Раздел 4. Построение приближенных

КОНВЕРТОВ ТЕНЕЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ШИРОТ

ДЛЯ ДНЕЙ ВЕСЕННЕ ОСЕННЕГО-РАВНОДЕНСТВИЯ

В громадном большинстве случаев весенне-осенний период по нормам продолжительности инсоляции является наихудшим, т.е. если обеспечивается норми-руемая продолжительность инсоляции в весенне-осенний период, то она тем более обеспечивается в летний период. Из этого следует, что почти всегда можно ограничи-ваться расчетом продолжительности инсоляции и выбирать оптимальные разрывы только по весенне-осеннему периоду.

Это положение во многом облегчает решение многих вопросов, связанных с проблемами инсоляции.

В дни весенне-осеннего равноденствия исследуемая точка лежит в плоскости траектории солнца. Из этого следует любопытное обстоятельство – если в дни весенне-осеннего равноденствия отмечать на земле тени от вертикального шеста в различные часы дня, то окажется, что все окончания теней лежат на одной прямой линии, идущей строго в направлении запад – восток.

С достаточной для практики точностью для Москвы можно применять следующие цифры. Шест высотой Н в 12 часов дня (рис. 4.1) отбросит тень строго на север длиной L ≈ 1,5 Н (высота стояния солнца h_{о 12ч.в-о}≈35^о); все остальные дополуденные и послеполуденные тени будут оканчиваться на линии, проведенной через окончание 12-ти часовой тени перпендикулярно этой тени (т.е. в направлении запад – восток). Углы, определяющие направление тени в послеполуденные часы, легко запоминаются, так как приблизительно равны 20^о, 15^о, 15^о, 15^о, 12,5^о, 12,5^о. В сумме углы составляют 90^о, следовательно тень в 18 часов будет параллельна линии запад – восток, проведенной через конец 12-ти часовой тени, и, следовательно, не пересечется с ней, что и должно быть, так как в 18 часов в дни весенне-осеннего равноденствия солнце отбрасывает тень бесконечной длины.

Дополуденные тени строятся точно также с использованием углов 20^о, 15^о, 15^о, 15^о, 12,5^о, 12,5^о. Линия тени от шеста в 6 часов параллельна линии запад – восток, следова-тельно бесконечна, что соответствует положению солнца на горизонте.

Рис. 4.1 Приближенный конверт теней для Москвы

в дни весенне-осеннего равноденствия

Приведенные углы, определяющие направление теней, можно применять для углов, расположенных в средних широтах (50-60^ос.ш.).

Для южных широт (40-45^ос.ш.) углы, определяющие направление теней в различные часы дня весенне-осеннего равноденствия следующие:

20^о, 20^о, 15^о, 15^о, 10^о, 10^о.

Для северных широт (60-70^ос.ш.) следует пользоваться углами:

15^о, 15^о, 15^о, 15^о, 15^о, 15^о (см. табл. 4.1 и рис. 4.2).

Для всех широт углы, вследствие их округления, просты для запоминания. Ошибка при этом не превышает 10 минут (1^о соответствует 4 минутам), что видно из следующей таблицы (таблица 4.1), в которой также даны отношения Н / L для различных широт (отношение высоты объекта Н к длине падающей тени L в 12 часов для дней весенне-осеннего равноденствия).

На рисунке 4.2 приведены конверты теней для различных географических широт.

Рис. 4.2 Приближенные конверты теней для различных географических

широт для дней весенне-осеннего равноденствия

Т а б л и ц а 4.1

φ°	Азимуты (верхняя строка) и разность азимутов (нижняя строка), в градусах								Округленные значения уг-лов, определя-ющих направ-ление теней	H / L
	12 часов	11 и 13 час	10 и 14 час	9 и 15 час	8 и 16 час	7 и 17 час	8 и 18 час
40	0	23	43	58	70	80	90		20о, 20о, 15о, 15о, 10о, 10о	1/0,85
	23 20 15 12 10 10
45	0	20,5	39	55	68	79,5		90		1 / 1
	20,5 18,5 16 13 11,5 10,5
50	0	20	37	53	66,5	78		90	20о , 15о , 15о , 15о , 12,5о , 12,5о	1 /1,2
	20 17 16 13,5 11,5 12
55	0	19	35	51	65	77,5		90		1 /1,5
	19 16 16 14 12,5 12,5
60	0	18	33,5	49,5	64	77		90		1 /1,7
	18 16,5 15,5 14 13 13
65	0	17	32,5	48	63	76,5		90	15о , 15о , 15о , 15о , 15о , 15о ,	1 /2,1
	17 15,5 15,5 15 13,5 13,5
70	0	16	31,5	47	62	76		90		1 /2,7
	16 15,5 15,5 15 14 14