Полярная ночь — это явление, которое происходит в самых северных и самых южных регионах Земли , когда Солнце остаётся за горизонтом более 24 часов. Это происходит только внутри полярных кругов . [1] Противоположное явление, полярный день или полуночное солнце , происходит, когда Солнце остаётся над горизонтом более 24 часов.
Существует несколько способов определения сумерек , постепенный переход к ночи и от нее , когда Солнце находится за горизонтом. «Гражданские» сумерки наступают, когда Солнце находится между 0 и 6 градусами ниже горизонта. В этот период видны близлежащие планеты, такие как Венера , и яркие звезды, такие как Сириус . «Морские» сумерки продолжаются до тех пор, пока Солнце не опустится на 12 градусов ниже горизонта. Во время навигационных сумерек горизонт все еще достаточно виден для навигации . «Астрономические» сумерки продолжаются до тех пор, пока Солнце не опустится на 18 градусов ниже горизонта. Ночь формально определяется как период, когда Солнце находится на 18 или более градусов ниже любого из горизонтов. За пределами 18 градусов преломленный солнечный свет больше не виден, поэтому небо полностью темное.
Поскольку атмосфера преломляет солнечный свет, полярный день длиннее полярной ночи, а область, в которой наступает полярная ночь, несколько меньше области, в которой наступает полярный день. Полярные круги расположены на широтах между этими двумя областями, примерно на 66,5°. В то время как в Полярном круге день , в Южном круге ночь , и наоборот.
Любая планета или луна с достаточным наклоном оси , которая вращается относительно своей звезды значительно чаще, чем вращается вокруг нее (и без приливной блокировки между ними), будет испытывать то же самое явление (ночь, длящаяся более одного периода вращения).
.jpg/1280px-Ruka_Cottage_(8328890447).jpg)
Продолжительность полярной ночи варьируется в зависимости от широты от 24 часов только внутри полярных кругов до 179 дней на полюсах. Поскольку существуют различные виды сумерек , существуют также различные виды полярных сумерек, которые прогрессируют к настоящей полярной ночи. Каждый вид полярной ночи определяется как время, когда она темнее, чем соответствующий вид сумерек. Описания ниже основаны на относительно ясном небе, поэтому небо будет темнее при наличии плотных облаков.
Как уже упоминалось, место, где наступает полярная ночь, не означает, что оно будет находиться в полной темноте; в большинстве случаев, из-за преломления солнечного света над горизонтом, место, где наступает полярная ночь, на самом деле будет находиться в одной из различных фаз полярных сумерек. Как и в местах, где наступает дневной свет, середина дня обычно будет самым ярким временем в местах, где наступают полярные сумерки. [2]
Например, типичный день во время гражданских полярных сумерек в Вадсё, Норвегия, начнется с ночи, астрономических сумерек, навигационных сумерек и гражданских сумерек в указанном порядке (каждая последующая фаза будет включать больше света, чем предыдущая). После гражданских сумерек день будет проходить через другие фазы в обратном порядке (навигационные сумерки, затем астрономические сумерки, затем ночь, чтобы закончить день). [3]
Гражданские полярные сумерки происходят в областях, которые расположены на внутренней границе полярных кругов, где Солнце будет находиться на горизонте или под ним весь день в день зимнего солнцестояния . Тогда нет настоящего дневного света в солнечную кульминацию , только гражданские сумерки . Это означает, что Солнце находится ниже горизонта, но менее чем на 6°. Во время гражданских сумерек все еще достаточно света для большинства обычных мероприятий на открытом воздухе из-за рассеивания света верхними слоями атмосферы и рефракции. Уличные фонари могут оставаться включенными, и человек, смотрящий в окно из ярко освещенной комнаты, может видеть их отражение даже в полдень, так как уровень наружной освещенности будет ниже, чем во многих освещенных помещениях. Это происходит на широтах между примерно 67°24' и 72°34' северной или южной широты, когда Солнце не восходит, видны только гражданские сумерки.
