Đang tải... (xem toàn văn)
Sự thay đổi ngày đêm trên địa cầu là một hiện tượng nhịp điệu có tính quy luật. Để tìm hiểu thêm về hiện tượng này, bài viết xin giới thiệu cơ sở khoa học để tính độ dài ban ngày (hoặc đêm) ở từng vùng vĩ độ vào ngày 22/6 (hoặc ngày 22/12) và tính khoảng thời gian toàn ngày (hoặc toàn đêm) ở vùng cực.
BÀN THÊM VỀ SỰ THAY ĐỔI NGÀY ĐÊM TRÊN ĐỊA CẦU TRỊNH DUY ỐNH (*) TĨM TẮT: Sự thay đổi ngày đêm địa cầu tượng nhịp điệu có tính quy luật Để tìm hiểu thêm tượng này, viết xin giới thiệu sở khoa học để tính độ dài ban ngày (hoặc đêm) vùng vĩ độ vào ngày 22/6 (hoặc ngày 22/12) tính khoảng thời gian tồn ngày (hoặc tồn đêm) vùng cực ABSTRACT The change of day and night on earth is a rhythmic phenomenon which follows a natural law To help the reader with further understanding of this phenomenon, this writing aims at introducing some scientific fundamentals to calculate the length of day (or night) at every latitude on June 22 (or December 22) and the length of time of the whole day (or the whole night) at the poles I MỞ ĐẦU Như biết, Trái Đất tự quay xung quanh sinh ngày đêm, nơi địa cầu có chu kì ngày đêm 24 Tuy nhiên, khơng phải nơi có nửa chu kì ngày nửa đêm Độ dài ban ngày (hoặc đêm) có thay đổi theo vĩ độ theo mùa năm Sở dĩ có tượng trái đất không tự quay xung quanh mà cịn quay quanh mặt trời với trục quay không đổi phương không gian nghiêng với mặt phẳng hồng đạo góc 66o33’ Cũng mà địa cầu, khu vực từ vòng cực (66o33’ ) đến cực có thời điểm ngày đêm kéo dài 24 hay gọi khoảng thời gian toàn ngày (hoặc toàn đêm) (*) TS GVC, Khoa SP KHXH, Trường Đại học Sài Gòn Vấn đề cần bàn thêm là: -Cách tính độ dài ban ngày (hoặc đêm) vùng vĩ độ vào ngày 22/6 (hoặc ngày 22/12) -Cách tính khoảng thời gian tồn ngày (hoặc toàn đêm) vùng cực (từ 66o33’đến địa cực) II NỘI DUNG Vấn đề thứ Trên hình vẽ, vào thời điểm 22/6, vùng có vĩ độ , có khoảng thời gian ban ngày ứng với cung MBN, ban đêm ứng với cung MCN C I M A Ta có: AB AM AN R cos AO R sin AI R sin .tg 230 27' N o B Tia sáng Gọi góc MAN Ta có : AI R sin tg 230 27' cos tg.tg 230 27' AM R cos ar cos(tgtg 230 27' ) 2ar cos(tgtg 230 27' )0 Vận tốc góc trái đất 15o/h (360o : 24h) Như vậy, khoảng thời gian ban đêm ứng với cung MCN là: ar cos(tgtg 230 27' ) 15 h Khoảng thời gian ban ngày ứng với cung MBN là: 24 ar cos(tgtg 230 27' ) 15 h Trên cơng thức tính ngày (ban ngày) dài năm cho điểm Bắc bán cầu vào 22/6 cho điểm nam bán cầu vào 22/12 Từ đối lập nửa cầu bắc nam suy độ dài ngày đêm cho điểm nam bán cầu vào 22/6 bắc bán cầu vào 22/12 Từ công thức suy cho ngày năm: hàng năm mặt trời chuyển động “biểu kiến” chí tuyến, độ xích vĩ mặt trời thay đổi từ o đến 23º27’ (Cơng thức tính cho ngày 22/6, mặt trời có độ xích vĩ lớn 23º27’B, điểm bắc bán cầu có ngày dài năm, vào ngày 22/12 mặt trời có độ xích vĩ lớn 23º27’N, điểm nam bán cầu có ngày dài năm) Như vậy, vào ngày năm tính độ dài ban ngày vùng vĩ độ (cho bán cầu) theo công thức: 24 ar cos(tgtg ) 15 h Trong đó: độ xích vĩ mặt trời vào ngày chọn (có thể tra bảng thiên văn) Vấn đề thứ hai * Từ 21/3 đến 23/9, nửa cầu bắc ngả phía