Небо
Небо представляет собой беспрепятственный вид вверх с поверхности Земли . Оно включает в себя атмосферу и космическое пространство . Его также можно рассматривать как место между землей и космическим пространством, отличающееся, таким образом, от космического пространства.
В области астрономии небо также называют небесной сферой . Это абстрактная сфера, концентричная Земле, по которой, Солнце , Луна , планеты и звезды кажется, дрейфуют . Небесную сферу условно делят на обозначенные области, называемые созвездиями .
Обычно термин «небо» неофициально относится к перспективе с поверхности Земли; однако значение и использование могут различаться. Наблюдатель на поверхности Земли может увидеть небольшую часть неба, напоминающую купол (иногда называемый небесной чашей ), который днем выглядит более плоским, чем ночью . [1] В некоторых случаях, например, при обсуждении погоды, небо относится только к нижним, более плотным слоям атмосферы.
Дневное больше , небо кажется голубым, потому что молекулы воздуха рассеивают более короткие волны солнечного света чем более длинные (более красный свет). [2] [3] [4] [5] Ночное небо представляет собой преимущественно темную поверхность или область, усеянную звездами. Солнце и иногда Луна видны на дневном небе, если их не закрывают облака . Ночью на небе так же видны Луна, планеты и звезды.
Некоторые из природных явлений, наблюдаемых в небе, — это облака, радуга и полярное сияние . молнии и осадки На небе также видны . Некоторые птицы и насекомые, а также изобретения человека, такие как самолеты и воздушные змеи , могут летать в небе. Из-за деятельности человека над крупными городами часто наблюдается смог днем и световое загрязнение ночью.
Этимология
Слово «небо» происходит от древнескандинавского «небо» , что означает «облако, обитель Бога ». Скандинавский термин также является источником древнеанглийского scēo , который имеет ту же индоевропейскую основу, что и классический латинский obscūrus , что означает «неясный».
В древнеанглийском языке термин «рай» использовался для описания наблюдаемого пространства над землей. В период среднеанглийского языка слово «небеса» начало смещаться в сторону своего нынешнего религиозного значения. [6]
В дневное время
За исключением прямого солнечного света , большая часть света в дневном небе вызвана рассеянием , в котором преобладает предел малых частиц, называемый рассеянием Рэлея . Рассеяние частиц размером с молекулу (как в воздухе) больше в направлениях как к , так и от источнику света него, чем в направлениях, перпендикулярных пути падения. [7] Рассеяние существенно для света на всех видимых длинах волн, но сильнее на более коротком (более синем) конце видимого спектра , а это означает, что рассеянный свет более синий, чем его источник: Солнце . Оставшийся прямой солнечный свет, потеряв часть своих более коротковолновых компонентов, кажется немного менее синим. [5]
рассеяние Еще сильнее происходит в облаках. Отдельные капли воды преломляют белый свет, образуя набор цветных колец . Если облако достаточно густое, рассеяние нескольких капель воды размоет набор цветных колец и создаст размытый белый цвет. [ нужны разъяснения ] [8]
Небо может окрашиваться во множество цветов, таких как красный, оранжевый, фиолетовый и желтый (особенно перед закатом или восходом солнца), когда свет должен пройти гораздо более длинный путь (или оптическую глубину ) через атмосферу. Эффекты рассеяния также частично поляризуют свет с неба и наиболее выражены под углом 90° от Солнца. Рассеянный свет от горизонта проходит через воздушную массу в 38 раз большую , чем свет от зенита , в результате чего синий градиент выглядит ярким в зените и бледным возле горизонта. [9] Красный свет также рассеивается, если между источником и наблюдателем достаточно воздуха, в результате чего части неба меняют цвет по мере восхода или захода Солнца. По мере того как воздушная масса приближается к бесконечности, рассеянный дневной свет кажется все белее и белее. [10]
Помимо Солнца, далекие облака или заснеженные вершины гор могут казаться желтыми. Эффект не очень очевиден в ясные дни, но очень выражен, когда облака закрывают линию видимости, уменьшая синий оттенок от рассеянного солнечного света. [10] На больших высотах небо имеет тенденцию к более темным цветам, поскольку рассеяние уменьшается из-за более низкой плотности воздуха . Крайним примером является Луна, где атмосферное рассеяние не происходит, поэтому лунное небо становится черным, даже когда видно Солнце. [11]
неба Модели распределения освещенности были рекомендованы Международной комиссией по освещению (CIE) для разработки схем дневного освещения . Последние разработки относятся к «моделям всего неба» для моделирования яркости неба в различных погодных условиях: от ясной до пасмурной. [12]
В сумерках
Яркость и цвет неба сильно меняются в течение дня, и основная причина этих свойств также различается. Когда Солнце находится высоко над горизонтом , прямое рассеяние солнечного света ( рэлеевское рассеяние ) является доминирующим источником света. Однако в сумерках , в период между закатом и ночью или между ночью и восходом солнца , ситуация более сложная.
