Astronomie

A quelle heure et où sur terre est le dernier midi solaire ?

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Pour le contexte : je visite le Portugal depuis l'Australie et après avoir observé que les gens ont tendance à commencer leurs journées plus tard, j'ai réalisé que le midi solaire semble également se produire plus tard - vers 13h20 en ce moment. Je ne me souviens pas que le midi solaire se soit produit à une heure aussi tardive en Australie. Quand et où est le dernier midi solaire sur terre ?


Cela devrait être dans l'ouest de la Chine, puisque toute la Chine utilise le fuseau horaire de Pékin.

Référence : https://en.wikipedia.org/wiki/Time_in_China

--- Modifier ci-dessous ---

En réponse au commentaire de @adrianmcmenamin : je vais laisser cela comme une conjecture car je ne connais tout simplement pas les particularités de chaque fuseau horaire. Voici un calcul au dos de l'enveloppe pour le midi local dans l'ouest de la Chine.

Le Soleil couvre 15 degrés en 1 heure. Toute la Chine est à l'heure de Pékin (UTC + 8 heures). Avec ce qui précède, il est centré sur $15 cdot 8 = 120^{circ}$ est. Pour vérifier la cohérence, Pékin est à 116 $^{circ}$ à l'est. La partie la plus occidentale de la Chine est à environ 73 $^circ$ est (voir ici). Le midi local y est retardé de $(120^circ - 73^circ)/(15^circ/h) simeq 3h$.

Ainsi, le midi local est un peu plus tard que 15 heures. Il s'agit d'une réduction de l'heure d'été, qui n'est actuellement pas observée en Chine.


Je crois que cet honneur peut appartenir à Adak, en Alaska, où le midi solaire ne se produit pas pendant l'heure d'été avant 14h52, ou 13h52, heure normale. Tout l'Alaska est à l'heure de Juneau. Tu peux le vérifier ici.
Éditer:Il y a des cartes ici qui montrent le décalage entre l'heure locale et l'heure solaire. C'est assez instructif. Il peut y avoir d'autres régions en dehors de l'ouest de la Chine où le midi solaire est très tard (je vais peut-être modifier une feuille de calcul et voir si je peux trouver quelque chose).


C'était Kashgar en Chine en 1991 quand il y avait l'heure d'été. Midi a eu lieu à 16h10 et le lever du soleil et 8h30 et le coucher du soleil à 23h45. Le crépuscule civil a continué même après minuit.


C'est probablement un quartier du pôle Sud. Vous utilisez l'heure néo-zélandaise là-bas, mais la latitude varie de 0 à 360 degrés, donc le midi solaire est à minuit à certains endroits. Et aussi dans certaines régions du nord de l'Antarctique, il y a des écarts du midi solaire jusqu'à 7 heures, car les fuseaux horaires y sont très larges. Mais si vous voulez un établissement civil habité, c'est St George, États-Unis, îles Aléoutes - le midi solaire s'y produit vers 15h02 - 15h27 en période chaude, et c'est aussi le lieu habité le plus éloigné des pôles (et probablement de toute terre) avec le soleil de minuit - du 5 juillet au 14 juillet, le soleil se couche vers minuit et se lève vers 6h30, même s'il est à la même latitude que Riga et Edimbourg. À Jigenxiang, la colonie la plus occidentale de Chine, le midi solaire est à 15h17 en février. Ensuite, théoriquement, au point le plus occidental de la Chine, le midi solaire se situe vers 15h19 en février. **En fait, Attu, le Canada a 15h37 à midi solaire du 10 au 11 mars (mais St George est toujours le jour polaire le plus éloigné des pôles - à Attu, le dernier coucher de soleil est à 23h56)


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L'heure du midi solaire dépend de l'équation du temps et de la différence de longitude entre votre position et le méridien standard du fuseau horaire dans lequel vous vous trouvez. Elle est légèrement différente pour chaque jour de l'année. Notre calculateur de midi solaire unique vous fournira un tableau indiquant l'heure exacte du midi solaire pour votre emplacement pour chaque jour de l'année.

Si vous préférez, vous pouvez imprimer les valeurs de la correction de l'heure standard, qui vous donne le montant à ajouter ou à soustraire à l'heure de votre cadran solaire pour obtenir l'heure indiquée par votre montre. La correction de l'heure standard est la somme de l'équation du temps et la correction de la longitude la correction de la longitude est le temps que met le soleil pour se déplacer entre votre longitude et la longitude de votre méridien standard

Vous pouvez trouver les données d'entrée dont vous avez besoin pour notre calculateur de midi solaire unique sur www.latlong.net ou sur de nombreux autres sites Web.

Notez que notre calculatrice exige que votre latitude et longitude soient au format décimal. Si vos coordonnées sont en degrés, minutes, secondes, veuillez cliquer ici.

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A quelle heure et où sur terre est le dernier midi solaire ? - Astronomie

Mes copains et moi discutions du moment le plus chaud de la journée. Internet ne me donne pas vraiment une bonne explication, si vous connaissez la réponse, merci de me répondre.

Bref, midi, c'est quand on a le plus de soleil direct*, et c'est ce qui est responsable du réchauffement de l'atmosphère. Mais, tout comme l'eau ne commence pas à bouillir dès que vous la mettez sur une flamme, il faut du temps pour que l'atmosphère se réchauffe. Ainsi, l'heure la plus chaude de la journée est l'après-midi, mais l'heure exacte de l'après-midi dépend de l'endroit où vous vous trouvez et de la période de l'année. Il y a plus d'explications sur cette page du site Web du National Geophysical Data Center.

*Par "lumière directe du soleil", j'entends la lumière du soleil qui est bloquée par la moindre quantité d'atmosphère. Voir ici pour plus de détails.

Cette page a été mise à jour le 27 juin 2015.

A propos de l'auteur

Christophe Springob

Chris étudie la structure à grande échelle de l'univers en utilisant les vitesses particulières des galaxies. Il a obtenu son doctorat à Cornell en 2005 et est maintenant professeur adjoint de recherche à l'Université d'Australie occidentale.


