Условная астрономическая ночь и серебристые облака

[Эклипсоман]

Добрый вечер! Давно меня не было здесь. После сериала о группе "Комбинация" наслушался их песен, проникся энергетикой Саратова, где был лишь однажды проездом из Краснодара в Самару 22 июля 2007 г. Очень символично тогда получилось: в поезде играла песня "Белая ночь" Виктора Салтыкова и мы как раз въезжали в зону, где ещё сливались вечерние и утренние астрономические сумерки (глубина погружения солнца на широте Саратова только достигла 18°)

Вот сижу и думаю, надо нам уже разобраться, что это такое "условная астроночь"? Официально пока такой термин никто не вводил. Но как ещё назвать период от начала наступления астроночи в зените, сразу после окончания навигационных сумерек, до угла погружения солнца, при котором даже аномальная запыленность атмосферы не вытащит сумеречный сегмент из-за горизонта? К тому же, есть данные, что иногда высота серебристых облаков достигает 118 километров и, соответственно, их можно увидеть у самого горизонта при глубине солнца около 20-22° (интересно, как выглядят серебристые облака на фоне практически ночного темного неба или оно посинеет от их свечения?)

Итак, при каком угле погружения солнца в зените начинается астроночь? 12, 13, 14, 15 градусов? До какого угла астроночь можно считать условной? 21, 22, 23, 24 или больше?

[n_dimion]

Добрый день,
так ведь вроде уже есть общепринятый регламент, что считать сумерками и ночью. Астроночь в вашем изложении имеет достаточно широкий интервал и   покрывает часть астрономических сумерек и стандартную ночь. Критерий астроночь получается слишком неоднозначным, им будет сложно пользоваться при описании условий наблюдений, имхо.


*данные ниже взяты с сайта starwalk.space

Виды сумерек:
Различают три вида сумерек — гражданские, навигационные и астрономические. Они наступают последовательно; на разные виды сумерки делят в зависимости от расположения геометрического центра Солнца под горизонтом:

Гражданские сумерки: 0–6°
Навигационные сумерки: 6–12°
Астрономические сумерки: 12–18°
Период, когда Солнце опускается ниже 18°, называют ночью. Этот показатель является и порогом (плюс минус градус) видимости серебристых облаков. Хотя наверняка есть отдельные случаи обнаружения СО ниже 18 град.

[Эклипсоман]

Добрый день, большое спасибо за ответ. Помню, изначально думали с одним пользователем здесь на форуме ввести условную астроночь с 18° до 24°, чтобы она не пересекалась с сумерками. Либо какие-то дополнительные сумерки в этом интервале, при котором и едва заметная "светлюша" на севере всю ночь при повышенной замутненности атмосферы возможна на широтах Краснодарского края (а то и белые ночи как в случае с Тунгусским метеоритом), и серебристые облака ещё достигают высот, позволяющих хоть и крайне редко наблюдать их у самого северного горизонта при данном положении солнца.

Но фактически, астроночь начинает захватывать небосвод в период, который официально отнесен к сумеречному. Нужно определиться со значением высоты атмосферы освещенной солнцем, при которой уже практически ничто, кроме луны в больших фазах и человеческого фактора в виде светового загрязнения не помешает наблюдать за звездами и дипскаем любой величины. Либо это 150 км (порог сумеречного зондирования), либо около 220 как указывается в литературе, когда наблюдается скачок с исчезновением последних следов голубой окраски. В направлении на зенит данная высота достигается где-то между концом навигационных и серединой астрономических сумерек. Но когда лишь несколько процентов небосвода охвачены астроночью, это вряд ли может считаться условной астроночью. Надо хотя бы 1/4, наверное. Нужны точные данные высоты слоя атмосферы ещё освещенной солнцем в направлении на зенит и на горизонт при различных углах погружения. К сожалению, совсем не силен в вычислениях. Может быть, кто-то здесь сможет помочь.

[Эклипсоман]

Обычно порогом для обнаружения серебристых облаков является глубина солнца в 16°, а предельным значением указывают 19,5°

Тем не менее, если допустить, что зона облаков расширилась до высоты 110-115 км, появляется шанс их увидеть в формально астрономическую ночь около полуночи на широте 45 или южнее, т. к. при глубине солнца около 21° как раз слои этих высот в направлении на горизонт ещё освещаются. Что увидим в таком случае? Серебристые волны на фоне почти абсолютно тёмного (даже не мерцающе-серого как при глубине солнца 15°) небосвода у самого горизонта? Или от света облаков сегмент, в котором они видны, даже в этом случае заметно посинеет?