Зеленые вспышки и зеленые лучи — оптические явления, возникающие вскоре после захода солнца или перед восходом солнца, когда над Солнцем видно зеленое пятно, обычно не более секунды-двух, либо оно может напоминать зеленый луч, стреляющий вверх из точки заката. . Зеленые вспышки — это группа явлений, возникающих по разным причинам. [14] большинство из них происходит при температурной инверсии (когда температура увеличивается с высотой, а не при обычном уменьшении температуры с высотой). Зеленые вспышки можно наблюдать с любой высоты (даже с самолета). Обычно их можно увидеть над беспрепятственным горизонтом, например, над океаном, но их также можно увидеть над облаками и горами. Зеленые вспышки также можно наблюдать на горизонте в связи с Луной и яркими планетами, включая Венеру и Юпитер . [15] [16]
Тень Земли — это тень, которую планета отбрасывает через свою атмосферу и в космическое пространство. Это атмосферное явление видно во время гражданских сумерек (после захода солнца и перед восходом солнца). Когда погодные условия и место наблюдения позволяют четко видеть горизонт, полоса тени выглядит как темная или тускло-голубоватая полоса прямо над горизонтом, в нижней части неба, противоположной направлению (заходящего или восходящего) Солнца. Родственным явлением является Пояс Венеры (или антисумеречная арка), розоватая полоса, которая видна над голубоватой полосой тени Земли в той же части неба. Никакая определенная линия не разделяет тень Земли и Пояс Венеры; одна цветная полоса в небе плавно переходит в другую. [17] [18]
Сумерки делятся на три этапа в зависимости от глубины положения Солнца над горизонтом, измеряемой сегментами по 6°. После захода солнца гражданские сумерки наступают ; оно заканчивается, когда Солнце опускается более чем на 6° ниже горизонта. За этим следуют морские сумерки , когда Солнце находится на глубине от 6° до 12° ниже горизонта (глубина от -6° до -12°), после чего наступают астрономические сумерки , определяемые как период между -12° и - 18°. Когда Солнце опускается более чем на 18° ниже горизонта, небо обычно приобретает минимальную яркость. [19]
В качестве источника собственной яркости неба можно выделить несколько источников, а именно свечение воздуха , непрямое рассеяние солнечного света, рассеяние звездного света и искусственное световое загрязнение .
Ночью
Термин «ночное небо» относится к небу, которое видно ночью. Этот термин обычно ассоциируется с наблюдением за небом и астрономией , имея в виду виды небесных тел , таких как звезды, Луна и планеты, которые становятся видимыми в ясную ночь после захода Солнца. Естественные источники света в ночном небе включают лунный свет, звездный свет и свечение воздуха, в зависимости от местоположения и времени. Тот факт, что небо ночью не совсем темное, легко заметить. Если бы небо (при отсутствии луны и городских огней) было абсолютно темным, на фоне неба невозможно было бы увидеть силуэт объекта.
Ночное небо и его изучение занимают историческое место как в древних, так и в современных культурах. Например, в прошлом фермеры использовали состояние ночного неба как календарь, чтобы определить, когда сажать урожай. Древняя вера в астрологию обычно основана на убеждении, что отношения между небесными телами влияют или передают информацию о событиях на Земле. Между тем научное . изучение ночного неба и наблюдаемых в нем тел происходит в рамках науки астрономии
В астрономии видимого света на видимость небесных объектов в ночном небе влияет световое загрязнение. Присутствие Луны в ночном небе исторически затрудняло астрономические наблюдения из-за увеличения количества окружающего освещения. Однако с появлением искусственных источников света световое загрязнение стало растущей проблемой для наблюдения за ночным небом. Специальные фильтры и модификации осветительных приборов могут помочь решить эту проблему, но для получения наилучших изображений как профессиональные астрономы-оптики, так и любители ищут места для наблюдения, расположенные вдали от крупных городских районов.
