круг него в горизонтальной плоскости. Но когда зенит переместился в точку Z
, положение вещей сразу изменилось, поскольку небо будет, как и раньше, кружиться вокруг линии , а не вокруг линии зенита . Когда он стоял на точке Северного полюса, эти две линии совпадали, а поэтому и круги, описываемые вокруг небесного полюса звездами, были описываемы и вокруг линии зенита. Но когда зенит, обозначенный на рис. 2 как Z, отличается от точки Р, небесный горизонт наблюдателя обозначится как , и звезды теперь станут двигаться кругами, склоняющимися к его горизонту. Это показано на рис. 2 черными линиями , , Рис. 2
Некоторые звезды, например, те, что расположены на участке неба, обозначенном здесь как точки , будут видимы для него всю ночь напролет, поскольку круги их вращения — над горизонтом . Но все звезды на расстоянии от полюса больше, чем РВ
или , будут в своем ежедневном вращении проходить частично выше, а частично и ниже горизонта. Например, звезды в точке С и D будут описывать круги частично ниже горизонта , то есть картина видимой небесной полусферы для наблюдателя, чей зенит обозначен здесь как Z, будет отличаться от того, что видит наблюдатель с точки полюса. Звезды уже будут кружиться не в горизонтальной плоскости, а наклонно. Многие из них могут быть и циркумполярны и видимы всю ночь, но другие будут восходить и заходить, как у нас в тропиках, двигаясь наклонно. Когда Z расположена очень близко к Р, только некоторые звезды будут так подниматься и заходить, и разница не будет слишком заметной, но если Z будет отодвинута дальше к югу, разница будет все более и более явной.Подобные же изменения возникнут и в длительности дня и ночи, по мере продвижения наблюдателя все дальше к югу от точки полюса. Это поясняется на рис. 3. Примем точку Р
за небесный Северный полюс, а за небесный экватор. И если солнце будет двигаться по эклиптике , угол наклона которой к экватору равен примерно (), круги и будут соответствовать земным широтам, именуемым тропиками, а круг АС — Полярному кругу. Если же солнце будет двигаться по эклиптике , то в своем ежегодном пути оно неизменно дважды пройдет над головой наблюдателя, стоящего в пределах земной зоны тропиков, то есть один раз от точки к точке Е и второй раз на обратном пути от точки Е к точке . Солнце также будет в течение некоторого времени проходить севернее зенита наблюдателя, а в другую часть года — южнее. Но поскольку высота солнца над экватором никогда не бывает более , то есть EQ, наблюдатель, чей зенит находится севернее круга , всегда будет видеть солнце южнее своего зенита, и это расстояние будет увеличиваться по мере продвижения наблюдателя к Северному полюсу. Но все же солнце еще будет ежедневно появляться над горизонтом хотя бы на несколько часов, пока зенит наблюдателя находится между точками и АС.Рис. 3
Говоря конкретнее, если наблюдатель стоит так, что его зенит находится в точке С
, то есть на северном пределе умеренной зоны, тогда небесный горизонт достигнет , и его будут определять точки , а солнце, двигаясь над горизонтом по эклиптике будет видно над ним часть дня в течение всего года.
Но если наблюдатель перейдет арктический пояс, солнце станет скрываться за горизонтом ежегодно на несколько дней, а в точке Северного полюса оно станет пребывать там в течение шести месяцев. Итак, мы видим, что длительность ночи на Северном полюсе, измеряемая шестью месяцами, постепенно сокращается по мере отхода от него, и, наконец, в умеренной зоне солнце уже бывает над горизонтом ежедневно по нескольку часов.
На рис. 3 примем точку Z
за зенит наблюдателя в пределах арктического региона, и тогда горизонт будет представлен линией , а солнце в своем ежегодном курсе будет на некоторое время почти скрываться за горизонт.Предположим, что солнце находится в точке n. Тогда его движение в течение дня обозначится точками nН
, а полный круг оно свершит под горизонтом , который виден наблюдателю, чей зенит обозначен точкой Z. Для такого наблюдателя солнце будет невидимым в своем движении по эклиптике ежегодно от до n и обратно от n до. В соответствии со своим полным исчезновением на некоторое время, светило будет постоянно появляться над горизонтом на то же время при прохождении по своему северному курсу. Например, поместим солнце в точку d, и тогда дневной круг его вращения, то есть будет полностью над горизонтом . И так это будет происходить все время, пока солнце будет двигаться от d до Е и обратно, то есть от Е до d, ежегодно.В течение того времени, когда солнце не восходит и не заходит, оно двигается, подобно циркумполярной звезде, наклонными кругами вокруг наблюдателя. Во всех своих положениях между точками n
и d, а также, соответственно, частью эклиптики с обратной стороны, солнце за 24 часа суток будет пребывать и над и под горизонтом, определяя смену дня и ночи. Для нас день бывает длиннее ночи, когда солнце проходит по северной части небесной полусферы, а когда по южной, то ночь становится длиннее дня.