Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.

Почему Солнце красное

Закат и восход красного Солнца с давних времён привлекал к себе внимание человечества, а потому люди всеми доступными им методами пытались объяснить, почему солнечный диск, будучи жёлтого цвета, на линии горизонта приобретает красноватый оттенок. Первой попыткой объяснить это явление, стали легенды, за ними появились народные приметы: люди были уверены, что закат и восход красного Солнца ничего доброго не сулит.

Например, они были убеждены, что если после восхода Солнца небо будет оставаться красного тона довольно долго, то день будет невыносимо жарким. Другая примета говорила о том, что если перед восходом Солнца небо на востоке будет красного цвета, а после восхода этот цвет сразу пропадёт – быть дождю. Также непогоду сулил и восход красного Солнца в случае, если после его появления на небосклоне оно сразу приобретало светло-жёлтый цвет.

Восход красного Солнца в такой интерпретации вряд ли мог долго удовлетворять пытливый человеческий ум. Поэтому после открытия различных физических законов, в том числе и закона Рэлея, было выяснено, что красный цвет Солнца объясняется тем, что он, как обладающий самой длинной волной, в плотной атмосфере Земли рассеивается намного меньше чем другие цвета.

Поэтому, когда Солнце находится у горизонта, его лучи скользят вдоль земной поверхности, где воздух имеет не только наибольшую плотность, но и чрезвычайно сильную в это время влажность, что задерживает и поглощает лучи. В результате этого сквозь плотную и влажную атмосферу в первые минуты восхода способны пробиться лишь лучи красных и оранжевых цветов.

Восход и закат Солнца

Хотя многие считают, что в северном полушарии самый ранний закат Солнца происходит 21 декабря, а самый поздний – 21 июня, в действительности мнение это ошибочно: дни зимнего и летнего солнцестояний являются лишь датами, которые говорят о наличии наиболее короткого или длинного дня в году.

Интересно, что чем севернее широта, тем ближе к солнцестоянию наступает самый поздний закат года. Например, в 2014 году на широте, расположенной в шестьдесят два градуса, он произошёл 23 июня. А вот на тридцать пятой широте самый поздний закат года произошёл шесть дней спустя (наиболее ранний восход Солнца был зафиксирован на две недели раньше, за несколько дней до 21 июня).

Не имея под рукой специального календаря, довольно сложно определить точное время восхода и заката Солнца. Это объясняется тем, что равномерно вращаясь вокруг своей оси и Солнца, Земля движется неравномерно по эллиптической орбите. Стоит заметить, что если бы наша планета двигалась вокруг Светила, такого бы эффекта не наблюдалось.

Извержение вулкана209784.331

Такие отклонения по времени человечество заметило давно, а потому на протяжении всей своей истории люди пытались прояснить для себя этот вопрос: возведённые ими древние сооружения, чрезвычайно сильно напоминающие обсерватории, сохранились до наших дней (например, Стоунхендж в Англии или пирамиды майя в Америке).

Последние несколько столетий, чтобы рассчитать время восхода и захода Солнца, астрономы, наблюдая за небом, создавали календари Луны и Солнца. В наши дни, благодаря виртуальной сети, расчет восхода и захода Солнца может сделать любой пользователь интернета, воспользовавшись специальными онлайн-сервисами – для этого достаточно указать город или географические координаты (если на карте нет нужной местности), а также необходимую дату.

Интересно, что с помощью таких календарей нередко можно узнать не только время заката или рассвета, но и период между началом сумерек и перед восходом Солнца, продолжительность дня/ночи время, время, когда Солнце будет пребывать в зените и многое другое.