Использование в прогнозировании погоды
Наряду с тенденцией к давлению, состояние неба является одним из наиболее важных параметров, используемых для прогнозирования погоды в горных районах. Утолщение облачного покрова или вторжение в более высокий слой облаков указывает на дождь в ближайшем будущем. Ночью высокие тонкие перисто-слоистые облака могут привести к появлению ореолов вокруг Луны, что указывает на приближение теплого фронта и связанного с ним дождя. [20] Утренний туман предвещает хорошую погоду и может быть связан с морским слоем , что указывает на стабильную атмосферу. [21] Дождливым условиям предшествует ветер или облака, которые препятствуют образованию тумана. Приближение грозовой линии могло указывать на приближение холодного фронта . Безоблачное небо указывает на ясную погоду в ближайшем будущем. [22] Использование небесного покрова для прогнозирования погоды привело к появлению различных знаний о погоде . на протяжении веков [23]
Тропические циклоны
В течение 36 часов после прохождения центра тропического циклона давление начинает падать, и со стороны циклона приближается завеса белых перистых облаков. В течение 24 часов после наибольшего приближения к центру начинают приближаться низкие облака, также известные как бар тропического циклона, поскольку атмосферное давление начинает падать быстрее, а ветер усиливается. В течение 18 часов после приближения центра часто бывает шквалистая погода с внезапным усилением ветра, сопровождаемым ливнями или грозами. В течение шести часов после прибытия центра дождь становится непрерывным. В течение часа после центра дождь становится очень сильным, и дуют самые сильные ветры тропического циклона. Когда в центр приходит сильный тропический циклон, погодные условия улучшаются, и солнце становится видимым, когда взгляд движется над головой. Как только система уходит, ветер меняется на противоположный и вместе с дождем внезапно усиливается. Через сутки после прохождения центра низкая облачность сменяется более высокой, и дождь становится прерывистым. Через 36 часов после прохождения центра высокая облачность прекращается и давление начинает выравниваться. [24]
Использование в транспорте
Полет — это процесс, посредством которого объект движется по небу или за его пределами (как в случае космического полета), будь то за счет создания аэродинамической подъемной силы , движущей тяги , аэростатического использования плавучести или баллистического движения без какой-либо прямой механической поддержки со стороны земли. Инженерные аспекты полета изучаются в аэрокосмической технике , которая подразделяется на воздухоплавание , изучающее летательные аппараты, летающие по воздуху, космонавтику , изучающую летательные аппараты, путешествующие в космосе, и баллистику , изучающую полет летательных аппаратов. снаряды. Хотя люди способны летать на воздушных шарах с 1783 года, [25] другие виды использовали полет значительно дольше. Животные, такие как птицы, летучие мыши и насекомые, способны летать. Споры и семена растений используют полет с помощью ветра как метод размножения своего вида. [26]
Значение в мифологии
Во многих мифологиях есть божества, особенно связанные с небом. В египетской религии небо обожествлялось как богиня Нут и как бог Гор . Дайус реконструируется как бог неба, или олицетворенное небо, в протоиндоевропейской религии , откуда Зевс , бог неба и грома в греческой мифологии и римский бог неба и грома Юпитер .
В австралийских аборигенов мифологии Альтжира (или Аррернте) — главный бог неба, а также бог-творец. В мифологии ирокезов Атаенсик — богиня неба, упавшая на землю во время сотворения Земли. Многие культуры рисовали созвездия между звездами на небе, используя их в связи с легендами и мифами о своих божествах.
См. также
Ссылки
- ^ Бэрд, Дж. К.; Вагнер, М. (1982). «Иллюзия луны: I. Насколько высоко небо?». Журнал экспериментальной психологии: Общие сведения . 111 (3): 296–303. дои : 10.1037/0096-3445.111.3.296 . ПМИД 6215460 .
- ^ Тиндаль, Джон (декабрь 1868 г.). «О синем цвете неба, поляризации небесного света и о поляризации света облачной материей в целом». Труды Королевского общества . 17 : 223–33. Бибкод : 1868RSPS...17..223T . дои : 10.1098/rspl.1868.0033 . JSTOR 112380 . S2CID 121593427 .
- ^ Лорд Рэлей (июнь 1871 г.). «О рассеянии света малыми частицами». Философский журнал . 41 (275): 447–51.
- ^ Уотсон, Дж. Г. (июнь 2002 г.). «Видимость: наука и регулирование». J. Управление воздухом и отходами. доц . 52 (6): 628–713. Бибкод : 2002JAWMA..52..628W . дои : 10.1080/10473289.2002.10470813 . ПМИД 12074426 . S2CID 1078961 .