Annexe pour l'astronomie solaire

Il est d'usage de diviser le cercle en 360 degrés, et de subdiviser chaque degré en 60 minutes, et à son tour chaque minute en 60 secondes. Si nécessaire, les secondes sont subdivisées de la manière décimale habituelle. Prime (’) et double prime (") sont utilisés pour indiquer les minutes et les secondes, par exemple, 30° 20′ 20" signifie 30 degrés 20 minutes 20 secondes, ce qui équivaut en une seconde à 30 1/3°. L'astronomie a hérité de ce système particulier de base 60 des anciens Babyloniens.

B. Les saisons et l'orbite de la Terre :

Une idée fausse commune est que les saisons sont causées par une variation annuelle de la distance Terre-Soleil. S'il en était ainsi, l'hiver se produirait simultanément dans les hémisphères nord et sud, contrairement à l'expérience directe. Malgré une contre-épreuve aussi évidente, cette idée fausse reste répandue.

Figure 1 montre la forme elliptique de l'orbite de la Terre autour du Soleil. La Terre tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, vue du pôle écliptique Nord.

Le Soleil, dessiné à l'échelle, est le petit point solide situé légèrement à gauche du centre géométrique de l'ellipse, et se trouve à un foyer de l'ellipse c'est en fait la première loi de Kepler sur le mouvement planétaire (le fait que le deuxième foyer est vide dérangeait pas mal Kepler, pour des raisons mystico-esthétiques). Le périhélie est le point le long de l'orbite le plus proche du Soleil et l'aphélie le point opposé de la distance maximale au Soleil. Parce que l'orbite de la Terre est de très faible excentricité , sa forme elliptique est très proche d'un cercle. Les emplacements le long de l'orbite du solstices (hiver ≡ WS, été ≡ SS) et équinoxes (vernal VE, automnal ≡ AE) sont indiqués par des points pleins. Celles-ci sont entièrement définies en fonction de l'inclinaison de la Axe orbital de la Terre par rapport au Soleil (voir diapositive 3), et n'ont donc aucune relation particulière avec l'orientation de l'orbite terrestre dans l'espace. C'est parce que l'orbite est presque circulaire que les saisons n'ont essentiellement rien à voir avec la distance entre le Soleil et la Terre. La distance Soleil-Terre varie en effet de 3,4% au cours de l'année, et la Terre atteint le périhélie le 2 janvier. Alors qu'une variation de distance de 3,4% entraîne certainement une petite variation du flux net d'énergie vers la Terre, l'absorption et le dégagement de chaleur par le les océans amortissent presque complètement cette variation au cours d'une année. Par conséquent, les variations de flux d'énergie dues à l'altitude variable du Soleil dans le ciel dominent complètement la variation locale de l'énergie solaire incidente nette.

La deuxième loi de Kepler sur le mouvement planétaire stipule que le rayon vecteur Soleil-Terre balaie des zones égales dans des intervalles de temps égaux. Cela signifie que la Terre se déplace légèrement plus rapidement le long de son orbite près du périhélie que près de l'aphélie. Ceci, combiné au fait que la ligne solsticiale SSWS ne coïncide avec ni le grand ni le petit axe de l'ellipse, signifie que le nombre de jours entre chaque solstice et l'équinoxe suivant, et chaque équinoxe et le solstice suivant, n'est pas constant, il faut 92,75 jours pour passer de VE à SS, 93,625 jours de SS à AE, 90,825 jours de AE ​​à WS et 88,0 jours de WS à VE.

La rotation de la Terre entraîne un léger renflement de ses régions équatoriales L'attraction gravitationnelle du Soleil (principalement) sur ce renflement entraîne la précession de l'axe orbital de la Terre. La précession ne modifie pas l'angle d'inclinaison de 23,5° entre le spin de la Terre et les axes orbitaux, elle conduit simplement à une rotation lente de l'orientation de l'axe de rotation dans l'espace, produisant à son tour une variation lente de la direction de l'équinoxe et des solstices par rapport à la sphère céleste . Sur la figure 1, les lignes pointillées sécantes définissant ces deux directions tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, subissant une révolution complète en environ 26 000 ans. Les azimuts horizontaux des solstices et des équinoxes ne sont pas affectés par la précession. Cependant, le nombre de jours entre les solstices et les équinoxes variera, de sorte que les jours des solstices et des équinoxes varieront légèrement (la manière dont ces dates changeront est déterminée par les conventions calendaires).

L'attraction gravitationnelle des autres planètes du système solaire entraîne également une seconde variation beaucoup plus lente de l'angle entre le spin de la Terre et les axes orbitaux (de manière équivalente, de l'obliquité de l'écliptique, comme on l'appelle habituellement en astronomie manuels scolaires). Cela modifie les azimuts horizontaux des solstices et des équinoxes, mais ce mouvement ne s'élève qu'à environ 10′ en 1000 ans, ce qui à 36° de latitude se traduit par un peu moins de 1/3 du diamètre solaire à l'horizon. Ceci est suffisamment petit pour être négligé dans nos discussions sur les calendriers horizontaux et les alignements de fenêtres.

C. Azimut-altitude coordonnées :

L'intersection d'un plan tangent à la surface de la Terre à l'emplacement de l'observateur avec la sphère céleste définit l'horizon de l'observateur, qui est divisé en quatre intervalles égaux par le Nord-Sud (NS) et l'Est-Ouest (EW ) lignes. Le point Z directement au-dessus est le zénith, et seulement la moitié de la sphère céleste est visible depuis O à un moment donné. En raison de la rotation quotidienne de la Terre, la sphère céleste semble subir une révolution complète en 24 heures.

Figure 2 illustre la géométrie de base de l'observation céleste de la "Terre fixe". Considérons un observateur debout sur la surface de la Terre en O, regardant un objet céleste situé en un point P de la sphère céleste. Pour l'observateur en O, l'axe de rotation apparent se trouve dans la direction du pôle Nord céleste (NCP sur Figure 2 [A]). L'azimut du NCP (=0°) est en fait ce qui définit la direction "Nord". L'altitude du NCP est égale à la latitude géocentrique Φ de l'observateur. La figure 2 (A) est dessinée pour =36°, correspondant à Chaco Canyon, Nouveau-Mexique. La ligne épaisse indique la direction du mouvement quotidien apparent de P, qui est opposée à la direction de rotation de la Terre. A moins que P ne se trouve à une distance angulaire du NCP, sa trajectoire journalière croisera l'horizon en deux points r et s, qui définissent respectivement son azimut de montée et de coucher. P se déplace à vitesse constante (angulaire) le long de sa trajectoire quotidienne, couvrant 15° en une heure.

