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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / astro / 13409 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-24  |  3.3 KB
  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!yale.edu!qt.cs.utexas.edu!cs.utexas.edu!sun-barr!west.West.Sun.COM!smaug.West.Sun.COM!astro!richard
  2. From: Richard.Mathews@West.Sun.COM (Richard M. Mathews)
  3. Newsgroups: sci.astro
  4. Subject: Re: Solstice Question (simple)
  5. Date: 24 Dec 92 21:22:09 GMT
  6. Organization: Sunsoft Inc., Los Angeles, CA.
  7. Lines: 56
  8. Message-ID: <richard.725232129@astro>
  9. References: <7460063@hpfcso.FC.HP.COM>
  10. NNTP-Posting-Host: astro
  11. Originator: richard@astro
  12.  
  13. goris@hpfcso.FC.HP.COM (Andy Goris) writes:
  14.  
  15. >   As everyone knows, winter solstice is the day with the shortest time 
  16. >   between sun-rise and sun-set.  However, it is neither the day
  17. >   of latest sun-rise nor earlist sun-set.  Why is this?  I'm having
  18. >   trouble picturing in my mind what happens  as the earth rotates
  19. >   around the sun, and how the tilt of the earth could cause this.
  20. >   One of my coworkers believes the shift is caused by the fact the
  21. >   earth is not in perfectly circular orbit around the sun.  I can't
  22. >   see how our elliptical orbit could cause this effect.
  23.  
  24. The first thing to realize is the time at which the sun crosses the
  25. meridian is not constant.  The rate of change of the time of sunset (or
  26. sunrise) is the rate of change of the time of the meridian crossing plus
  27. (or minus) one half of the rate of change of the length of the day.  And
  28. in December, the rate of change of the time of the meridian crossing is
  29. faster than at any other time of year.
  30.  
  31. >   I believe the answer to this question would also explain that 
  32. >   photograph of the sun moving in a figure-8 pattern you see in S&T every 
  33. >   so often.  It's a time exposure where, for one year, the shutter is 
  34. >   openened at the same time every day. I understand how the earths tilt 
  35. >   causes the up-down movement in the figure-8, but what causes the 
  36. >   left-right movement, and why does it have a period of twice/year?
  37.  
  38. Exactly.  Sometimes the sun is farther west and crosses the meridian
  39. earlier, and sometime is is farther east and crosses the meridian later.
  40. The reason for this is a combination of the sun moving faster along the
  41. ecliptic in winter than in summer because we are closer to the sun, and
  42. the projection of the sun's ecliptic motion onto the equator is greater
  43. at either solstice because (a) the motion is due west-east rather than
  44. at an angle as at the equinox and (b) the closer you are to a pole the
  45. more longitudinal lines you cross with the same motion.
  46.  
  47. >   Here's some other related questions:
  48.  
  49. >   1. If you live on the equator, is the length of the day always ~12 hours?
  50.  
  51. Yes, but the time of sunrise and the time of sunset both shift by +/- 15
  52. minutes.  And due to refraction, the length of the day is a few minutes
  53. longer than 12 hours.
  54.  
  55. >   2. If you live on the equator, do you really get effectively two
  56. >      summers (when the sun is highest in the sky), that occur on the
  57. >      two equinoxes?  
  58.  
  59. The difference in light energy received on the equator at an equinox
  60. (cos(0)=1.0) and the energy received at a solstice (cos(23 degrees)=.92)
  61. isn't all that significant.  Compare that with the difference for me
  62. (latitude=34 degrees) of light received in summer (cos(34-23)=.98) and
  63. in winter (cos(34+23)=.55).
  64.  
  65.      Richard M. Mathews            F oster 
  66.                      E stonian-Latvian-Lithuanian
  67. Richard.Mathews@West.Sun.COM          I ndependence and
  68.                        F reedom!
  69.