[Эклипсоман]

Вот ещё дровишек подкину: допустим, глубина солнца в местную полночь ровно 18°, казалось бы, сумерками можно полностью пренебречь, но не тут-то было. Вычитаем радиус солнца (около 16 угловых минут), чтобы узнать на какой глубине находится не его центр, а верхний край солнечного диска, потом ещё неизвестно сколько рефракция составит (на той высоте, где над данной местностью можно наблюдать непрерывный день, лучи светила преломляются в атмосфере как минимум дважды), ну, допустим, 1 градус вычесть. И выходит у нас 17 градусов или даже чуть менее. А тут и замутненность атмосферы подоспела. И – здравствуй Светлюша!

Аналогично можно посчитать для всех более южных широт. И окажется, что астрономические сумерки всю ночь запросто могут дойти до северных окраин Ростова-на-Дону. При стандартной атмосфере. При замутненной, как минимум до нашей Калининской, а то и до Сочи. Соответственно, надо нарисовать новую карту с границами зон сплошных сумерек различных видов на день летнего солнцестояния:

Гражданские сумерки (белые ночи) – от 65°30' до 58°30'
Навигационные сумерки (голубые и синие ночи) – от 58°30' до 53°30'
Астрономические сумерки (мерцающие светлые и серые ночи) – от 53°30 до 47°30'
Условная астрономическая ночь (темно-серые ночи при повышенной замутненности атмосферы, а в случае аномалий наподобие Тунгусского метеорита, вплоть до синих и белых ночей) – от 47°30 до 41°30 и даже южнее.

В мобильной версии Стеллариум можно увидеть несколько скачков освещенности неба в зависимости от глубины солнца. Выбрал ночь с 21 на 22 июня в год, когда луна в это время была наиболее близко к новолунию. Долготу оставил свою (местная полночь около 00:27). И начал двигать широту от экватора к северу. Первый сильный скачок с началом изменения окраски неба с глубоко тёмного на темно-синее программа даёт для широты около трех градусов (02°41', глубина солнца около 63°53', тропическая темнота постепенно убывает к зениту и сходит на нет к широте 03°15 при глубине солнца около 63°19'). Далее первые признаки изменения освещенности неба в стороне солнца программа даёт при достижении широты около 40° (где-то после 39°45', при глубине солнца около 26°48'). Следующий такой момент наступает после достижения 50 широты, при глубине солнца около 16°28'. Интенсивный непрерывный рассвет начинается при глубине солнца около 14°27 (сразу после 52 широты), с появлением яркого оранжевого ореола выше 56° (глубина менее 10°).

[Эклипсоман]

Не уверен в точности данного расчёта по формуле с сайта yarplaneta, но уже хоть что-то сам освоил. Итак, высота нижнего слоя атмосферы, освещенного Солнцем, в зависимости от угла погружения светила:

0°30' (один диаметр) – достаточно подняться на 180 метров и Солнце выглянет. Таким образом, в зоне между 65°43 (средний рефракционный полярный круг, где верхний край солнечного диска не заходит) и около 64° наблюдается условный полярный день (грубо в это понятие можно включить широты от 67° до 64°). А пояс белой ночи начинается южнее.

Глубина Солнца, высота нижней границы атмосферы в направлении на зенит/в направлении на горизонт (км)

1° ≈ 1/0,25
2° ≈ 4/1
3° ≈ 9/2
4° ≈ 15,5/4
5° ≈ 24/6
6° ≈ 35/9
7° ≈ 48/12
8° ≈ 62/15,5
9° ≈ 79/19,5
10° ≈ 98/24
11° ≈ 119/29,5
12° ≈ 142/35 (140/38 по официальным данным)
13° ≈ 168/41
14° ≈ 195/48 (фактически, начало полной астроночи в зените)
15° ≈ 225/55
16° ≈ 257/62
17° ≈ 292/71
18° ≈ 328/79 (325/76 по официальным данным)
19° ≈ 368/89
20° ≈ 409/98
21° ≈ 454/109
22° ≈ 501/119
23° ≈ 551/130
24° ≈ 604/142
25° ≈ 659/155
26° ≈ 718/168
27° ≈ 780/181
28° ≈ 845/195
29° ≈ 914/210
30° ≈ 987/225

[Эклипсоман]

В целом, критерий ночного времени суток (от захода до восхода Солнца) можно разделить на три зоны:

1. Условная ночь (включая гражданские, навигацонные, астрономические, возможно ещё какие-то сумерки, а также условную астроночь) – до угла погружения светила –30°
2. Субтропическая или южная ночь – от –30° до –60°
3. Тропическая или экваториальная ночь – от –60° до –90°