Долгота дня: сколько времени проходит от восхода до захода?

Почему дни неодинаковы

Ось Земли наклонена примерно на 23,4° к нормали её орбиты. В северное лето Северное полушарие обращено к Солнцу, и точка проводит большую часть оборота на освещённой стороне. Зимой наоборот. В Южном полушарии сезонный календарь противоположный.

На небе это описывает **склонение** Солнца относительно небесного экватора. Положительное склонение в северных широтах увеличивает видимую дугу, отрицательное сокращает. Географическая широта определяет, под каким углом горизонт пересекает этот суточный круг.

У экватора деление близко к половинам круглый год, поэтому день около двенадцати часов. Дальше к полюсам круги всё более наклонны относительно горизонта и сезонное влияние сильнее. В высоких широтах вся суточная окружность может на время оказаться выше или ниже линии восхода.

Три определяющих фактора

Склонение задаёт положение суточного круга. Широта определяет, какая его часть остаётся над горизонтом. Определение восхода и захода добавляет радиус диска и стандартную рефракцию: верхний край виден раньше и исчезает позже, чем геометрический центр точечного Солнца без атмосферы.

Долгота главным образом сдвигает оба момента по одной общей шкале, а не непосредственно задаёт сезонную продолжительность. При точном сравнении учитывают, что склонение слегка меняется в течение суток. Часовой пояс изменяет запись на часах, а не физическую длину светлой дуги; при переходе через гражданскую смену времени нельзя бездумно вычитать показания часов как длительность.

Открытый пониженный дальний горизонт с высокого места дополнительно увеличивает видимость, тогда как горы и застройка сокращают прямое солнце. Это отдельный вопрос от стандартной табличной долготы дня.

Почему при равноденствии больше двенадцати часов

Равноденствие — момент пересечения небесного экватора, а не определение двух одинаковых видимых промежутков. Радиус диска и рефракция добавляют по несколько минут утром и вечером. В средних широтах день в этот период может быть примерно на десять минут длиннее двенадцати часов.

Местную дату реального равенства называют **эквилюксом**. В северных средних широтах она обычно наступает за несколько дней до мартовского равноденствия и после сентябрьского. Дата зависит от широты и принятой модели; единого эквилюкса для всей Земли нет.

Как быстро прибавляется день

Сезонная перемена неравномерна. Около солнцестояний склонение достигает крайнего значения и меняется медленно, поэтому соседние дни близки по длине. Около равноденствий изменение склонения быстрее, порядка 0,4° в сутки, и разница длины дней заметнее.

На средних широтах март и сентябрь дают приращения или потери в несколько минут за сутки; севернее темп обычно выше. В районе солнцестояния изменение может иметь секундный масштаб. Поэтому весенние вечера за неделю заметно прибавляют света, а несколько июньских дней кажутся почти одинаковыми.

После зимнего минимума рост сначала медленный, затем ускоряется, быстрее всего около весеннего равноденствия, потом снова замедляется к летнему. Осенью картина обратная. Традиционные приближения, включая правило двенадцатых, помогают запомнить ритм, но не заменяют расчёта для конкретной широты.

Широта важнее общей языковой карты

Москва находится севернее района Ольхона. Поэтому при сопоставимой сезонной геометрии московский летний день длиннее, зимний короче. Это качественное сравнение широт, а не готовая разница местных часов: зоны и долготы учитывают отдельно.

На более южных средних широтах сезонная амплитуда меньше. В Риме годовая разница слабее, чем в Осло, а в полярных областях появляются дни без захода или восхода. Единой универсальной таблицы для огромной территории недостаточно: каждый наблюдатель выбирает свои координаты.

Долгота дня не равна всему времени, когда ещё светло. Гражданские сумерки дают дополнительный свет до восхода и после захода. И это не метеорологическая продолжительность солнечного сияния: облака способны скрывать Солнце, пока оно над горизонтом.

В годовом балансе радиус и рефракция увеличивают общую видимость относительно идеального точечного Солнца. Дополнительно в нынешней орбитальной геометрии северная часть года между мартом и сентябрём длиннее южной из-за переменной скорости Земли. Однако единой неизменной прибавки часов для всех широт нет; её нельзя вывести только из названия региона.