mặt trời, khu vực từ vịng cực bắc đến địa cực bắc có thời gian tồn ngày Tại vịng cực bắc có ngày tồn ngày (22/6), địa cực bắc có 186 ngày tồn ngày Các vùng vĩ độ khác tính sau: * Từ 21/3 đến 23/9, mặt trời chuyển động “biểu kiến” từ xích đạo lên chí tuyến Bắc trở xích đạo, độ xích vĩ mặt trời ( ) thay đổi từ giá trị nhỏ 0o (vào ngày 21/3) đến giá trị lớn 23o27’VB (vào ngày 22/6) lại giảm dần 0o (vào ngày 23/9) Trong vòng 186 ngày mặt trời di chuyển cung là: 230 27'2 46054' Như vậy, ngày mặt trời di chuyển cung là: 46054': 186 Tại vùng có vĩ độ 66 33'VB 90 , khoảng thời gian toàn ngày mặt trời có độ xích vĩ 90 VB đạt giá trị lớn 230 27'VB (thời gian mặt trời di chuyển từ xích đạo lên chí tuyến bắc) giảm dần 90 VB (thời gian mặt trời di chuyển từ chí tuyến bắc xích đạo) Như vậy, khoảng thời gian tính theo cơng thức: VB 230 27' 2 46 054' : 186 66033' 46 054' : 186 2 (ngày) * Từ 23/9 đến 21/3, nửa cầu nam ngã phía mặt trời, khu vực từ vòng cực nam đến địa cực nam có thời gian tồn ngày Tại vịng cực nam có ngày tồn ngày (22/12), địa cực nam có 179 ngày tồn ngày Các vùng vĩ độ khác tính sau: * Từ 23/9 đến 21/3, mặt trời chuyển động “biểu kiến” từ xích đạo xuống chí tuyến nam trở xích đạo, độ xích vĩ mặt trời ( ) thay đổi từ giá trị nhỏ 0o (vào ngày 23/9) đến giá trị lớn 23o27’VN (vào ngày 22/12) lại giảm dần 0o (vào ngày 21/3) Trong vòng 179 ngày mặt trời di chuyển cung là: 230 27'2 46054' Mỗi ngày mặt trời di chuyển cung là: 46054': 179 Tại vùng có vĩ độ 66 33'VN 90 khoảng thời gian toàn ngày mặt trời có độ xích vĩ 90 VN đạt giá trị lớn 230 27'VN (thời gian mặt trời di chuyển từ xích đạo xuống chí tuyến nam) giảm dần 90 VN (thời gian mặt trời di chuyển từ chí tuyến nam xích đạo) Như vậy, khoảng thời gian tính theo công thức: VN 230 27' 2 46 054' : 179 66033' 46 054' : 179 (ngày) 2 Nhịp điệu ngày đêm có ảnh hưởng đến tượng trình tự nhiên hoạt động kinh tế xã hội người chịu chi phối nhịp điệu ngày đêm Việc tìm hiểu quy luật nhịp điệu nói chung nhịp điệu ngày đêm nói riêng có ý nghĩa quan trọng học tập đời sống, đặc biệt sinh viên ngành Địa lí Hi vọng viết kênh thông tin cho bạn sinh viên em học sinh tham gia kì thi học sinh giỏi mơn Địa lí phổ thơng TÀI LIỆU THAM KHẢO L.P.Subaev (1981), Địa lý tự nhiên đại cương (Đào Trọng Năng dịch), NXB Giáo dục Lê Bá Thảo (1987), Cơ sở địa lý tự nhiên, NXB Giáo dục Phạm Viết Trinh & Nguyễn Đình Nỗn (1995), Giáo trình thiên văn, NXB Giáo dục Lưu Đức Hải-Trần Nghi (2000), Giáo trình khoa học trái đất, NXB Giáo dục ...Vấn đề cần bàn thêm là: -Cách tính độ dài ban ngày (hoặc đêm) vùng vĩ độ vào ngày 22/6 (hoặc ngày 22/12) -Cách tính khoảng thời gian toàn ngày (hoặc toàn đêm) vùng cực (từ 66o33’đến địa cực) II... (ngày) * Từ 23/9 đến 21/3, nửa cầu nam ngã phía mặt trời, khu vực từ vịng cực nam đến địa cực nam có thời gian tồn ngày Tại vịng cực nam có ngày tồn ngày (22/12), địa cực nam có 179 ngày tồn ngày. .. 21/3 đến 23/9, nửa cầu bắc ngả phía mặt trời, khu vực từ vịng cực bắc đến địa cực bắc có thời gian tồn ngày Tại vịng cực bắc có ngày tồn ngày (22/6), địa cực bắc có 186 ngày tồn ngày Các vùng vĩ