Արևածագ

Արևածագ կամ արևագալ, ժամանակաշրջան, երբ Արեգակի վերին եզրն առավոտյան գտնվում է հորիզոնի վրա^[1]։ Տերմինը նաև կարող է վերաբերել արեգակնային ակավառակի՝ հորիզոնը հատելու ողջ գործընթացին և այն ուղեկցող մթնոլորտային ազդեցություններին^[2]։

Նորվեգիայի Յովիկ քաղաքի մթնշաղի և արևածագի տեսագրությունը 2021 թվականի փետրվար ամսին

Արևածագ գյուղի համար տե՛ս Արևածագ (գյուղ)

Տերմինաբանություն խմբագրել

«Ծագում» խմբագրել

Թեև, թվում է, թե Արեգակը հորիզոնից է «ծագում», իրականում Երկրի պտույտն է արևածագի պատճառը։ Շարժվող Արեգակի պատրանքն առաջանում է այն պատճառով, որ Երկիր մոլորակի դիտորդները գտնվում են պտտվող հաշվարկման համակարգում։Այս ակնհայտ շարժումն այնքան իրական է թվում, որ շատ մշակույթներ երկրակենտրոն տեսության մասին առասպելներ ու հավատքներ էին հորինել, որոնք գերակշռում էին մինչև այն պահը, երբ աստղագետ Նիկոլայ Կոպեռնիկոսը ստեղծեց Արևակենտրոն համակարգը 16-րդ դարում^[3]։

Ճարտարապետ Բաքմինսթեր Ֆուլլերը հելիոկենտրոն տեսությունը ավելի լավ ներկայացնելու համար օգտագործեց «արեգակնային տեսարան» և «արևմուտք» տերմինները, թեև այդ տերմինները ընդհանուր լեզվի մեջ չէին մտնում։

Սկիզբ և ավարտ խմբագրել

Աստղագիտական տեսանկյունից, արևածագը ընդամենը մի ակնթարթ է տևում։ Դա այն պահն է, երբ Արեգակի վերին հատվածը դիպչում է հորիզոնին^[1]։ Այնուամենայնիվ «արևածագ» տերմինն առհասարակ վերաբերում է այս կետից և՛ առաջ, և՛ հետո ընկած ժամանակահատվածներին։

Մթնշաղ, առավոտյան այն ժամանակահատվածը, որի ընթացքում երկինքը լուսավորվում է, բայց Արեգակը դեռ չի երևում։
Արևածագից հետո ընկած ժամանակահատվածը, որի ընթացքում դեռևս երևում են վառ գույներ և մթնոլորտային ազդեցություններ^[2]։

Չափում խմբագրել

Անկյուն խմբագրել

Արևածագի փուլը, որը հայտնի է որպես «կեղծ արևածագ», իրականում տեղի է ունենում նախքան Արեգակի իսկապես հորիզոնին մոտենալը, քանի որ Երկիր մոլորակի մթնոլորտը բեկում է Արեգակի պատկերը^[1]։

Ինչպես նաև, ի տարբերություն այլ արեգակնային չափումների, արևածագը տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ Արեգակի վերին եզրը, այլ ոչ թե կենտրոնը, ասես հատում է հորիզոնը։ Հորիզոնում Արեգակի տեսանելի չափը 16 արկրոպե է^[1]։

Այս երկու անկյունները միավորվելով ստեղծում են արևածագը, որը տեղի է ունենում, երբ Արեգակի կենտրոնը գտնվում է հորիզոնից 50 արկրոպե ցածր, իսկ զենիթից՝ 90,83°^[1]։