Deux quantités sont nécessaires pour définir la position de P′s sur la sphère céleste. Considérons sur la figure 2 (B) un plan vertical défini par les points O, P et Z ce plan coupe le plan tangent le long d'un segment de droite OA, où A est le point d'intersection avec l'horizon. L'altitude, mesurée à partir de l'horizon, est l'angle a=POA correspondant à la distance angulaire entre OA et la ligne de visée OP de l'observateur (0 a ≤ 90°). L'azimut est l'angle b = NOA correspondant à la position angulaire de A mesurée à partir d'une direction de référence prise conventionnellement au Nord (0 b ≤ 360°). Les directions cardinales Est, Sud et Ouest ont respectivement des azimuts de 90°, 180° et 270°. De toute évidence, la rotation quotidienne de la Terre affectera à la fois l'azimut et l'altitude de P son altitude est nulle en r et s, et est maximale en n, correspondant à un azimut de 180° (plein sud), si P est le Soleil, alors n définit local midi solaire .

La mesure de l'altitude du Soleil est en principe possible avec un gnomon , qui n'est rien de plus qu'un long bâton planté verticalement dans le sol. La rotation lente et l'allongement ou le raccourcissement de l'ombre du bâton reflètent les changements d'azimut et d'altitude du Soleil. C'est le principe de fonctionnement de base des cadrans solaires. La progression des saisons peut alors être suivie en suivant au jour le jour les variations de longueur des gnomon est l'ombre à midi solaire , se produisant lorsque l'ombre est la plus courte un jour donné. Pour le faire avec précision, il faut que le bâton soit placé verticalement, ce qui est simple à faire avec un fil à plomb, et que la surface sur laquelle l'ombre est projetée soit parfaitement plane et exactement horizontale. ce qui est beaucoup plus dur.


  • Coordination des horaires des chemins de fer interétatiques.
  • Les lignes télégraphiques reliaient instantanément de nombreuses longitudes largement séparées, mais devaient les coordonner.
  • Divisé la Terre en fuseaux horaires par la longitude du premier méridien.
  • Les fuseaux horaires de base sont distants de 15° de longitude (360°/24 h = 15°/heure)
  • Chaque fuseau horaire conserve l'heure solaire locale pour une longitude de référence fixe.
  • Toutes les longitudes dans cette zone utilisent "Zone Time" au lieu de l'heure solaire locale.
  • Les villes, les comtés et les petits pays veulent être sur le même système horaire pour faciliter la gouvernance.
  • Certains États refusent d'avoir plusieurs fuseaux horaires.
  • Empêchez certaines nations insulaires d'être divisées.

À mon avis, le meilleur site sur le temps et les systèmes de temps sur Internet est le Time Service Department de l'US Naval Observatory. Le département de la Marine est le chronométreur officiel des États-Unis et son site Web contient une énorme quantité d'informations sur le chronométrage, les horloges, les systèmes horaires, les phases de lever/coucher du soleil/lune, les heures des solstices et des équinoxes, et bien plus encore.

Cette conférence particulière attire beaucoup d'attention de l'extérieur de mes étudiants, et je souhaite remercier tous ceux qui, au fil des ans, ont envoyé des commentaires, des questions et des suggestions pour améliorer les informations à son sujet. Retour à [ Index de l'unité 2 | Astronomie 161 Page principale ] Mise à jour : 11 juin 2007
Copyright Richard W. Pogge, Tous droits réservés.


Le midi local est défini comme le moment où le Soleil subit un transit au méridien supérieur, traversant le grand cercle imaginaire sur la sphère céleste qui rejoint les pôles célestes et le zénith des observateurs.

Chaque emplacement sur Terre se situe dans un fuseau horaire particulier, où toutes les horloges sont réglées sur la même heure solaire moyenne. Ces régions couvrent environ 15 degrés de longitude. Les pays à cheval sur deux fuseaux horaires placent souvent tout le pays dans un seul fuseau horaire, et certains pays adoptent des fuseaux horaires voisins ou des fuseaux horaires fractionnaires (par exemple +9,5 heures) pour des raisons politiques et/ou économiques. Le midi local d'un observateur sera généralement différent du midi mesuré dans le fuseau horaire. Des corrections doivent être apportées aux pièces d'horlogerie, telles que les cadrans solaires, qui reposent sur la position réelle du Soleil pour donner une mesure du temps.

Étudiez l'astronomie en ligne à l'Université de Swinburne
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A quelle heure et où sur terre est le dernier midi solaire ? - Astronomie

Il y a quelques mois, alors que je me rendais au travail, j'écoutais une émission matinale populaire sur une station de radio AM locale. C'était un vendredi matin et le météorologue terminait son rapport avec sa question quotidienne. Callers-in avait résolu ses énigmes météorologiques toute la semaine et le météorologue, déterminé à ne pas faire 0-5 pour la semaine, a proposé le problème suivant :

« Où diable sera-t-on (sur terre) pour être le premier à assister au lever du soleil en l'an 2000 ? »

Un par un, le météorologue jubilatoire a réduit les suppositions de son public à son énigme vexatoire, et à la fin de la journée, le météorologique est rentré chez lui triomphant, 1-4. Bien sûr, le météorologue faisait référence au nouveau millénaire, et ce qu'il voulait vraiment dire était l'année 2001, mais peu importe, la question peut s'appliquer à peu près à n'importe quelle année, et être le premier à assister à l'aube réelle du nouveau millénaire a être quelque chose à écrire à la maison.

