Полярная ночь — явление в самых северных и самых южных регионах Земли, где ночь длится более 24 часов. Это происходит только внутри полярных кругов . [1] Противоположное явление, полярный день или полуночное солнце , возникает, когда Солнце остается над горизонтом более 24 часов.
Под «ночью» понимается нахождение центра Солнца ниже свободного горизонта. Поскольку атмосфера преломляет солнечный свет, полярный день длиннее полярной ночи, а площадь, на которую влияет полярная ночь, несколько меньше площади полуночного солнца. Полярный круг расположен на широте между этими двумя областями, примерно на 66,5°. За Полярным кругом день, за Полярным кругом ночь , и наоборот.
Любая планета или луна с достаточным осевым наклоном , которые вращаются относительно своей звезды значительно чаще, чем вращаются вокруг звезды (и без приливной блокировки между ними), испытают то же явление (ночное время, продолжающееся более одного периода вращения).
.jpg/1280px-Ruka_Cottage_(8328890447).jpg)
Продолжительность полярной ночи варьируется в зависимости от широты: от 24 часов внутри полярных кругов до 179 дней на полюсах. Как уже упоминалось, в локации полярная ночь не означает, что здесь будет полная темнота; во многих случаях из-за преломления солнечного света над горизонтом место, где наблюдается полярная ночь, может находиться в одной из различных фаз полярных сумерек. Как и в местах, где наблюдается дневное время, середина дня обычно будет самым ярким временем в местах, где наблюдаются полярные сумерки. [2]
Например, типичный день полярной ночи в Вадсё, Норвегия, начинается с астрономической ночи, астрономических сумерек, морских сумерек и гражданских сумерек в указанном порядке (каждая последующая фаза включает больше света, чем предыдущая). После гражданских сумерек день будет проходить через другие фазы в обратном порядке (морские сумерки, затем астрономические сумерки, затем астрономическая ночь, завершающая день). [3]
Поскольку существуют разные виды сумерек , существуют и разные виды полярной ночи. Каждый вид полярной ночи определяется тем, что она темнее соответствующего вида сумерек. Описания ниже основаны на относительно ясном небе, поэтому небо будет темнее при наличии плотных облаков.
Полярные сумерки возникают в районах, которые расположены на внутренней границе полярных кругов, где Солнце весь день в день зимнего солнцестояния будет находиться над горизонтом или под ним . Тогда в кульминации Солнца не будет настоящего дневного света , а только гражданские сумерки . Это означает, что Солнце находится ниже горизонта, но менее чем на 6°. Во время гражданских сумерек света может быть достаточно для большинства обычных видов деятельности на свежем воздухе из-за рассеяния света в верхних слоях атмосферы и рефракции. Уличные фонари могут оставаться включенными, и человек, смотрящий в окно из ярко освещенной комнаты, может увидеть свое отражение даже в полдень, поскольку уровень внешней освещенности будет ниже, чем во многих освещенных внутренних помещениях. Это происходит на широтах примерно между 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, прибегают к лечению искусственным светом, поскольку психологические преимущества дневного света требуют относительно высокого уровня окружающего света (до 10 000 люкс ), которого нет ни на одной стадии сумерек; таким образом, полуденные сумерки, наблюдаемые где-либо внутри полярных кругов, по-прежнему остаются для этой цели «полярной ночью».
Период гражданской полярной ночи дает лишь слабое свечение света, видимое в полдень. Это происходит тогда, когда гражданских сумерек нет , а в кульминацию Солнца наступают только морские сумерки . Гражданские сумерки наступают, когда Солнце находится на расстоянии от 0 до 6° ниже горизонта, а гражданская ночь — когда оно находится ниже этого уровня. Таким образом, гражданская полярная ночь ограничена широтами примерно выше 72 ° 34 ', что составляет ровно 6 ° внутри полярного круга. Нигде в континентальной Европе это определение не встречается. Однако на норвежской территории Шпицбергена гражданская полярная ночь длится примерно с 11 ноября по 30 января. В Диксоне , в России, с 6 декабря по 6 января наблюдается гражданская полярная ночь. Во время плотной облачности в таких местах, как побережье Финнмарка (около 70°) в Норвегии, «день» станет более темным. Однако на канадской территории Понд-Инлет, Нунавут , гражданская полярная ночь длится примерно с 16 по 26 декабря.
В период морской полярной ночи дневного света не видно, за исключением около полудня. Это происходит тогда, когда морских сумерек нет , а в кульминацию Солнца наступают только астрономические сумерки . Морские сумерки наступают, когда Солнце находится между шестью и двенадцатью градусами ниже горизонта. Около полудня на горизонте есть место, где из-за преломления света больше, чем в других. Во время морской ночи Солнце находится ниже 12 ° ниже горизонта, поэтому морская полярная ночь ограничена широтами примерно выше 78 ° 34 ', что составляет ровно 12 ° в пределах полярного круга или примерно 11,5 ° от полюса.