Северное полушарие:
Южное полушарие:
Страдающие сезонным аффективным расстройством, как правило, ищут терапию с использованием искусственного света, поскольку психологические преимущества дневного света требуют относительно высокого уровня окружающего света (до 10 000 люкс ), который отсутствует на любой стадии сумерек; таким образом, полуденные сумерки, наблюдаемые в любой точке внутри полярных кругов, по-прежнему считаются «полярной ночью» для этой цели.
Во время морских полярных сумерек в полдень можно увидеть только слабое свечение света. Это происходит, когда нет гражданских сумерек , и только морские сумерки случаются в солнечную кульминацию . Гражданские сумерки случаются, когда Солнце находится между 0 и 6° ниже горизонта, поэтому это явление также можно назвать гражданской полярной ночью. Поэтому морские полярные сумерки ограничены широтами выше примерно 72° 34', что составляет ровно 6° внутри полярного круга. Нигде на материковой Европе это определение не выполняется. Однако на норвежской территории Шпицбергена морские полярные сумерки длятся примерно с 11 ноября по 30 января. Диксон , в России, переживает морские полярные сумерки с 6 декабря по 6 января. Во время плотного облачного покрова такие места, как побережье Финнмарка (около 70°) в Норвегии, получат более темный «день». Однако на канадской территории Понд-Инлет, Нунавут , полярные сумерки длятся примерно с 16 по 26 декабря.
Во время астрономических полярных сумерек нет никаких следов дневного света, за исключением около полудня. Это происходит, когда нет никаких навигационных сумерек , и только астрономические сумерки случаются в солнечную кульминацию . Навигационные сумерки случаются, когда Солнце находится между шестью и двенадцатью градусами ниже горизонта, поэтому это явление также можно назвать навигационной полярной ночью. На горизонте около полудня есть место с большим количеством света, чем другие из-за рефракции. Во время астрономических сумерек Солнце находится ниже, чем на 12° ниже горизонта, поэтому астрономические полярные сумерки ограничены широтами выше примерно 78° 34', что составляет ровно 12° внутри полярного круга или примерно 11,5° от полюса.
Норвежская территория Шпицберген Ню-Олесунн испытывает это явление с 12 по 30 декабря. Ее антипод ( 78°55′ю.ш. 168°4′з.д. / 78.917°ю.ш. 168.067°з.д. / -78.917; -168.067 ) испытывает это явление с 12 июня по 1 июля.
Канадская территория Эврика, Нунавут , испытывает это явление с 2 декабря по 8 января. Ее антипод ( 79°59′ю.ш. 94°4′в.д. / 79.983°ю.ш. 94.067°в.д. / -79.983; 94.067 ) испытывает это явление с 1 июня по 11 июля. [4]
На российской территории Земли Франца-Иосифа это явление наблюдается с 27 ноября по 15 января. На ее антиподе ( 81°S 125°W / 81°S 125°W / -81; -125 ) это явление наблюдается с 25 мая по 17 июля.