Օրվա ժամանակահատված խմբագրել

Արևածագի ժամանակահատվածը ողջ տարվա ընթացքում տատանվում է, և դրա վրա նաև ազդում է դիտարկման կետի լայնությունը, երկայնությունը, բարձրությունը և ժամային գոտին։ Այս փոփոխությունները պայմանավորված են Երկիր մոլորակի առանցքային թեքությամբ, Երկրի ամենօրյա պտույտով, Արեգակի շուրջ մոլորակի շարժմամբ իր տարեկան էլիպսաձև ուղեծրով, և՛ Երկրի, և՛ Լուսնի միմյանց շուրջ զուգավորված պտույտներով։ Անալեմման կարող է օգտագործվել արևածագի ժամանակահատվածի մոտավոր կանխատեսումներ կատարելու նպատակով։

Ձմռան վերջին և գարնանը արևածագը, ինչպես որ պատկերված է գծանկարում, ամեն օր ավելի վաղ է տեղի ունենում՝ հասնելով իր ամենավաղ ժամանակահատվածին՝ արևադարձային օրվան, թեև ճշգրիտ ամսաթիվը տատանվում է ըստ լայնության։ Այս կետից հետո, ամեն օր արևածագը ավելի ուշ է տեղի ունենում՝ հասնելով իր ամենավերջին կետին՝ ձմեռային արևադարձի ժամանակահատվածին։ Արևադարձային օրերի և ամենաուշ ու ամենավաղ տեղի ունեցող արևածագերի ժամանակահատվածների միջև ընկած հատվածը պայմանավորված է Երկրի ուղեծրի էքսցենտրիկությամբ և նրա առանցքի թեքությամբ և նկարագրվում է անալեմմայով, որը կարող է օգտագործվել արևածագի օրերը կանխատեսելու նպատակով։

Մթնոլորտային բեկման ժամանակ տեղի ունեցող տատանումները կարող են փոխել արևածագի ժամանակահատվածը՝ փոխելով նրա տեսանելի դիրքը։ Օրվա տևողությունը բևեռների մոտ ավելի երկար է, քանի որ Արեգակը հորիզոնը հատում է շատ մակերեսային անկյան տակ ու այդպես ավելի դանդաղ է ծագում^[1]։

Մթնոլորտային բեկման հաշվառումը և այն առջևի եզրից չափելը, որոշ չափով ավելացնում է օրվա միջին տևողությունը գիշերվա համեմատ։ Սակայն, արևածագի հավասարումը, որը անհրաժեշտ է արևածագի և մայրամուտի ժամանակահատվածներն պարզելու համար, հաշվարկներ կատարելիս օգտագործում է Արեգակի ֆիզիկական կենտրոնը՝ անտեսելով մթնոլորտային բեկումը և արեգակնային սկավառակում հատվող ոչ զրոյական անկյունը։

Դիրքը հորիզոնում խմբագրել

Անտեսելով բեկման ազդեցությունները և Արեգակի ոչ զրոյական չափսերը արևածագի ժամանակ, բարեխառն շրջաններում այն միշտ հյուսիս-արևելյան կիսագնդում է տեղի ունենում՝ մարտ ամսվա գիշերահավասարից մինչև սեպտեմբերի գիշերահավասար, իսկ հարավ-արևելյան կիսագնդում՝ սեպտեմբերի գիշերահավասարից մինչև մարտի գիշերահավասար^[4]։ Արևելքում, Երկիր մոլորակի բոլոր դիտորդների համար արևածագերը տեղի են ունենում մոտավորապես մարտ և սեպտեմբեր ամիսների գիշերահավասարների օրերին^[5]։ Այլ ամսաթվերի արևածագի ազիմուտների ճշգրիտ հաշվարկները բարդ են, բայց օգտագործելով անալեմման դրանք կարող են խելամիտ ճշգրտությամբ հաշվարկվել։

Աջ կողմի գծանկարը հաշվարկվել է՝ օգտագործելով Արեգակի երկրաչափական ռեժիմը^[6], ինչպես նշված է հետևյալում՝

