Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Белые ночи! Баланс “лирики” и “физики”...  (Прочитано 3772 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
Удивило, после -18 освещенность практически не меняется, хоть при -19, хоть при -30 и тем не менее какие-то едва заметные сумерки всё же присутствуют. И не только присутствуют, но и исчезают при погружении более чем на 24-30 градусов, что отмечено в трудах старинных астрономов и в советской литературе.
http://nauka1941-1945.ru/files/pdf/EB_1943_AKS_00001022.pdf
Страницы 59-63

На 63 странице написано, что лишь в среднем 20% от всего ночного света приходится на остаточный сумеречный свет. Поэтому после -18° освещённость (суммарная от неба) остаётся практически постоянной, что и показано в таблице и на моём графике по этой же таблице.

Нужны фотографии в тёмной зоне засветки, на которых виден обязательно незасвеченный северный горизонт, и при это Солнце на глубине -18°—-30°.
« Последнее редактирование: 09 Июл 2017 [12:31:15] от Cheredov »

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
В общем нет смысла вводить дополнительных сущностей, поскольку они лишь привнесут сложность, а не удобство.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман
И все-таки, несмотря на тот факт, что после -18 градусов освещенность ночи практически одинаковая не зависимо от угла погружения Солнца, почему-то указано об исчезновении последних признаков сумеречной синевы неба при достижении отметки -30.

"Уже давно было высказано предположение, что конец гражданских и астрономических сумерек соответствует моментам освещения Солнцем верхнего предела тропосферы и некоторого слоя в стратосфере, которые по своим физическим свойствам резко разнятся между собою. Зная размеры радиуса земного шара в километрах и степень погружения Солнца под горизонт данного места, математически определяют высоту того слоя атмосферы, который освещен Солнцем в соответствующий момент окончания гражданских и астрономических сумерек. Для гражданских сумерек получается высота 11 км, соответствующая, по-видимому, пределам тропосферы. Для астрономических же сумерек, принимая среднее погружение Солнца под горизонт - 16°, получаем высоту 70 км. Вот средний предел того слоя воздуха в стратосфере, который еще настолько материален, что в состоянии отражать свет и вызывать освещенность ночью сумеречного сегмента неба. Пытались также определить и время исчезновения синевы неба, т. е. полное прекращение какой бы то ни было освещенности неба. Оказалось, что в это время Солнце погружается на 30° под горизонт. Отсюда получилась высота 210 км, на которой всё еще существуют, по-видимому какие-то следы воздуха" (Что такое стратосфера, Государственное технико-теоретическое издательство, 1935 г.)

Но насколько понимаю, эта синева при стандартном состоянии атмосферы не оказывает никакого влияния на астронаблюдения, в отличие от астрономических сумерек. Поэтому, думаю, достаточно ввести четвертую категорию то ли условных сумерек, то ли условной астроночи между 18° и 24°. Можно назвать: условные астрономические сумерки (то есть при определенных условиях - при повышенной замутненности атмосферы, между данными углами погружения возможно наступление условий схожих с настоящими астрономическими сумерками), субастрономические сумерки, ложная астрономическая ночь, условная астрономическая ночь

Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
В этой теме выяснилось, что сумерки после -18° пригодятся:
- редким наблюдателям полярных сияний и серебристых облаков южных широт;
- тем, кто по каким-то причинам наблюдает тусклые объекты в нижней кульминации на северном горизонте;
- может быть, исследователям атмосферы.
Список может пополняться.

Но дело даже не в этом, а в том, что собственное свечение неба, которое и так вносит в среднем 60% всего освещения, может меняться в несколько раз, а с учётом зарева от посёлков и городов даже это становится незаметно, что уж говорить о сумерках. В итоге, четвёртые сумерки (или условная астроночь) могут представлять лишь теоретический интерес. Есть ли смысл их вводить? Я сильно сомневаюсь.

http://nauka1941-1945.ru/files/pdf/EB_1943_AKS_00001022.pdf
стр. 62, последний абзац четвёртого пункта:
"Интенсивность этого свечения подвержена изо дня в день довольно значительным колебаниям, а это заметно отражается и на силе земной освещённости."

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман
Ну, самое главное, что нужно донести до народа, что полностью сумерки заканчиваются немного позже чем после -18. Как минимум до 120 км атмосфера обладает еще более-менее заметной способностью рассеивать солнечные лучи.

