Небо представляет собой беспрепятственный вид вверх с поверхности Земли . Оно включает в себя атмосферу и космическое пространство . Его также можно рассматривать как место между землей и космическим пространством, отличающееся, таким образом, от космического пространства.
В области астрономии небо также называют небесной сферой . Это абстрактная сфера, концентричная Земле, по которой, кажется, дрейфуют Солнце , Луна , планеты и звезды . Небесную сферу условно делят на обозначенные области , называемые созвездиями .
Обычно термин «небо» неофициально относится к перспективе с поверхности Земли; однако значение и использование могут различаться. Наблюдатель на поверхности Земли может увидеть небольшую часть неба, напоминающую купол (иногда называемый небесной чашей ), который днем выглядит более плоским, чем ночью . [1] В некоторых случаях, например, при обсуждении погоды, небо относится только к нижним, более плотным слоям атмосферы.
Дневное небо кажется голубым, потому что молекулы воздуха рассеивают более короткие волны солнечного света больше, чем более длинные (более красный свет). [2] [3] [4] [5] Ночное небо представляет собой преимущественно темную поверхность или область, усеянную звездами. Солнце и иногда Луна видны на дневном небе, если их не закрывают облака . Ночью на небе так же видны Луна, планеты и звезды.
Некоторые из природных явлений, наблюдаемых в небе, — это облака, радуга и полярное сияние . На небе также видны молнии и осадки . Некоторые птицы и насекомые, а также изобретения человека, такие как самолеты и воздушные змеи , могут летать в небе. Из-за деятельности человека над крупными городами часто наблюдается смог днем и световое загрязнение ночью.
Слово «небо» происходит от древнескандинавского « небо» , что означает «облако, обитель Бога ». Скандинавский термин также является источником древнеанглийского scēo , который имеет ту же индоевропейскую основу, что и классический латинский obscūrus , что означает «неясный».
В древнеанглийском языке термин «рай» использовался для описания наблюдаемого пространства над землей. В период среднеанглийского языка слово «небеса» начало смещаться в сторону своего нынешнего религиозного значения. [6]
За исключением прямого солнечного света , большая часть света в дневном небе вызвана рассеянием , в котором преобладает предел малых частиц, называемый рассеянием Рэлея . Рассеяние частиц размером с молекулу (как в воздухе) больше в направлениях как к источнику света, так и от него, чем в направлениях, перпендикулярных пути падения. [7] Рассеяние существенно для света на всех видимых длинах волн, но оно сильнее на более коротком (более синем) конце видимого спектра , а это означает, что рассеянный свет более синий, чем его источник: Солнце . Оставшийся прямой солнечный свет, потеряв часть своих более коротковолновых компонентов, кажется немного менее синим. [5]
Еще сильнее рассеяние происходит в облаках. Отдельные капли воды преломляют белый свет, образуя набор цветных колец . Если облако достаточно густое, рассеяние нескольких капель воды размоет набор цветных колец и создаст размытый белый цвет. [ необходимо разъяснение ] [8]
Небо может окрашиваться во множество цветов, таких как красный, оранжевый, фиолетовый и желтый (особенно перед закатом или восходом солнца), когда свет должен пройти гораздо более длинный путь (или оптическую глубину ) через атмосферу. Эффекты рассеяния также частично поляризуют свет с неба и наиболее выражены под углом 90° от Солнца. Рассеянный свет от горизонта проходит через воздушную массу в 38 раз большую , чем свет от зенита , в результате чего синий градиент выглядит ярким в зените и бледным возле горизонта. [9] Красный свет также рассеивается, если между источником и наблюдателем достаточно воздуха, в результате чего части неба меняют цвет по мере восхода или захода Солнца. По мере того как воздушная масса приближается к бесконечности, рассеянный дневной свет кажется все белее и белее. [10]
Помимо Солнца, далекие облака или заснеженные вершины гор могут казаться желтыми. Эффект не очень заметен в ясные дни, но очень выражен, когда облака закрывают линию обзора, уменьшая синий оттенок от рассеянного солнечного света. [10] На больших высотах небо имеет тенденцию к более темным цветам, поскольку рассеяние уменьшается из-за более низкой плотности воздуха . Крайним примером является Луна, где атмосферное рассеяние не происходит, поэтому лунное небо становится черным, даже когда видно Солнце. [11]
Модели распределения яркости неба были рекомендованы Международной комиссией по освещению (CIE) для разработки схем дневного освещения . Последние разработки относятся к «моделям всего неба» для моделирования яркости неба в различных погодных условиях: от ясной до пасмурной. [12]
Яркость и цвет неба сильно меняются в течение дня, и основная причина этих свойств также различается. Когда Солнце находится значительно выше горизонта , прямое рассеяние солнечного света ( рэлеевское рассеяние ) является доминирующим источником света. Однако в сумерках , в период между закатом и ночью или между ночью и восходом солнца , ситуация более сложная.