На норвежской территории Шпицберген Ню-Олесунн это происходит с 12 по 30 декабря. Его антипод ( 78 ° 55'S 168 ° 4'W / 78,917 ° S 168,067 ° W / -78,917; -168,067 ) испытывает это с июня с 12 по 1 июля.
На канадской территории Эврика, Нунавут , это происходит со 2 декабря по 8 января. Его антипод ( 79 ° 59'S 94 ° 4'E / 79,983 ° S 94,067 ° E / -79,983; 94,067 ) испытывает это с июня с 1 по 11 июля. [4]
На российской территории Земли Франца-Иосифа это происходит с 27 ноября по 15 января. Ее антипод ( 81 ° ю.ш. 125 ° з.д. / 81 ° ю.ш. 125 ° з.д. / -81; -125 ) испытывает это с 25 мая по 17 июля. .
Алерт , Нунавут , самое северное поселение в Канаде и мире, испытывает это с 19 ноября по 22 января. Его антипод ( 82 ° 30'S 117 ° 38'E / 82,500 ° S 117,633 ° E / -82,500; 117,633 ) испытывает это с 19 мая по 25 июля. [5]
Оодаак , гравийная отмель на северной оконечности Гренландии и спорная самая северная точка суши , испытывает это с 15 ноября по 27 января. Его антипод ( 83 ° 40'S 150 ° 7'E / 83,667 ° S 150,117 ° E / 83,667 ° S 150,117 ° E /-83,667; 150,117 ) испытывает это с 13 мая по 31 июля. [6]
Астрономическая полярная ночь — период непрерывной ночи , когда не бывает астрономических сумерек . Астрономические сумерки наступают, когда Солнце находится между двенадцатью и восемнадцатью градусами ниже горизонта, и астрономическая ночь, когда оно находится ниже этого горизонта. Таким образом, астрономическая полярная ночь ограничена широтами примерно выше 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 , Южнополярная научно-исследовательская станция, зимний персонал которой полностью изолирован с середины февраля до конца октября. Во время астрономической полярной ночи в течение всего дня будут видны звезды шестой величины, являющиеся самыми тусклыми звездами, видимыми невооруженным глазом . Это происходит, когда солнце находится между ровно 18° и примерно 23°26' ниже горизонта. Такие условия длятся на полюсах около 11 недель.
Южный полюс , Антарктида испытывает это с 11 мая по 1 августа. [7]
На Северном полюсе это происходит с 12 ноября по 28 января. [8] [9]
Если бы наблюдатель, находящийся либо на Северном, либо на Южном полюсе, определил «день» как время от максимального подъема Солнца над горизонтом в течение одного периода дневного света до максимального подъема Солнца над горизонтом следующий период дневного света, а затем «полярный день», переживаемый таким наблюдателем, будет длиться один земной год. [10]
Были проведены многочисленные анализы для изучения воздействия полярной ночи на человека. В Тромсё, Норвегия , городе, расположенном на 69 градусе северной широты, наблюдается двухмесячная полярная ночь, продолжающаяся с середины ноября до середины января. Анализ был проведен на основе данных медицинского обследования 2015–2016 годов, в котором приняли участие жители региона старше 40 лет, с целью проанализировать сезонные изменения режима сна в Тромсё. Исследование показало, что в осенние и зимние месяцы бессонница чаще встречается среди мужчин, но не среди женщин. Однако в целом продолжительность сна практически не менялась в течение года, несмотря на резкие изменения дневного света; Стоит отметить, что фактором такого результата может быть значительное количество искусственного света в Тромсё. [11]
Аналогичное исследование было проведено среди мужчин, перезимовавших на аргентинской исследовательской станции Бельграно II в Антарктиде . Станция расположена на 77 градусе южной широты, поэтому полярная ночь длится 4 месяца. Исследование проводилось в рамках пяти различных зимних кампаний 2010-х годов, в общей сложности в нем приняли участие 82 человека. Исследование показало, что участники обычно спали в летние месяцы дольше, чем в зимние. Кроме того, в зимние месяцы наблюдалось большее количество социальных смен часовых поясов . [12]
Третье исследование было направлено на изучение психического здоровья 88 корейских членов экипажа на двух разных исследовательских станциях в Антарктиде: станции Кинг Седжон и станции Чан Бого . До начала исследования ни у одного члена экипажа не было диагностировано психическое заболевание . Во время пребывания в Антарктиде в начале зимы у 7 из 88 членов экипажа было диагностировано психическое заболевание. Психические заболевания включали бессонницу (3 диагностированных), депрессивное расстройство (1 диагностированное), расстройство адаптации (2 диагностированных) и расстройство, вызванное употреблением алкоголя (1 диагностированное). [13]
В целом, оба антарктических исследования показали меньшее количество сна в начале зимы, в то время как исследование на корейских базах также показало начало проблем с психическим здоровьем в это время. [12] [13] Хотя исследование в Тромсё не показало такого же снижения продолжительности сна, как исследования в Антарктике (возможно, из-за большого количества искусственного света), оно показало увеличение количества бессонницы у мужчин зимой; [11] Таким образом, во всех трех исследованиях было показано, что полярная ночь оказывает влияние на сон и/или психическое здоровье.