En effet, il s'agit d'une énigme assez difficile, une énigme qui pourrait dérouter un géographe ou un astronome imprudent, voire un cartographe, mais comme nous le verrons, nous pouvons nous concentrer sur cette parcelle insaisissable de l'immobilier, sinon tout à fait, avec rien d'autre que un globe. Oui, le globe sous-estimé et sous-estimé, généralement relégué dans une tanière, ou dans une pièce ayant besoin d'un air d'étude et de raffinement, est un référentiel pour une mine d'informations. En plus de nous donner des informations plus banales telles que les noms de pays, d'océans, etc., un globe bien étiqueté peut nous servir de guide touristique pendant que nous parcourons notre planète tourbillonnante sur son orbite autour du soleil. Par "bien étiqueté", j'entends un globe avec des fonctionnalités supplémentaires, y compris l'écliptique . L'écliptique montre la trajectoire du soleil, de la lune, des planètes et des étoiles du zodiaque alors que la Terre tourne autour du Soleil. C'est la ligne courbe qui coupe l'équateur aux équinoxes de printemps et d'automne, et diverge le plus de l'équateur aux solstices d'été et d'hiver. (Plus d'informations sur l'écliptique, les équinoxes et les solstices plus loin.) En prime, d'autres caractéristiques peuvent être présentes, telles que l'analemme, et j'ai dû rechercher celui-ci la couleur équinoxiale. (Si vous pensez que ce qui va suivre va être un traité impénétrable chargé de jargon technique, prenez courage ! Faites défiler vers le bas et je pense que vous trouverez la plupart des mots ci-dessous en caractères gras qui vous sont familiers.) Avec notre globe, nous pouvons maintenant réduisez notre élément d'intérêt à une zone suffisamment petite, peut-être la taille de Tolède, puis tournez-vous vers une carte plus détaillée pour localiser le terrain en question.

Nous avons deux choses principales à considérer pour savoir où le soleil se lèvera le plus tôt. Premièrement, le long de quel méridien nord-sud particulier sur notre planète en rotation dans son voyage dans l'espace autour du Soleil le 1er janvier aura-t-il d'abord lieu ? Par exemple, le 1er janvier, lorsqu'il est 1h00 à Londres, il est 20h00 le 31 décembre à New York. Londres a vu l'année 2001 avant New York. Nous savons que lorsque nous voyageons vers l'ouest, nous perdons une heure pour chaque fuseau horaire traversé. La Terre fait 360 degrés autour et il y a 24 fuseaux horaires autour de la Terre, donc chaque fuseau horaire s'étend sur un arc de 15° de longitude . Syracuse, NY, où je vis, se trouve à environ 75° de longitude ouest. La Californie, à trois fuseaux horaires, donc à 45° à l'ouest de Syracuse, se trouve à environ 120° de longitude ouest. Si nous voyageons au-delà de la Californie à travers quatre autres fuseaux horaires, nous atteignons la ligne de date internationale. La ligne de date internationale est l'endroit où les différences de temps, dues à la rotation de la Terre, sont réconciliées. Si le vendredi 31 décembre 1999, nous devions voyager de l'Alaska à travers la ligne de date internationale jusqu'en Sibérie, cela deviendrait exactement un jour plus tard. Samedi 1er janvier 2000. C'est ici, quelque part juste à l'ouest de la ligne de date internationale , où l'on verra pour la première fois le soleil se lever en l'an 2000. Nous devons donc être quelque part sur ou juste à l'ouest de cette ligne imaginaire semi-circulaire longue de 12 500 milles (le demi-cercle de 12 500 milles qui complète le cercle sur la de l'autre côté de la Terre se trouve le premier méridien ) pour assister pour la première fois au lever du soleil le 1er janvier. Mais où ?

C'est notre autre considération principale pour déterminer où sur terre le soleil se lèvera le plus tôt. Nous avons réduit l'emplacement à sa ligne de longitude, ou méridien, nous devons maintenant trouver la ligne de latitude approximative à laquelle l'événement se produira afin que nous puissions ensuite nous concentrer sur notre site. L'axe de la Terre s'incline d'environ 23° 27' de la verticale, ou 23° 27' d'une perpendiculaire au plan de l'orbite de la Terre autour du soleil. Sans cette inclinaison, le Soleil se lèverait et se coucherait en même temps pour tout le monde le long de n'importe quel méridien autour de la Terre, du pôle Nord au pôle Sud comme il le fait à l'équinoxe de printemps et d'automne, et comme il le fait à l'équateur tous les jours toute l'année. Mais à cause de l'inclinaison de la Terre, tous les objets célestes se lèvent et se couchent à des moments différents à différents points le long d'un méridien. L'inclinaison complique encore les choses car bien que son angle soit toujours le même par rapport au plan du système solaire, elle change continuellement par rapport au Soleil. Cela peut facilement être vu si vous prenez votre globe, le dépoussiérez et le faites tourner autour d'un objet simulant le Soleil tout en vous assurant que son axe pointe toujours dans la même direction. Imaginez la lumière du soleil projetée sur la terre en rotation alors que son inclinaison change constamment par rapport au soleil lorsqu'elle se déplace autour du soleil, vous pouvez voir pourquoi nous avons notre changement de saison. Ce changement continu de l'inclinaison de la Terre par rapport au Soleil est la déclinaison du Soleil. Aux solstices la déclinaison du Soleil est de 23° 27' aux équinoxes elle est de 0°.

Nous devons donc imaginer où, au nord ou au sud le long de cette ligne de longitude 180° d'un pôle à l'autre, le Soleil se lèvera le plus tôt dans la journée. Où, en d'autres termes, serons-nous juste à l'ouest de la ligne de date internationale lorsque le Soleil se lèvera juste après minuit, le 31 décembre 1999 ?

