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계절과 낮 길이 시뮬레이터

이 시뮬레이션의 방정식

δ = −23.44° × cos(360° × (N + 10) ÷ 365)
N연중 날짜1월 1일이 1일째. 6월 하지는 약 172일째, 12월 동지는 약 355일째
δ태양의 적위정오에 태양이 머리 바로 위에 오는 위도: 6월 하지에 +23.44°, 춘분과 추분에 0, 12월에 −23.44°

현재 값을 넣으면:

cos ω₀ = −tan φ × tan δ, 낮의 길이 = 2 ω₀ ÷ 시간당 15°
φ위도 φ (°, 북쪽이 양수)
ω₀일몰 시각의 시간각정오부터 일몰까지 지구가 도는 각. 극권 안에서는 백야나 극야가 생긴다
낮의 길이낮 시간지방 태양시로 해 뜨는 시각과 지는 시각은 12:00에서 그 절반을 빼고 더한 시각

현재 값을 넣으면:

남중 고도 = 90° − |φ − δ|
고도정오의 태양 높이높을수록 땅에 닿는 햇빛이 집중된다

현재 값을 넣으면:

Q = (S₀ ÷ π) (ω₀ sin φ sin δ + cos φ cos δ sin ω₀)
S₀태양 상수대기 꼭대기에서 1,361 W/m². 지구와 태양 사이 거리의 작은 변화는 무시했다
Q하루 동안 제곱미터당 평균 햇빛대기 꼭대기에서의 값. 여름을 덥게 하는 것은 태양까지의 거리가 아니라 이것이다

현재 값을 넣으면:

계절 시뮬레이터 사용법

  1. 지구는 자전축이 23.4° 기운 채, 우주에서 늘 같은 방향을 가리키며 태양을 돕니다. 한 해를 재생하거나 날짜를 정하면, 먼저 북반구가, 그다음 남반구가 태양 쪽으로 기우는 것이 보입니다. 밤 쪽은 어둡고, 빨간 고리가 여러분의 위도입니다.
  2. 위도를 정하고 낮의 길이, 일출과 일몰, 정오의 태양 높이, 하루 평균 햇빛 (제곱미터당)을 읽습니다. 그래프는 그 위도에서 한 해 동안의 낮 길이를 보여 줍니다. 적도에서는 평평한 선, 런던에서는 약 8시간에서 16시간까지의 변화, 극권 안에서는 몇 달 동안 이어지는 백야와 극야입니다.
  3. 같은 위도에서 하지와 동지를 비교해 보세요. 여름에는 태양이 높아 빛이 땅에 더 곧게 닿고, 하늘에 더 오래 머뭅니다. 이 둘이 함께 여름을 덥게 하며, 지구와 태양 사이의 거리 때문이 아닙니다. 지구 가까이에서 보기를 체크하면 기울기를 더 가까이 볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

계절은 왜 생기나요?

지구 자전축이 공전 궤도면의 수직선에 대해 23.4° 기울어 있기 때문입니다. 한 해 내내 자전축은 우주에서 같은 방향을 유지하므로, 반년은 북반구가 태양 쪽으로 기울어 태양이 높고 낮이 길며, 나머지 반년은 남반구가 그렇습니다. 사실 지구가 태양에 가장 가까운 때는 1월 초, 북반구의 겨울입니다.

낮의 길이는 어떻게 계산하나요?

위도 φ와 태양의 적위 δ로 cos ω₀ = −tan φ × tan δ를 구합니다. ω₀는 정오부터 일몰까지 지구가 도는 각이며, 낮은 2ω₀ ÷ 15° 시간 이어집니다. −tan φ tan δ가 ±1 범위를 벗어나면 해가 지지 않거나 뜨지 않으며, 이는 극권 안에서 일어납니다. 실제 일출은 대기가 빛을 굴절시키고 태양이 점이 아니라 원반이어서 몇 분 더 이릅니다.

일출과 일몰을 왜 태양시로 나타내나요?

시계 시각은 시간대, 그 안에서의 위치, 서머타임에 따라 달라지기 때문입니다. 지방 태양시에서는 태양이 가장 높을 때가 정오이고, 일출과 일몰이 그 앞뒤로 대칭입니다. 시계 시각을 구하려면 여러분의 경도와 시간대 기준 자오선의 차이 (1도당 4분)와 균시차 (최대 16분)를 더합니다.

하지·동지와 춘분·추분은 무엇인가요?

6월 하지 (6월 21일 무렵)는 태양이 북회귀선 (북위 23.4°) 바로 위에 오는 때로, 북반구에서는 낮이 가장 길고 남반구에서는 가장 짧습니다. 12월 동지는 그 반대입니다. 3월과 9월의 춘분과 추분에는 태양이 적도 바로 위에 오고, 어디서나 낮과 밤이 약 12시간씩입니다.

WebGL이 꺼져 있다고 나옵니다.

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무언가 업로드되나요?

아니요. 시뮬레이션은 사용자의 브라우저가 WebGL로 직접 그립니다. 어디에도 전송되지 않으며, 페이지를 한 번 불러오면 오프라인에서도 계속 작동합니다.

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