100 км - линия Кармана, здесь и выше аэродинамический полет становится невозможен, так как минимальная скорость для его обеспечения становится равна первой космической
122 км - на этой высоте экипажи американских Шаттлов при снижении замечали первые ощутимые признаки земной атмосферы
150 км - на этой высоте спутник с геометрически нарастающей быстротой теряет высоту, яркость неба приближается к минимально различимой глазом яркости. Отсюда можно сделать вывод, что и сумеречный сегмент при глубине Солнца соответствующей освещению атмосферы на данной высоте, будет виден на пределе, его яркость будет близка к минимально различимой. Такая глубина для направления на зенит соответствует значению около 12-13 град, для направления на горизонт - 23-24 град. Выходит, именно 24 градуса наиболее правильная граница начала полной астрономической ночи. Остальные изменения яркости, с полным исчезновением синевы при погружении около 30 градусов, по-видимому различимы только инструментальным способом.

При погружении Солнца на 18 градусов нижний освещенный солнечными лучами слой атмосферы в направлении на зенит находится на высоте около 325 км, то есть при данном положении в зените наблюдается полная астрономическая ночь, в направлении же на горизонт нижняя освещенная граница атмосферы находится в 75-80 км. То есть при таком положении Солнца, у самого горизонта могут быть видны серебристые облака, которые как раз на 80 км обычно расположены.

Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
Ну, самое главное, что нужно донести до народа, что полностью сумерки заканчиваются немного позже чем после -18.
Это нужно, в принципе только астрономам, геологам, путешественникам и т.п., так что в пособиях по ориентировани на местности, а так же в астрономических журналах можно отметить, что некоторые сумерки остаются на горизонте и после астрономических. Вводить для этого 4-е сумерки нерационально.

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман
Это нужно, в принципе только астрономам, геологам, путешественникам и т.п., так что в пособиях по ориентировани на местности, а так же в астрономических журналах можно отметить, что некоторые сумерки остаются на горизонте и после астрономических. Вводить для этого 4-е сумерки нерационально.
Ну, тогда надо вводить не сумерки, а новое понятие "условная астрономическая ночь" - либо от -18 до -30, либо от -18 до -24. Заодно в астрономических журналах можно объяснить, почему при этих углах погружения ночь условная, например потому, что при этих значениях нижняя высота освещенная солнечными лучами еще лежит в тех пределах атмосферы, где рассеянием света полностью пренебречь нельзя (по крайней мере до 120-150 км) и при определенных условиях возможно расширение зоны непрерывных астрономических сумерек, а то и белых ночей

И граница в -24, и -30 имеют обоснования. В первом случае максимальный угол погружения, до которого возможно применение сумеречного метода зондирования атмосферы, примерно до этой величины при повышенной замутненности атмосферы затягивается переход к ночи и наблюдаются в таком случае условия схожие с темными астрономическими сумерками. Во втором случае - так называемый скачок в изменении цвета (вроде не яркости) неба: всего таких скачков три: при -8, при -18 и при достижении минимальной высоты освещенной Солнцем в 210-220 км (в направлении на горизонт вроде как при -30).

Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
Цитата
Ну, тогда надо вводить не сумерки, а новое понятие "условная астрономическая ночь" - либо от -18 до -30, либо от -18 до -24.
Я думаю, давать какое-либо название этому малозначимому явлению избыточно. Достаточно замечания о его наличии. То есть, что и при погружении Солнца на глубину, большую 18°, существует остаточный сумеречный свет, вызванный многократным рассеянием солнечного света в атмосфере, однако мало влияющий на ночное освещение.

Цитата
Во втором случае - так называемый скачок в изменении цвета (вроде не яркости) неба: всего таких скачков три: при -8, при -18 и при достижении минимальной высоты освещенной Солнцем в 210-220 км (в направлении на горизонт вроде как при -30).
Где можно узнать про этот скачок?
« Последнее редактирование: 14 Июл 2017 [23:19:42] от Cheredov »