Nous pouvons le découvrir en regardant à nouveau notre globe pratique. Placez-le sur une surface plane et faites pivoter la base du luminaire de sorte que le pôle Nord soit le plus éloigné d'une source de lumière imaginaire (le Soleil). Cela simule l'hiver dans l'hémisphère nord l'été dans l'hémisphère sud. À des fins d'illustration, considérons l'Alaska. Vous avez entendu parler du surnom de l'Alaska, « pays du soleil de minuit ? » C'est une description appropriée, mais seulement en été. Vers le 21 décembre, jour du solstice d'hiver, l'hiver commence ici dans l'hémisphère nord. Ce jour-là, l'axe incliné de 23° 27' de la Terre est dirigé à l'opposé du Soleil, c'est donc le jour de l'année avec la période de lumière du jour la plus courte. Le 21 décembre, le Soleil ne se lève jamais dans la région comprise entre le pôle Nord et 66° 33' de latitude nord. Nous obtenons ce nombre en soustrayant la déclinaison du soleil 23 27’ du pôle nord céleste 90 , qui est un point dans l'espace vers lequel pointe l'axe de la Terre. Ce cercle imaginaire autour de la terre à 66° 33' de latitude nord où le Soleil est divisé en deux par l'horizon à midi pendant le solstice d'hiver s'appelle le cercle arctique. Regardez le globe et vous remarquerez que le cercle polaire arctique traverse tout le sommet du globe. Faites tourner le globe (lui-même) jusqu'à ce que l'Alaska soit au sommet. Le globe est maintenant positionné de sorte que quelque part en Alaska, il soit midi, le 21 décembre. (midi est l'instant où le soleil est le plus haut dans le ciel en direction du sud.) Imaginez que vous vous teniez dehors à midi à Fort Yukon, en Alaska qui se trouve sur le cercle polaire arctique et regardant le Soleil. Vous verrez le Soleil à cheval sur l'horizon, le membre supérieur du Soleil au-dessus, le membre inférieur au-dessous (en fait, comme je l'expliquerai plus tard, ce n'est pas tout à fait ça). Il est exactement à 90 degrés de votre zénith, un point dans le ciel juste au-dessus de votre tête. Si vous vous teniez à quelques kilomètres au nord, le soleil ne se lèverait jamais toute la journée si vous vous teniez à quelques kilomètres au sud, il formerait brièvement un arc juste au-dessus de l'horizon puis disparaîtrait en quelques minutes. C'est le phénomène qui va nous aider à résoudre notre problème, sauf pour une chose, nous sommes dans le mauvais hémisphère !

Alors que nous, dans l'hémisphère nord, tremblons le 21 décembre lors de notre solstice d'hiver, les habitants de l'hémisphère sud se prélassent au soleil lors de leur solstice d'été. Avec le globe toujours dans la même position, cherchez en bas le cercle antarctique (66° 33' de latitude sud). Si nous devions percer un trou au-dessus de la Terre à Fort Yukon directement au centre même de la Terre, le trou émergerait au bas de la Terre directement sur le cercle antarctique. Il est midi au début de l'été là où le trou commence à Fort Yukon, mais là où le trou débouche sur le cercle antarctique il est minuit au début de l'hiver. Le cercle antarctique a l'effet inverse de celui du cercle polaire arctique lorsque vous voyagez au nord ou au sud de celui-ci. A minuit, à quelques kilomètres au sud du cercle antarctique, le Soleil brillera toute la journée. Il s'approchera de l'horizon à minuit, mais il ne le touchera pas tout à fait. A quelques kilomètres au nord du cercle antarctique, le Soleil plongera brièvement sous l'horizon, disparaîtra et se lèvera quelques minutes plus tard. C'est ce bref plongeon sous l'horizon vers minuit qui est la clé pour résoudre notre énigme.

Faisons une pause pour revoir la question. Où diable sera-t-on (sur terre) pour être le premier à assister au lever du soleil en l'an 2000 ? Nous savons que nous devons être quelque part sur ou juste à l'ouest de la ligne de date internationale, et puisque nous sommes intéressés par le lever du soleil juste après minuit, nous pouvons exclure n'importe quel endroit dans l'hémisphère nord car c'est l'hiver là-bas et les jours sont trop courts. Nous ne pouvons pas être en dessous du cercle antarctique parce que le soleil ne se couche jamais entre le cercle antarctique et le pôle sud au solstice d'été, donc sans coucher de soleil, il ne peut y avoir de lever de soleil. Nous devons être dessus, ou juste au nord, là où le Soleil se couche juste assez brièvement pour que nous puissions le voir se lever. Et plus c'est bref, plus c'est tôt. Nous recherchons donc un point sur terre qui se trouve sur ou à peine à l'ouest de la ligne de date internationale (ce doit être le samedi 1er janvier et non le vendredi 31 décembre) et sur ou à peine au nord du cercle antarctique, où le Le soleil se lève de son bref arc sous l'horizon.

Maintenant que nous avons réduit l'emplacement à une zone assez petite près de la jonction de la ligne de date internationale et du cercle polaire arctique, il est temps de considérer quelques facteurs de confusion qui peuvent affecter notre calcul. Mais nous devons d'abord définir « lever du soleil ». L'Almanach mondial le définit comme l'instant où le membre supérieur du Soleil touche l'horizon. Par cette définition, nous ne pouvons pas voir un lever de soleil avant que le Soleil ne se soit levé après avoir été complètement sous l'horizon. Nous avons discuté de la position du Soleil par rapport à l'horizon alors que nous nous tenions sur le cercle antarctique à minuit pendant le solstice d'été de l'hémisphère sud. Mais l'an 2000 commence le 1er janvier dix jours après le solstice d'été. La Terre a commencé à s'incliner un peu vers le Soleil dans son voyage autour du Soleil. Dans les dix jours qui ont suivi le solstice, le Soleil est passé d'une déclinaison de 23 27', à une de 23 7' a 20' de changement. Cette différence de déclinaison de 20 pieds signifie que sur le cercle antarctique à minuit le 1er janvier, au lieu que le Soleil soit divisé en deux par l'horizon comme il le ferait au solstice, il sera 20 pieds plus bas dans le ciel. Le disque du Soleil sous-tend un arc d'environ 31'. Cela place maintenant le sommet du Soleil à 4,5 pi sous l'horizon. Jusqu'ici, tout va bien, car cela signifierait que nous aurions un lever de soleil. Mais nous avons un autre facteur de confusion. Réfraction atmosphérique. La réfraction atmosphérique courbe l'image du Soleil au-dessus de l'horizon sur une moyenne de 34' d'arc. Cela a l'effet inverse d'élever l'image du Soleil jusqu'à ce que son sommet soit maintenant à 29,5 pieds au-dessus de l'horizon. Ainsi, à minuit sur le cercle antarctique au solstice, le sommet du membre supérieur du disque solaire apparaîtra à environ 30', soit un demi-degré au-dessus de l'horizon, donc pas de lever de soleil sur le cercle antarctique. Nous devons donc être à au moins 30' au nord du cercle antarctique, ou au moins à 66° 3' de latitude S pour voir le lever du soleil. Nous avons maintenant localisé notre cible : 180° de longitude E par 66° 3' de latitude S.