Նշված լայնության և ամսաթվի համար, հաշվարկել Արեգակի անկումը՝ օգտագործելով $0^{\circ }$ երկայնությունը և արեգակնային կեսօրի ժամանակը՝ որպես ծրագրի մուտքագրում։
Հաշվարկել արևածագի ժամի անկյունը՝ օգտագործելով արևածագի հավասարումը։
Հաշվարկել արևածագի ժամանակահատվածը, որը արեգակնային կեսօրի ժամանակահատվածն է, հանած արևածագի ժամի անկյունը, աստիճանով բաժանած 15-ի։
Օգտագործել արևածագի ժամանակահատվածը որպես արեգակնային երկրաչափության ծրագրի մուտքագրում՝ արևածագին արևի ազիմուտ անկյունը ստանալու համար։

Կիսագնդային համաչափություն խմբագրել

Աջ կողմի գծանկարում մի հետաքրքիր առանձնահատկություն է նկատվում, որը տեսանելի է դարձնում կիսագնդային համաչափությունը այն շրջաններում, որտեղ ամեն օր, իրականում տեղի են ունենում արևածագ ու մայրամուտ։Այս համաչափությունը հստակ կերևա այն ժամանակ, երբ արևածագի հավասարման մեջ կիրառվի Արեգակնային վեկտորի x և y բաղադրիչները^[6]։

Տեսք խմբագրել

Գույներ խմբագրել

Օդի մոլեկուլները և օդային մասնիկները սպիտակ Արևի լույսը ցրում են, քանի որ այն անցնում է Երկիր մոլորակի մթնոլորտով։ Այս ամենը կատարվել է «Ռեյլի» և «Միե» ցրման համակցությամբ^[7]։

Երբ սպիտակ Արևի լույսը մթնոլորտի միջոցով հասնում է դիտորդին, որոշ գույներ ցրվում են ճառագայթից դուրս օդի մոլոկուլների և օդային մասնիկների միջոցով՝ փոխելով ճառագայթի վերջնական գույնը, որը դիտորդը տեսնում է։ Քանի որ ավելի կարճ ալիքի գույները, օրինակ՝ կապույտն ու կանաչը, ավելի արագ են ցրվում, դրանք շատ ավելի շուտ են ճառագայթներից անհետանում^[7]։

Արևածագին և մայրամուտին, երբ մթնոլորի միջով անցնող ուղին ավելի երկար է, կապույտ և կանաչ գույներն ամբողջությամբ անհետանում են՝ թողնելով, որ ավելի երկար ալիքի երկարությամբ հայտնվեն նարնջագույն և կարմիր երանգներ, որոնք երևում են այդ ժամանակահատվածներում։ Այնուհետև, մնացած կարմրավուն արևի լույսը կարող է ցրվել ամպի կաթիլներից և այլ, համեմատաբար մեծ մասնիկներով, որոնք լուսավորում են հորիզոնը կարմիր և նարնջագույն գույներով^[8]։ Լույսի անհետացումը ավելի կարճ ալիքներից, պայմանավորված է «Ռեյլի» ցրմամբ օդի մոլեկուլներից և մասնիկներից, որոնք շատ ավելի փոքր են, քան տեսանելի լույսի ալիքի երկարությունը (50 նմ-ից պակաս տրամագծով)^[9]^[10]։ Ամպի կաթիլներով ու Արևի լույսի ալիքի երկարությանը համեմատելի կամ այլ մասնիկների տրամագծերով ավելի մեծ ցրումը (ավելի քան 600նմ) պայմանավորված է «Միե»-ի ցրմամբ և խիստ անկախ է ալիքի երկարությունից։ «Միե» ցրումը պատասխանատու է ամպերից ցրված լույսի, ինչպես նաև Արեգակի շուրջ գտնվող սպիտակ լույսի օրվա լուսապսակի համար(սպիտակ լույսի առաջնային ցրում)^[11]^[12]^[13]։