Алерт , Нунавут , самое северное поселение в Канаде и мире, испытывает это явление с 19 ноября по 22 января. Его антипод ( 82°30′ю.ш. 117°38′в.д. / 82,500°ю.ш. 117,633°в.д. / -82,500; 117,633 ) испытывает это явление с 19 мая по 25 июля . [5]
Удаак , галечная отмель на северной оконечности Гренландии и спорная самая северная точка суши , испытывает это явление с 15 ноября по 27 января. Его антипод ( 83°40′ ю.ш. 150°7′ в.д. / 83,667° ю.ш. 150,117° в.д. / -83,667; 150,117 ) испытывает это явление с 13 мая по 31 июля. [6]
Настоящая полярная ночь — это период непрерывной темноты, когда в кульминации Солнца не происходит астрономических сумерек . Астрономические сумерки случаются, когда Солнце находится между двенадцатью и восемнадцатью градусами ниже горизонта, а ночь — когда оно ниже этого значения. Таким образом, настоящая полярная ночь ограничена широтами выше примерно 84° 34', что составляет ровно 18° внутри полярного круга или примерно пять с половиной градусов от полюса. Единственное постоянное поселение на Земле выше этой широты — Южнополярная станция Амундсена-Скотта , научно-исследовательская станция на Южном полюсе , зимний персонал которой полностью изолирован с середины февраля до конца октября. Во время настоящей полярной ночи звезды шестой величины, которые являются самыми тусклыми звездами, видимыми невооруженным глазом, будут видны в течение всего 24-часового дня . Это происходит, когда Солнце находится ровно между 18° и примерно 23° 26' ниже горизонта. Эти условия длятся около 11 недель на полюсах.
Южный полюс , Антарктида, испытывает это явление с 11 мая по 1 августа . [7]
На Северном полюсе это явление наблюдается с 12 ноября по 28 января. [8] [9]
Если наблюдатель, находящийся либо на Северном, либо на Южном полюсе, определит «день» как время от максимального подъёма Солнца над горизонтом в течение одного периода дневного света до максимального подъёма Солнца над горизонтом в следующем периоде дневного света, то «полярный день», воспринимаемый таким наблюдателем, будет длиться один земной год. [10]
Многочисленные анализы были проведены для изучения влияния полярной ночи на людей. В Тромсё, Норвегия , городе, расположенном на 69 градусах северной широты, наблюдается полярная ночь длиной в 2 месяца, которая длится с середины ноября до середины января. Анализ был проведен на основе данных 2015-16 годов из медицинского обследования, в котором участвовали жители региона старше 40 лет, с целью проанализировать сезонные изменения режимов сна в Тромсё. Исследование показало, что среди мужчин была более высокая распространенность бессонницы в осенние и зимние месяцы, но не среди женщин. Однако в целом продолжительность сна мало менялась или вообще не менялась в течение года, несмотря на экстремальные изменения в дневном свете; стоит отметить, что фактором этого результата может быть значительное количество искусственного освещения в Тромсё. [11]
Аналогичное исследование было проведено среди мужчин, которые зимовали на Бельграно II , аргентинской исследовательской станции в Антарктиде . Станция расположена на 77 градусах южной широты, что приводит к полярной ночи продолжительностью 4 месяца. Исследование проводилось в течение 5 различных зимних кампаний в 2010-х годах, в которых приняли участие в общей сложности 82 человека. Исследование показало, что участники обычно спали дольше в летние месяцы, чем в зимние. Кроме того, в зимние месяцы наблюдалось большее количество социального джетлага . [12]
Третье исследование было направлено на изучение психического здоровья 88 корейских членов экипажа на двух различных исследовательских станциях в Антарктиде, станции King Sejong и станции Jang Bogo . Ни у одного из членов экипажа не было диагностировано психическое заболевание до исследования. Во время пребывания в Антарктиде у 7 из 88 членов экипажа было диагностировано психическое заболевание в начале зимы. Психические заболевания включали бессонницу (3 диагностировано), депрессивное расстройство (1 диагностировано), расстройство адаптации (2 диагностировано) и расстройство, связанное с употреблением алкоголя (1 диагностировано). [13]
В целом, оба антарктических исследования показали более низкое количество сна, начиная с начала зимы, в то время как исследование на корейских базах также показало начало проблем с психическим здоровьем в это время. [12] [13] Хотя исследование из Тромсё не показало аналогичного снижения продолжительности сна, как антарктические исследования (возможно, из-за большого количества искусственного света), оно показало увеличение количества случаев бессонницы у мужчин зимой; [11] поэтому было показано, что полярная ночь оказывает влияние на сон и/или психическое здоровье во всех трех исследованиях.