Regardez le globe et vous verrez que ce n'est pas une zone où vous risquez de voir une file d'attente de bus touristiques. En fait, même les atlas les plus détaillés ne font qu'inonder plusieurs milliers de kilomètres carrés d'océan dans la région "bleu aqua" et passer à autre chose. Pour satisfaire les conditions de la question, nous devons apercevoir la terre. En ce qui concerne l'Atlas Hammond du monde, alors que nous voyageons vers l'ouest loin de la ligne de date internationale, la première terre que nous rencontrons qui est au moins aussi loin au nord que 66° 3' S de latitude est sur le continent de l'Antarctique à un point proche la langue de l'iceberg plantoir. L'observatoire naval des États-Unis a localisé la position à 135 ° 53' E. Ici, nous sommes sûrs d'assister à un lever de soleil. Mais est-ce forcément le premier lever de soleil ?

Cela sera soumis aux caprices de notre vieil ami la réfraction atmosphérique. Rappelons que la réfraction atmosphérique courbe l'image du Soleil d'une moyenne de 34' d'arc. La réfraction atmosphérique est tellement variable que les heures de lever et de coucher du soleil ne peuvent être prédites avec une meilleure précision qu'à la minute près. Dans les régions proches des pôles où le Soleil effleure juste l'horizon, cet effet est considérablement amplifié en raison de l'angle faible avec lequel le soleil se déplace par rapport à l'horizon. En raison de cette imprévisibilité, il est possible qu'un lever de soleil se produise aussi loin au nord ou au sud de notre latitude cible que 25 miles, donc le mieux que nous puissions faire est d'attribuer une probabilité de voir un lever de soleil dans une zone qui se trouve raisonnablement proche de notre latitude. de 66 3' S.

Alors que nous scrutions vers l'ouest le long du cercle antarctique loin de la ligne de date internationale, nous avons parcouru un petit groupe d'îles au large de la côte nord (ha-ha) de l'Antarctique appelée les îles Bellamy. Les îles Bellamy, habitées uniquement par les créatures les plus robustes, sont des avant-postes éloignés dans un monde surréaliste de crépuscule perpétuel. Ils comprennent trois îles : l'île Sturge, l'île Buckle et l'île Young. Une carte topographique indique que la rive nord de l'île la plus au nord se situe à environ 66° 13' de latitude S. C'est à environ 10' trop au sud de notre limite de 66,3'. Une telle distance, cependant, peut ne pas être hors de notre considération lorsque les lois du hasard, en raison de la réfraction atmosphérique, entrent en jeu. Cette petite île solitaire, entourée de mers glaciales, sous l'ombre menaçante du grand continent antarctique, est le site où il y a environ 15 % de chance* de voir le premier lever de soleil du millénaire. Mais c'est un shoot de merde. Donc, si nos calculs sont corrects et que le temps coopère Young Island peut être, par pur hasard, la solution à l'énigme du météorologue vengeur.

Vous feriez mieux de vous dépêcher et de réserver votre vol maintenant, car les îles Bellamy, éloignées et balayées par le vent, pourraient devenir le site d'un piège à touristes des plus improbables, un rassemblement d'aventuriers célestes globe-trotters qui ne vivent que pour vivre la magie des éclipses solaires et l'esprit fantomatique des chercheurs de sensations fortes qui, en ce jour fatidique, pourraient être les premiers à contempler l'aube du nouveau millénaire !

*This probability follows a normal distribution where one standard deviation equal to 18 kilometers (11.2 miles). Ten minutes of arc across the Earth equals about 11.5 miles, which is a little over one standard deviation. Recall that one standard deviation equals an area under the normal curve on both sides of the mean of about 68%, and the area under the curve of the right tail equals about 16%. Thus the z score of 11.5 = 11.5/11.2/1 =

A globe with the ecliptic.
The World Almanac .
Chartrand, Mark R. III Skyguide New York: Golden Press, 1982.
Berman, Bob Secrets of the Night Sky New York: W. Morrow, 1995.
Hammond Atlas of the World Maplewood: Hammond, Inc., 1997.
U.S. Naval Observatory Astronomical Applications Dept. http://aa.usno.navy.mil/AA/

Special thanks go to my good friend Bruce McClure, whose infectious enthusiasm for astronomy inspired me to write this, and whose advice concerning the more knotty aspects of the discussion helped make it more clear, and above all, justify its conclusion.


An overview of solar and lunar calendars, their history and lore. Also, of the day and the month, and their relations to the rotation period of the Earth and the orbital period of the Moon.

Part of a high school course on astronomy, Newtonian mechanics and spaceflight
by David P. Stern

This lesson plan supplements: "The Calendar," section #6: on disk Scalend.htm, on the web
http://www.phy6.org/stargaze/Scalend.htm

"From Stargazers to Starships" home page and index: on disk Sintro.htm, on the web
http://www.phy6.org/stargaze/Sintro.htm


Goals : The student will learn

    The differences between solar day, sidereal day and mean solar day, and what each is used for.

Terms: solar day, star day (sidereal day), solar year, Julian calendar, leap year, Gregorian calendar, true (sidereal) and apparent (synodic) period of the Moon, Metonic calendar, Moslem calendar.

Stories and extras: How the transition from Julian to Gregorian calendar affected the dates of George Washington's birthday and the anniversaries of the October Revolution. Tidbits about the holidays of the Russian church and of Islam.

This lesson has particular significance. Not only does it transmit useful information about time-keeping, but it also underscores the diversity of human culture. It shows how cultures in different countries (and at different times) addressed the same problem of time-keeping and developed interesting variations of the same basic solution. Starting the lesson:

Icebreaker riddle: "Do the British have a 4th of July?"
(Of course they do. they just don't celebrate it!)
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This lesson will discuss calendars--the one we use, and some others. What other calendars do you know of?

Some that may be mentioned by students or by the teacher:
Julian or "Russian Orthodox"-- used by that church--Jewish, Moslem, traditional Chinese and Vietnamese (lunar, celebrates Tet, the beginning of the lunar year), ancient calendars like the one of the Maya, etc.

What are calendars used for?