Սովորաբար մայրամուտի գույները ավելի պայծառ են լինում, քան արևածագի գույները, քանի որ երեկոյան օդը ավելի շատ մասնիկներ է պարունակում, քան առավոտյան օդը^[7]^[8]^[10]^[13]։ Մոխիրը, որը առաջանում է հրաբխային ժայթքումներից, հայտնվում է ներքնոլորտում, այն հակված է մայրամուտի և արևածագի գույներն խամրեցնելու, մինչդեռ հրաբխային արտանետումները, որոնք ստրատոսֆերա հասնելու փոխարեն (որպես ծծմբաթթվի փոքր կաթիլների բարակ ամպեր), կարող են մայրամուտից հետո գեղեցիկ գույներ առաջացնել, որոնք կոչվում են վերջալույսեր և արևածագից առաջ հայտնվող լույսեր։ Բազմաթիվ ժայթքումներ, որոնցից են Պինատուբո լեռան ժայթքումները 1991 թվականին և Կրակատաու հրաբխի ժայթքումը 1883 թվականին, առաջացրել են բավականին բարձր ստրատոսֆերային ծծմբաթթվի ամպեր, որոնք կարող են ամբողջ աշխարհում առաջացնել մայրամուտային վերջալույսեր (կամ արևածագից առաջ հայտնվող լույսեր)։ Բարձրության վրա գտնվող ամպերը արտացոլում են մուգ կարմրավուն Արևի լույսը, որը մայրամուտից հետո դեռևս թափանցում է ստրատոսֆերա՝ չհասնելով մակերեսին։

Օպտիկական պատրանքներ և այլ երևույթներ խմբագրել

Մթնոլորտային բեկման արդյունքում Արեգակը երևում է, մինչդեռ այն գտնվում է հորիզոնից ներքև։
Արեգակի սկավառակի ստորին եզրից լույսը ավելի շատ է բեկվում, քան վերին եզրից։ Սա նվազեցնում է Արեգակի ակնհայտ բարձրությունը, երբ այն հայտնվում է հորիզոնից անմիջապես վերև։ Սա լայնության վրա չի ազդում, այդ պատճառով Արեգակը ավելի լայն է երևում, քան բարձր։
Արևածագին Արեգակը ավելի մեծ է երևում, քան երկնքում ավելի բարձր գոտում եղած ժամանակ, որոշ չափով նման է լինում Լուսնի պատրանքին։
Արեգակը, թվում է, թե հորիզոնից է ծագում և պտտվում Երկրի շուրջը, բայց իրականում Երկիրն է պտտվում, իսկ Արեգակը մնում է անշարժ։ Այսպիսի տպավորություն է առաջացել այն փաստից, որ դիտորդը Երկրի վրա գտնվում է պտտվող հղման համակարգում։
Երբեմն կեղծ արևածագ է տեղի ունենում, որի ընթացքում երևում է պարհելոնի մի առանձնահատուկ տեսակ, որը պատկանում է լուսապսակների օպտիկական երևույթների ընտանիքին։
Երբեմն, մինչև արևածագը կամ մայրամուտից հետո, կարող է կանաչ փայլ երևալ։ Սա օպտիկական երևույթ է, որի ժամանակ Արեգակից վերև կանաչ կետ է երևում, սովորաբար մեկ կամ երկու վայրկյանից ոչ ավելի^[14]։