Зеленые вспышки и зеленые лучи — оптические явления, возникающие вскоре после захода солнца или перед восходом солнца, когда над Солнцем видно зеленое пятно, обычно не более секунды-двух, либо оно может напоминать зеленый луч, стреляющий вверх из точки заката. . Зеленые вспышки представляют собой группу явлений, возникающих по разным причинам, [14] большинство из которых происходят при температурной инверсии (когда температура увеличивается с высотой, а не при обычном понижении температуры с высотой). Зеленые вспышки можно наблюдать с любой высоты (даже с самолета). Обычно их можно увидеть над беспрепятственным горизонтом, например, над океаном, но их также можно увидеть над облаками и горами. Зеленые вспышки также можно наблюдать на горизонте в связи с Луной и яркими планетами, включая Венеру и Юпитер . [15] [16]
Тень Земли — это тень, которую планета отбрасывает через свою атмосферу и в космическое пространство. Это атмосферное явление видно во время гражданских сумерек (после захода солнца и перед восходом солнца). Когда погодные условия и место наблюдения позволяют четко видеть горизонт, полоса тени выглядит как темная или тускло-голубоватая полоса прямо над горизонтом, в нижней части неба, противоположной направлению (заходящего или восходящего) Солнца. Родственным явлением является Пояс Венеры (или антисумеречная арка), розоватая полоса, которая видна над голубоватой полосой тени Земли в той же части неба. Никакая определенная линия не разделяет тень Земли и Пояс Венеры; одна цветная полоса в небе плавно переходит в другую. [17] [18]
Сумерки делятся на три этапа в зависимости от глубины положения Солнца над горизонтом, измеряемой сегментами по 6°. После захода солнца наступают гражданские сумерки ; оно заканчивается, когда Солнце опускается более чем на 6° ниже горизонта. За этим следуют морские сумерки , когда Солнце находится на глубине от 6° до 12° ниже горизонта (глубина от -6° до -12°), после чего наступают астрономические сумерки , определяемые как период между -12° и - 18°. Когда Солнце опускается более чем на 18° ниже горизонта, небо обычно достигает минимальной яркости. [19]
В качестве источника собственной яркости неба можно выделить несколько источников, а именно свечение воздуха , непрямое рассеяние солнечного света, рассеяние звездного света и искусственное световое загрязнение .
Термин «ночное небо» относится к небу, которое видно ночью. Этот термин обычно ассоциируется с наблюдением за небом и астрономией , имея в виду виды небесных тел , таких как звезды, Луна и планеты, которые становятся видимыми в ясную ночь после захода Солнца. Естественные источники света в ночном небе включают лунный свет, звездный свет и свечение воздуха, в зависимости от местоположения и времени. Тот факт, что небо ночью не совсем темное, легко заметить. Если бы небо (при отсутствии луны и городских огней) было абсолютно темным, на фоне неба невозможно было бы увидеть силуэт объекта.
Ночное небо и его изучение занимают историческое место как в древних, так и в современных культурах. Например, в прошлом фермеры использовали состояние ночного неба как календарь, чтобы определить, когда сажать урожай. Древняя вера в астрологию обычно основана на убеждении, что отношения между небесными телами влияют или передают информацию о событиях на Земле. Между тем научное изучение ночного неба и наблюдаемых в нем тел происходит в рамках науки астрономии.