    [Message seen posted somewhere, imitating messages on convex rear-view mirrors: "Dates in this calendar are closer than they appear!" ]

Guiding questions and additional tidbits
The questions below may be used to guide the lesson and also in the review afterwards. Items in brackets [ ] are optional.
Projects: Before this class, students with web access could be given assignments to prepare 5-minute reports on various non-western calendars, using encyclopaedias, web links cited by "Stargazers" and other calendars they may find, e.g. the ancient Roman one.

    The time when the Sun is exactly to the south --for points north of the equator.
    (For points south of the equator, the time when the Sun passes exactly to the north .)
    24 hours is the average time from noon to noon: but in that time the Sun's position in the sky also changes! The Earth needs to rotate a little more to bring the Sun to the same place in the sky, so 24 hours is a little Suite than a full rotation period.

    By using some distant star as reference, not the Sun.

Astronomers actually do just that, timing the passage of a star through the cross-hairs of a telescope constrained to move in a north-south direction only (pivoted around an east-west axis). In old times the astronomer would lie on his back and watch the star drift along the field of view, pressing a button at the right moment. Today electronics provide greater accuracy.

    The rotation period of the Earth is about 4 minutes (or about 1/365th of the day) short of 24 hours. A full year contains about 365.25 days, but 366.25 rotations of the Earth.
    In that case, dates steadily slip relative to calendars like ours, where the year is kept close to the solar year (at least on the average). Dates are no longer associated with a given season of the year: a holiday that is in the summer one year, may be in the winter some years later.
    The year had 365 days, but every 4th year was a "leap year" of 366 days, including an extra day, February 29th.
    No, the "Gregorian calendar" we use is slightly modified from the Julian calendar. The modification was needed because the solar year is slightly shorter than 365.25 days--actually, 365.2422 days.
    As in the Julian calendar, years divisible by 4 are leap years. Pope Gregory however decreed that years ending in two zeros, such as 1800, 1900, 2000. will not be leap years--even though all those numbers are divisible by 4--unless the first two digits (18, 19, 20. ) can be evenly divided by 4. Thus 1900 was not a leap year, but 2000 was.
    The Russian Orthodox Church does, and its members observe Christmas and New Year's day two weeks after other Christians do. Russia now uses the regular civil calendar, but the Julian one was the official calendar up to 1917, which is why the anniversary of the Communist "October Revolution" used to be marked on November 7th.
    When Washington was born, the British colonies in America, like Great Britain, still used the Julian Calendar, making the day he was born February 11. When George was a young man, the calendar was changed to the Gregorian calendar, and to fit that calendar, a one-time jump of 11 days was needed resulting in the birthday on February 22.
    Yes, the Jewish, Chinese and Moslem calendars are based on the period of the Moon. The Maya culture in America, before Columbus, also used the motion of the planet Venus in some of its timekeeping.
    The new Moon is the time when the Moon passes between the Earth and the Sun in the sky, as seen by us. Of course one cannot see the Moon when it passes the Sun--une, the Sun is too bright, and two, the Moon is all foncé, since the Sun then shines on the side facing un moyen from Earth. For this reason, the name "new Moon" is also applied to the thin crescent seen soon after the "astronomical new Moon", shortly after sunset, and that time was used by ancient cultures as the beginning of a new month.
    The "new Moon" is when the Moon overtakes the Sun. For the next "new Moon," the Sun has moved about 1/12 of the distance around the sky, and the Moon needs 2 extra days to catch up. Therefore the time for its full circuit around the Earth is about 2 days shorter than a lunar month.
    The Metonic calendar is a lunar calendar which adds 7 months each 19 years, named for the ancient Greek astronomer Meton who proposed it. The traditional calendars of the Jews and the Chinese are Metonic.

--The traditional Persian (or Iranian) calendar follows a solar year. Its months have 30 or 31 days (like ours) and an adjustable month can have 28 or (in leap years) 29. The year differs in several ways from ours, but especially in the time of the new year. When does the Persian year begin?


Astronomers identify 29 exoplanets where extraterrestrials may be watching Earth

There could be as many as 29 potentially habitable worlds ‘perfectly positioned’ to observe the Earth if they hold an intelligence civilisation, according to a new study.

Exploring ways in which we find exoplanets, that is worlds outside the solar system, the team from Cornell University reversed the process to see which could spot us.

Working alongside the American Museum of Natural History in New York City, astronomers identified 2,034 star-systems in our galactic neighbourhood – within 326 light years of the Earth – that could watch our planet cross the sun.

Out of those stars, 1,715 could have spotted Earth since human civilisation blossomed about 5,000 years ago, and 319 will be added over the next 5,000 years.

The number of stars varies depending on their location in space relative to the solar system and changes due to the fact we live in a dynamic universe.

While exoplanets haven’t been detected around all of the stars that can observe the Earth, the team estimate 29 will have a rocky world in the habitable zone that are well positioned to also detect radio waves emitted by humans over 100 years ago.

A view of Earth and Sun from thousands of miles above our planet. Stars that enter and exit a position where they can see Earth as a transiting planet around our Sun are brightened

Working alongside the American Museum of Natural History in New York City, astronomers identified 2,034 star-systems in our galactic neighbourhood – within 326 light years of the Earth – that could watch our planet cross the sun

WHAT IS THE TRANSIT METHOD?

The transit method is a technique in astronomy used to detect exoplanets or study more about objects within the solar system.

As a planet transits in front of its host star it blocks a portion of the light and when observed from Earth this change can be measured.

Astronomers produce a light curve that can provide physical characteristics of both the planet and host star including density.

Hot Jupiters – that is Jupiter-sized worlds orbiting very close to their host start – are most likely to be detected, but it has also been used to find Earth-sized worlds orbiting red dwarf stars.

The transit method is the most prominent technique for detecting exoplanets and was first used in 1999 to confirm the existence of HD209458b, previously detected using the radial velocity method.

The first new detection using the transit method came four years later with the detection of OGLE-TR-56b in 2003.

Transit can be used to determine the radius of the planet and its period of revolution.

Current telescopes aren’t able to detect signs of life within an exoplanet atmosphere or whether it is truly habitable, but future observatories including the NASA James Webb space telescope will delve deeper into these distant worlds than ever before.

‘From the exoplanets’ point-of-view, we are the aliens,’ said Lisa Kaltenegger, professor of astronomy and director of Cornell’s Carl Sagan Institute.