Տես նաև խմբագրել

Ծանոթագրություններ խմբագրել

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 «Rise, Set, and Twilight Definitions». U.S. Naval Observatory. Արխիվացված է օրիգինալից 2015 թ․ օգոստոսի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ մարտի 10-ին.
↑ ^2,0 ^2,1 «Sunrise». Merriam-Webster Dictionary.
↑ «The Earth Is the Center of the Universe: Top 10 Science Mistakes». Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ նոյեմբերի 18-ին. Վերցված է 2022 թ․ մարտի 10-ին.
↑ Karen Masters (October 2004). «Curious About Astronomy: How does the position of Moonrise and Moonset change?». Curious About Astronomy? Ask an Astronomer. Cornell University Astronomy Department. Վերցված է 2016 թ․ օգոստոսի 11-ին.
↑ «Where Do the Sun and Stars Rise?». Stanford Solar Center. Վերցված է 2012 թ․ մարտի 20-ին.
↑ ^6,0 ^6,1 Zhang, T., Stackhouse, P.W., Macpherson, B., and Mikovitz, J.C., 2021. A solar azimuth formula that renders circumstantial treatment unnecessary without compromising mathematical rigor: Mathematical setup, application and extension of a formula based on the subsolar point and atan2 function. Renewable Energy, 172, 1333-1340. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.03.047
↑ ^7,0 ^7,1 ^7,2 K. Saha (2008). The Earth's Atmosphere – Its Physics and Dynamics. Springer. էջ 107. ISBN 978-3-540-78426-5.
↑ ^8,0 ^8,1 B. Guenther, ed. (2005). Encyclopedia of Modern Optics. Vol. 1. Elsevier. էջ 186.
↑ «Hyperphysics, Georgia State University». Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Վերցված է 2012 թ․ ապրիլի 7-ին.
↑ ^10,0 ^10,1 Craig Bohren (ed.), Selected Papers on Scattering in the Atmosphere, SPIE Optical Engineering Press, Bellingham, WA, 1989
↑ Corfidi, Stephen F. (February 2009). «The Colors of Twilight and Sunset». Norman, OK: NOAA/NWS Storm Prediction Center.
↑ «Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important?». nasa.gov. August 1996.
↑ ^13,0 ^13,1 E. Hecht (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley. էջ 88. ISBN 0-321-18878-0.
↑ «Red Sunset, Green Flash».

Արտաքին հղումներ խմբագրել

[Navy-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 «Rise, Set, and Twilight Definitions». U.S. Naval Observatory. Արխիվացված է օրիգինալից 2015 թ․ օգոստոսի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ մարտի 10-ին.

[mw-2] 2,0 ^2,1 «Sunrise». Merriam-Webster Dictionary.

[3] «The Earth Is the Center of the Universe: Top 10 Science Mistakes». Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ նոյեմբերի 18-ին. Վերցված է 2022 թ․ մարտի 10-ին.

[4] Karen Masters (October 2004). «Curious About Astronomy: How does the position of Moonrise and Moonset change?». Curious About Astronomy? Ask an Astronomer. Cornell University Astronomy Department. Վերցված է 2016 թ․ օգոստոսի 11-ին.

[5] «Where Do the Sun and Stars Rise?». Stanford Solar Center. Վերցված է 2012 թ․ մարտի 20-ին.

[Zhangetal-6] 6,0 ^6,1 Zhang, T., Stackhouse, P.W., Macpherson, B., and Mikovitz, J.C., 2021. A solar azimuth formula that renders circumstantial treatment unnecessary without compromising mathematical rigor: Mathematical setup, application and extension of a formula based on the subsolar point and atan2 function. Renewable Energy, 172, 1333-1340. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.03.047

[saha-7] 7,0 ^7,1 ^7,2 K. Saha (2008). The Earth's Atmosphere – Its Physics and Dynamics. Springer. էջ 107. ISBN 978-3-540-78426-5.

[guenther-8] 8,0 ^8,1 B. Guenther, ed. (2005). Encyclopedia of Modern Optics. Vol. 1. Elsevier. էջ 186.

[9] «Hyperphysics, Georgia State University». Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Վերցված է 2012 թ․ ապրիլի 7-ին.

[Bohren-10] 10,0 ^10,1 Craig Bohren (ed.), Selected Papers on Scattering in the Atmosphere, SPIE Optical Engineering Press, Bellingham, WA, 1989

[11] Corfidi, Stephen F. (February 2009). «The Colors of Twilight and Sunset». Norman, OK: NOAA/NWS Storm Prediction Center.

[12] «Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important?». nasa.gov. August 1996.

[hecht-13] 13,0 ^13,1 E. Hecht (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley. էջ 88. ISBN 0-321-18878-0.

[14] «Red Sunset, Green Flash».

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]