A Terra e o céu – altura do Sol conforme a latitude e a estação

O que mostra

O eixo da Terra é inclinado cerca de 23,4° em relação à órbita, por isso a declinação do Sol δ oscila entre +23,4° e −23,4° ao longo do ano. Na latitude φ, a altura do Sol ao meio-dia local é h = 90° − |φ − δ|, e a duração do dia vem do ângulo horário do nascer do Sol, cos H₀ = −tan φ·tan δ. Quando não há solução, o Sol não se põe ou não nasce: sol da meia-noite ou noite polar. As estações vêm dessa inclinação, que muda o ângulo da luz solar e as horas de claridade, e não da distância ao Sol.

Como usar

Clique em Solstício de verão, mova o controle Latitude do equador em direção ao polo e anote a altura ao meio-dia e a duração do dia mostradas ao lado da abóbada celeste. Repita com Solstício de inverno. Depois fixe uma latitude, por exemplo com o botão Honolulu ou Caracas, e arraste Dia ao longo do ano para achar as datas em que o Sol passa pelo zênite. Mude para 3D para ver a Terra inclinada, o plano do horizonte e o raio ao meio-dia que formam o ângulo h.

Parâmetros que você pode mudar

• Latitude do observador -66–80 °
• Dia do ano 1–365
• Mostrar a trajetória do Sol

Perguntas para explorar

1. Perto do equinócio de março, que altura ao meio-dia e que duração do dia a simulação mostra na latitude 21° N?
2. Por que a duração do dia varia pouco ao longo do ano perto do equador, mas muito em latitudes altas?
3. Em que latitude o Sol fica exatamente no zênite ao meio-dia do solstício de junho, e por quê?