‘We wanted to know which stars have the right vantage point to see Earth, as it blocks the Sun’s light,’ she said.

Because stars move in our dynamic cosmos, this vantage point is gained and lost over time, so they were able to pin-point specific star systems.

The transit method is one of the main ways astronomers use to detect planets in other star systems – they look for ‘dips’ in the light coming from the star.

It requires specific positioning for the exoplanet the star it is orbiting and the Earth for us to be able to view it as it passes by and this changes over time.

Kaltenegger and astrophysicist Jackie Faherty, a senior scientist at the American Museum of Natural History used positions and motions from the European Space Agency’s Gaia catalog to determine which stars enter and exit the Earth Transit Zone.

‘Gaia has provided us with a precise map of the Milky Way galaxy,’ Faherty said, ‘allowing us to look backward and forward in time, and to see where stars had been located and where they are going.’

Of the 2,034 star-systems passing through the Earth Transit Zone over the 10,000-year period examined, 117 objects lie within about 100 light-years of the sun.

Of these 75 objects have been in the Earth Transit Zone since commercial radio stations on Earth began broadcasting into space about a century ago.

The Kepler mission has spotted thousands of exoplanets since 2014, with 30 planets less than twice the size of Earth now known to orbit within the habitable zones of their stars

Out of those stars, 1,715 could have spotted Earth since human civilisation blossomed about 5,000 years ago, and 319 will be added over the next 5,000 years

Current telescopes aren’t able to detect signs of life within an exoplanet atmosphere or whether it is truly habitable, but future observatories including the NASA James Webb space telescope will delve deeper into these distant worlds than ever before

‘Our solar neighbourhood is a dynamic place where stars enter and exit that perfect vantage point to see Earth transit the Sun at a rapid pace,’ Faherty said.

Included in the catalog of 2,034 star-systems are seven known to host exoplanets.

Each one of these worlds has had or will have an opportunity to detect Earth, just as Earth’s scientists have found thousands of worlds orbiting other stars.

By watching distant exoplanets transit – or cross – their own sun, Earth’s astronomers can interpret the atmospheres backlit by that sun.

If exoplanets hold intelligent life, they can observe Earth backlit by the sun and see our atmosphere’s chemical signatures of life including oxygen.

The number of stars varies depending on their location in space relative to the solar system and changes due to the fact we live in a dynamic universe

While exoplanets haven’t been detected around all of the stars that can observe the Earth, the team estimate 29 will have a rocky world in the habitable zone that are well positioned to also detect radio waves emitted by humans over 100 years ago

HOW THEY ESTIMATE THE NUMBER OF ALIEN WORLDS THAT CAN VIEW THE EARTH

Astronomers identified 2,034 star-systems in our galactic neighbourhood – within 326 light years of the Earth – that could watch our planet cross the sun – also known as a transit.

Out of those stars, 1,715 could have spotted Earth since human civilisation blossomed about 5,000 years ago.

Another 319 will be added over the next 5,000 years as the various stars move into viewable range – known as the Earth Transit Zone (ETZ).

But the team had to then determine how many of those stars might have rocky Earth-like planets orbiting in the habitable zone – where liquid water can flow freely on the surface.

Estimates of the number of rocky planets in the habitable zone of their star depend on the radius of the planet and the size and type of the host star.

New estimates place the number of planets per star within the habitable zone at 1.28.

The team predict about 25 per cent of all stars will have potentially habitable worlds in this zone.

This led to the figure of 508 rocky worlds in the habitable zone of the full sample of more than 2,000 star systems able to view the Earth within 100 light years.

Within that limit they determined there would be about 29 potentially habitable worlds that ‘could’ host an alien civilisation capable of listening in since Marconi invented the radio.

However, communication could be difficult as a civilisation 82 light years away would just be hearing broadcasts from the start of WW2, and we wouldn’t get a reply until 2101 if they sent it today.


Scientists discover thousands of solar systems where aliens could watch the Earth

Scientists have identified thousands of other planetary systems where alien life would be able see our Earth.

The nearby star-systems are relatively close in cosmic terms, and are positioned such that they would be able to watch our planet as it crosses in front of the Sun.

Planets around those stars would be able to see the Earth, and understand whether it holds life – and may already have done so.

Just as we watch other stars for planets passing in front of them, and use that information to understand their atmospheres and whether they are able to support alien life, extraterrestrials would be able to do the same for the Earth.

“From the exoplanets’ point-of-view, we are the aliens,” said Lisa Kaltenegger, professor of astronomy and director of Cornell’s Carl Sagan Institute, in the College of Arts and Sciences.

“We wanted to know which stars have the right vantage point to see Earth, as it blocks the Sun’s light,” she said. “And because stars move in our dynamic cosmos, this vantage point is gained and lost.”

In the new research, scientists identified a total of 2,034 of the star systems, all within 326 light years. Of those, 1,715 could have spotted Earth since human civilisation began in the last few thousand years - the rest will be able to see us in the in the 5,000 years to come.

Among those stars, 75 are within 100 light years of us – that is close enough that the radio waves created by humans would have reached them.

The stars themselves are a variety of different kinds, in keeping wit h the distribution of sizes and other characteristics throughout the Milky Way. Some of them have already been closely studied – including those that we know have their own planets – while others are almost entirely unknown.

Scientists do not have enough data to know how many of those stars have rocky planets of the kind, or what conditions might be like on them. But they estimate there could be 29 potentially habitable worlds that are positioned so they could both see Earth in front of the Sun, and are close enough to detect radio waves from us.

As such, the scientists note in the research that the much-discussed question of whether we should hide our presence from alien life might already be irrelevant. There are many stars close enough that civilisations living around them would have been able to identify the Earth as an “interesting planet”, they say.

The new research used data from the Gaia database, which has a catalogue of astronomical objects that are found within 100 parsecs, or about 300 light years, of our Sun. By combining that information together, and looking at how the vantage point changed over time, researchers were able to work out which might have been in the right place to see us.

Scientists have previously attempted to work out which stars might be able to see Earth as it passes in front of the Sun, but the new research is the first to consider how that view might have changed over time.

The new study, ’Past, present and future stars that can see Earth as a transiting exoplanet’, is published in Nature.