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман

Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
Цитата
Сумерки и ночное небо. После захода Солнца лучи его еще долго освещают земную атмосферу, так как воздух рассеивает их. Это рассеяние и является причи­ной сумерек.
Наблюдения показали, что сумеречное освещение неба падает ступеньками (скачками). Первый скачок соответствует моменту, когда заходящее Солнце опус­тится под горизонт на 8 градусов. В этот момент осве­щаются слои атмосферы на высоте 9—11 километров, т. е. на верхней границе тропосферы. Второй скачок воз­никает при опускании Солнца под горизонт на 18 гра­дусов и относится к слою атмосферы высотой 80—90 ки­лометров. Третий скачок сумеречной освещенности неба, выражающийся в исчезновении последних следов голу­бой окраски, соответствует высоте слоя 200—220 кило­метров. Яркость сумеречного неба в каждый момент определяется в основном рассеянием света в опреде­ленном слое атмосферы, расположенном на некоторой высоте. Это же в свою очередь позволяет определять плотность воздуха и другие его физические свойства на соответствующих высотах.
Еще более интересные результаты были получены при изучении ночного неба.
После того как исчезнет последний свет сумерек, на небе можно иногда заметить свечение. Это свечение на­блюдается в южных районах (у нас, например, вблизи г. Алма-Ата) весной и осенью в форме светлого конуса, наклоненного к горизонту. Оно появляется потому, что между Землей и Солнцем в плоскости орбиты Земли имеются облака космической пыли, которые рассеивают солнечные лучи и отбрасывают их на поверхность Земли.
В последние годы советский астроном академик
В. Г. Фесенков и его сотрудники заметили, что свечение ночного неба можно наблюдать и летом около 21 июня (летнее солнцестояние). С помощью спектрального ана­лиза было доказано, что это свечение обусловлено ато­мами кислорода и азота. Появление такого свечения в определенные периоды времени говорило о том, что оно вызывается верхними слоями атмосферы, а не случай­ными облаками пыли, блуждающими в мировом про­странстве. Наблюдения за этим свечением позволили за­ключить, что атмосфера не имеет правильной шарооб­разной формы. Она вытянута главным образом в плоскости вращения Земли вокруг Солнца. При этом ра­стекание внешних слоев атмосферы в плоскости земной орбиты происходит более интенсивно в направлении, противоположном Солнцу. С этой стороны верхняя часть атмосферы имеет форму газового хвоста, протяженность которого около 100 000 километров.
Спектральный анализ свечения ночного неба привел ученых к выводу, что и в самых верхних слоях, и даже в газовом хвосте, атмосфера Земли имеет также азотно­кислородный состав. Снизу атмосфера резко ограничена земной поверхностью, сверху такой границы нет — ат­мосфера постепенно переходит в безвоздушное межпла­нетное пространство.
Переходная зона называется зоной рассеяния. В этой зоне атмосфера настолько разрежена, что газовая ча­стица может пролететь сотни километров, не встретив на своем пути другой частицы.

Тут ничего нет про цвет, только про яркость неба.

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман
при погружении Солнца на глубину, большую 18°, существует остаточный сумеречный свет, вызванный многократным рассеянием солнечного света в атмосфере, однако мало влияющий на ночное освещение.
Но существует не при любых погружениях Солнца, а всё же до какого-то определенного угла. Свет от многократного рассеяния присутствует даже при погружении -90, но только до 22-29 град это явление наиболее выражено и его можно принимать во внимание. Во всех остальных случаях по всей площади небосвода, высота на которую необходимо подняться, чтобы увидеть Солнце над горизонтом, превышает максимальную высоту того слоя в атмосфере, который эффективно рассеивает свет.

Впрочем, по поводу границы в -30 тоже сомневаюсь, хотя и столько данных обнаружил в Интернете. Вот до -24 реально какие-то сумерки имеют место быть, даже с астрономами из Ярославского планетария консультировался, ответили, что:

Для модели шарообразной Земли и ее круговой орбиты «глубина погружения Солнца для высоты нижней границы атмосферы 120 км» составляет 22.0564 градуса, а для соответствующей высоты 150 км «глубина погружения Солнца» составляет 24. 6124 градуса (геометрически).

С уважением Н.И. Перов


Оффлайн Cheredov

  • **
  • Сообщений: 51
  • Благодарностей: 13
  • Временная зона: UTC+6
    • Сообщения от Cheredov
В общем, как верхняя граница атмосферы не имеет чёткой границы, так и яркость сумерек не имеет нижнего предела, так что границы явления остаточных сумерек тоже, на мой взгляд, не важны.

Оффлайн Эклипсоман

  • ***
  • Сообщений: 151
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Эклипсоман
В общем, как верхняя граница атмосферы не имеет чёткой границы, так и яркость сумерек не имеет нижнего предела, так что границы явления остаточных сумерек тоже, на мой взгляд, не важны.
Эх, только вчера обратил внимание, в Стеллариуме задавал различную широту - от экватора с погружением Солнца на 90 градусов, до 37-45 широты. Бросилось в глаза изменение яркости ночного неба. Где-то от 68 и глубже свечение атмосферы вдоль горизонта меняет цвет на оранжевый, небо становится почти черным, а при погружениях на 40-55, особенно 30 и менее ночное небо в Стеллариуме становится более голубым, особенно близко к горизонту, в азимуте Солнца. Ореол от Солнца при включенной атмосфере примерно до 30 градусов выглядывает из-за горизонта (видно в режиме отдаления пейзажа), наиболее заметно это при погружении до 22-24. Днем тоже отображается постепенное ослабление освещенности по мере приближения Солнца к горизонту. Не знаю, насколько можно доверять этой программе по поводу свечения атмосферы