- ^ Jump up to: а б Гиббс, Филип (май 1997 г.). «Почему небо голубое?» . Usenet Часто задаваемые вопросы по физике . Архивировано из оригинала 2 ноября 2015 года . Проверено 11 декабря 2012 г.
- ^ «небо, №1» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
- ^ Ю Тимофеев и А. В. Васильев (1 мая 2008 г.). Теоретические основы оптики атмосферы . Кембриджское международное научное издательство. п. 174. ИСБН 978-1-904602-25-5 .
- ^ Крейг Ф. Борен и Юджин Эдмунд Клотио (2006). Основы атмосферной радиации: введение с 400 задачами . Вайли-ВЧ . п. 427. Бибкод : 2006fari.book.....B . ISBN 978-3-527-40503-9 .
- ^ «Синий сверху» . США сегодня . 11 апреля 2001 г. Архивировано из оригинала 21 марта 2016 г. Проверено 3 июня 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Дэвид К. Линч; Уильям Чарльз Ливингстон (2001). Цвет и свет в природе . Издательство Кембриджского университета . п. 31. ISBN 978-0-521-77504-5 .
- ^ Национальная метеорологическая служба (15 июля 2005 г.). «Глава 3: Радиация и температура» (PDF) . Анкоридж, Аляска : NOAA . Архивировано из оригинала (PDF) 16 октября 2011 года . Проверено 15 февраля 2012 г.
- ^ Дарула, С.; Киттлер, Р. (сентябрь 2002 г.). «Общий стандарт неба, определяющий распределение яркости» (PDF) . Учеб. Конф. еСим 2002 . Монреаль . стр. 11–13. Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2014 года . Проверено 26 августа 2013 г.
- ^ Ван Фландерн, Т.; К. Пулккинен (1980). «Формулы низкой точности для положения планет». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 31 (3): 391. Бибкод : 1979ApJS...41..391V . дои : 10.1086/190623 .
- ^ Янг, А. (2006). «Зеленый мигает с первого взгляда» . Государственный университет Сан-Диего . Архивировано из оригинала 5 февраля 2009 года . Проверено 5 марта 2009 г.
- ^ Неф, ЧР «Красный закат, зеленая вспышка» . Государственный университет Джорджии . Гиперфизика. Архивировано из оригинала 15 августа 2010 года . Проверено 11 августа 2010 г.
- ^ О'Коннелл, DJK (1958). «Зеленая вспышка и другие явления низкой солнечной активности». Кастель-Гандольфо: Ватиканская обсерватория, Астрономическая церковь . 4 : 7. Бибкод : 1958RA......4.....O .
- ^ Коули, Лес (2 августа 2009 г.). «Тень Земли» . Архивировано из оригинала 19 декабря 2020 года . Проверено 15 февраля 2012 г.
- ^ Линч, Дэвид К.; Ливингстон, Уильям Чарльз (июль 2001 г.). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 38, 39. ISBN. 978-0-521-77504-5 .
- ^ Бромберг, Ирв (4 апреля 2011 г.). «Продолжительность сумерек» . Университет Торонто . Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 года . Проверено 15 февраля 2012 г.
- ^ Деннис Эскоу (март 1983 г.). «Создавайте прогнозы погоды» . Популярная механика . 159 (3): 148.
- ^ Офис Национальной метеорологической службы, Окснард, Калифорния (2012 г.). «Климат Лос-Анджелеса» . Штаб-квартира Национальной метеорологической службы Западного региона. Архивировано из оригинала 21 января 2012 года . Проверено 16 февраля 2012 г.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мур, Марк. «Прогнозирование месторождений – краткое изложение» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2009 года . Проверено 15 февраля 2012 г.
- ^ Уилсон, Джерри (2012). «Небесные стражи: Признаки погоды» . Архивировано из оригинала 7 апреля 2004 года . Проверено 25 мая 2008 г.
- ^ Центрально-Тихоокеанский центр ураганов (23 июля 2006 г.). Наблюдения за тропическими циклонами. Архивировано 22 марта 2017 года в Wayback Machine Национальном управлении океанических и атмосферных исследований . Проверено 5 мая 2008 г.
- ^ «Столетие Летной комиссии США: первые полеты на воздушном шаре в Европе» . Архивировано из оригинала 2 июня 2008 года . Проверено 4 июня 2008 г.
- ^ Ю. Гуревич; С.М. Шайнер и Г.А. Фокс (2006). Экология растений (2-е изд.). Массачусетс: Sinauer Associates.
Внешние ссылки
СМИ, связанные с небом , на Викискладе?
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