В астрономии видимого света на видимость небесных объектов в ночном небе влияет световое загрязнение. Присутствие Луны в ночном небе исторически затрудняло астрономические наблюдения из-за увеличения количества окружающего освещения. Однако с появлением искусственных источников света световое загрязнение стало растущей проблемой для наблюдения за ночным небом. Специальные фильтры и модификации осветительных приборов могут помочь решить эту проблему, но для получения наилучших изображений как профессиональные астрономы-оптики, так и любители ищут места для наблюдения, расположенные вдали от крупных городских районов.
Наряду с тенденцией к давлению, состояние неба является одним из наиболее важных параметров, используемых для прогнозирования погоды в горных районах. Утолщение облачного покрова или вторжение в более высокий слой облаков указывает на дождь в ближайшем будущем. Ночью высокие тонкие перисто-слоистые облака могут привести к появлению ореолов вокруг Луны, что указывает на приближение теплого фронта и связанного с ним дождя. [20] Утренний туман предвещает хорошую погоду и может быть связан с морским слоем , что указывает на стабильную атмосферу. [21] Дождливым условиям предшествует ветер или облака, которые препятствуют образованию тумана. Приближение грозовой линии могло указывать на приближение холодного фронта . Безоблачное небо указывает на ясную погоду в ближайшем будущем. [22] Использование небесного покрова в прогнозировании погоды на протяжении веков привело к появлению различных знаний о погоде . [23]
В течение 36 часов после прохождения центра тропического циклона давление начинает падать, и со стороны циклона приближается завеса белых перистых облаков. В течение 24 часов после наибольшего приближения к центру начинают приближаться низкие облака, также известные как бар тропического циклона, поскольку атмосферное давление начинает падать быстрее, а ветер усиливается. В течение 18 часов после приближения центра обычным явлением является шквалистая погода с внезапным усилением ветра, сопровождаемым ливнями или грозами. В течение шести часов после прибытия центра дождь становится непрерывным. В течение часа после центра дождь становится очень сильным, и дуют самые сильные ветры в пределах тропического циклона. Когда в центр приходит сильный тропический циклон, погодные условия улучшаются, и солнце становится видимым, когда взгляд движется над головой. Как только система уходит, ветер меняется на противоположный и вместе с дождем внезапно усиливается. Через сутки после прохождения центра низкая облачность сменяется более высокой, и дождь становится прерывистым. Через 36 часов после прохождения центра высокая облачность прекращается и давление начинает выравниваться. [24]
Полет — это процесс, посредством которого объект движется по небу или за его пределы (как в случае космического полета), будь то за счет создания аэродинамической подъемной силы , движущей тяги , аэростатического использования плавучести или баллистического движения без какой-либо прямой механической поддержки со стороны земли. Инженерные аспекты полета изучаются в аэрокосмической технике , которая подразделяется на воздухоплавание , изучающее летательные аппараты, летающие по воздуху, космонавтику , изучающую летательные аппараты, путешествующие в космосе, и баллистику , изучающую полет летательных аппаратов. снаряды. Хотя люди способны летать на воздушных шарах с 1783 года, [25] другие виды используют полет значительно дольше. Животные, такие как птицы, летучие мыши и насекомые, способны летать. Споры и семена растений используют полет с помощью ветра как метод размножения своего вида. [26]
Во многих мифологиях есть божества, особенно связанные с небом. В египетской религии небо обожествлялось как богиня Нут и как бог Гор . Дайус реконструируется как бог неба, или олицетворенное небо, в протоиндоевропейской религии , откуда Зевс , бог неба и грома в греческой мифологии и римский бог неба и грома Юпитер .
В мифологии австралийских аборигенов Альтжира (или Аррерте) — главный бог неба, а также бог-творец . В мифологии ирокезов Атаенсик — богиня неба, упавшая на землю во время сотворения Земли. Многие культуры рисовали созвездия между звездами на небе, используя их в связи с легендами и мифами о своих божествах.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )