Wysokość górowania Słońca

Górowanie Słońca jest to maksymalna wysokość Słońca z punktu widzenia obserwatora w dowolnym miejscu na Ziemi. Jest ona wyrażona kątem. Będziemy więc obliczać najwyższy możliwy kąt wysokości Słońca w danym miejscu i w danym czasie. Ograniczymy się jednak do czterech dni rozpoczynających pory roku.

Charakterystyczne położenie Słońca pierwszych dni pór roku pozwala w prosty sposób obliczyć wysokość górowania Słońca w danym miejscu w tych dniach. Stosuje się do tego trzy wzory:

  • h= 90°-φ
  • h= 90°-φ+ 23°27’
  • h= 90°-φ- 23°27’

h jest to wysokość górowania Słońca,
φ to szerokość geograficzna miejsca obserwacji.

Aby wiedzieć, który z tych wzorów należy zastosować musimy ustalić dwie rzeczy:
1. Czy miejsce obliczeń znajduje się na półkuli północnej czy południowej
2. Czy w danym dniu mamy do czynienia z przesileniem letnim, z przesileniem zimowym, czy może z równonocą.



Jak łatwo zauważyć pierwsza część wzoru, czyli h= 90°-φ, jest taka sama we wszystkich przypadkach. Aby właściwie wybrać wzór należy do tej wartości (90°-φ) dodać, lub odjąć szerokość geograficzną miejsca, gdzie Słońce w danej chwili góruje w zenicie. W dniach równonocy, czyli 21 marca i 23 września Słońce góruje na równiku (szerokość geograficzna 0°), tak więc wzór wygląda w ten sposób:
h= 90°-φ-0°, lub h= 90°-φ+0°, jednakże 0 przy końcu równania niczego nie zmieni dlatego stosujemy wzór: h= 90°-φ.

W dniu przesilenia letniego należy dodać do wzoru h= 90°-φ wartość szerokości geograficznej, gdzie w tym czasie Słońce góruje w zenicie. Jest to Zwrotnik Raka, który leży na szerokości 23°27’N. Pamiętajmy że przesilenie letnie na półkuli północnej występuje 22 czerwca (pierwszy dzień lata), natomiast na półkuli południowej- 22 grudnia.

W czasie przesilenia zimowego Słońce góruje w zenicie nad Zwrotnikiem Koziorożca, tak więc od wzoru h= 90°-φ, należy odjąć szerokość geograficzną tego równoleżnika. Otrzymamy wtedy wzór: h= 90°-φ- 23°27’. Przesilenie zimowe na półkuli północnej występuje 22 grudnia, natomiast na półkuli południowej ten dzień to 22 czerwiec.

Przekształcając podane wzory i znając wysokość górowania Słońca można także obliczyć szerokość geograficzną miejsca obserwacji. W dnie równonocy, czyli 21 marca i 23 września Słońce znajduje się w płaszczyźnie równika. W te dni stosuje się więc wzór: φ = 90°-h, ponieważ w dniach 21 marca i 23 września wysokość Słońca w czasie górowania na równiku wynosi 90°.


Dnia 22 czerwca szerokość geograficzną w której Słońce góruje ze znaną wysokością oblicza się ze wzoru: φ= 90°-h+ 23°27’, natomiast dnia 22 grudnia na półkuli północnej stosuje się wzór: φ= 90°-h- 23°27’. Jeszcze raz przypomnimy, że wartość 23°27’ jest to szerokość geograficzna równoleżników, nad którymi w dniach 22 czerwca i 22 grudnia Słońce góruje w zenicie, czyli Zwrotnika Raka i Zwrotnika Koziorożca. Dla wyznaczenia szerokości geograficznej na półkuli południowej w tych dniach stosuje się następujące wzory: dla 22 czerwca: φ= 90°-h- 23°27, natomiast dla 22 grudnia: φ= 90°-h+ 23°27’.

Górowanie Słońca

Górowanie Słońca