Поляр түн – күннің 24 сағаттан аса уақыт бойы көрінбейтін құбылысы. Поляр аймақтарда ғана кездеседі, поляр күнімен қатар жүреді. Астрономиялық жайттар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
24 сағаттан артыққа созылатын түн
Night lasting for more than 24 hours
Полярлық түн – Жердің ең солтүстік және оңтүстік аймақтарында 24 сағаттан артыққа созылатын құбылыс. Бұл құбылыс тек полярлық шеңберлер ішінде ғана кездеседі. Оған кері құбылыс – полярлық күн немесе жартытүн, Күннің көкжиектің үстінде 24 сағаттан артық уақыт бойы қалуымен сипатталады. "Түн" дегеніміз – Күннің ортасы еркін көкжиектен төменде жатқан жағдай. Атмосфера күн сәулесін сындыратындықтан, полярлық күн полярлық түнден ұзаққа созылады, ал полярлық түнге тап болған аймақ, жартытүнге тап болған аймақтан сәл кішірек болады. Полярлық шеңбер бұл екі аймақтың арасындағы ендікте, шамамен 66,5° орналасқан. Арктикалық шеңберде күн болса, Антарктикалық шеңберде түн, және керісінше. Кез келген планета немесе ай, егер оның осі жеткілікті мөлшерде еңкейген болса және жұлдызын айналу жиілігі, оның жұлдызды айналуынан әлдеқайда жоғары болса (сонымен қатар екеуінің арасында толық байланыс болмаса), дәл осындай құбылысты (бір айналу периодынан ұзаққа созылатын түн) бастан кешіреді.
Polar night is a phenomenon in the northernmost and southernmost regions of Earth where night lasts for more than 24 hours. This occurs only inside the polar circles. The opposite phenomenon, polar day, or midnight sun, occurs when the Sun remains above the horizon for more than 24 hours. "Night" is understood as the center of the Sun being below a free horizon. Since the atmosphere refracts sunlight, polar day is longer than polar night, and the area that is affected by polar night is somewhat smaller than the area of midnight sun. The polar circle is located at a latitude between these two areas, at approximately 66.5°. While it is day in the Arctic Circle, it is night in the Antarctic Circle, and vice versa. Any planet or moon with a sufficient axial tilt that rotates with respect to its star significantly more frequently than it orbits the star (and with no tidal locking between the two) will experience the same phenomenon (a nighttime lasting more than one rotation period).
Сипаттама
Полярлық түннің ұзақтығы ендікке байланысты өзгереді, полярлық шеңбердің ішінде 24 сағаттан бастап, полюстерде 179 күнге дейін созылуы мүмкін. Айтылғандай, полярлық түнді бастан кешіретін жер толық қараңғылыққа тоңуып қалмайды; көп жағдайда күн сәулесі көкжиектің үстінен сынғандықтан, полярлық түнді бастан кешіретін жерлер полярлық көлеңке әртүрлі кезеңдерінің бірінде болуы мүмкін. Күндізгі уақыттағы жерлердегідей, полярлық көлеңкедегі жерлерде де күннің ортасы әдетте ең жарық мезеті болады. Мысалы, Норвегиядағы Вадсёдегі полярлық түндік күні әдетте астрономиялық түнмен, астрономиялық көлеңкемен, теңіздік көлеңкемен және азаматтық көлеңкемен осы ретпен басталады (әр кезең алдыңғыдан гөрі көбірек жарыққа ие). Азаматтық көлеңкеден кейін күн кері ретпен басқа кезеңдерден өтеді (теңіздік көлеңке, содан кейін астрономиялық көлеңке, содан кейін күнді аяқтау үшін астрономиялық түн).
The length of polar night varies by latitude, from 24 hours just inside the polar circles to 179 days at the poles. As mentioned, a location experiencing polar night does not mean that the location will be in full darkness; in many cases, due to sunlight being refracted over the horizon, a location experiencing polar night may be in one of the various phases of polar twilight. As in locations experiencing daytime, the middle of the day will typically be the brightest time in locations experiencing polar twilight. For example, a typical day during polar night in Vadsø, Norway will begin with astronomical night, astronomical twilight, nautical twilight, and civil twilight in that order (with each successive phase including more light than the last). Following civil twilight, the day will progress through the other phases in the opposite order (nautical twilight, then astronomical twilight, then astronomical night to end the day).
Полярлық түннің түрлері
Қараңғылықтың әр түрлі деңгейлері болғандай, полярлық түнің де әр түрлі түрлері бар. Полярлық түннің әр түрі, сәйкес келетін қараңғылық деңгейінен қараңғырақ болған кезде анықталады. Төмендегі сипаттамалар көбінесе ашық аспанға негізделген, сондықтан тығыз бұлттар болғанда аспан одан да қараңғы болады.
As there are various kinds of twilight, there also exist various kinds of polar night. Each kind of polar night is defined as when it is darker than the corresponding kind of twilight. The descriptions below are based on relatively clear skies, so the sky will be darker in the presence of dense clouds.
Азаматтық полярлық түн
Полярлық түннің азаматтық кезеңі түскі уақытта тек әлсіз жарық шығарады. Бұл азаматтық көктем мен қысқы күн тоқырауы болмағанда, күн шығып-батып тұрғанда ғана байқалатындықтан болады. Азаматтық көктем мен қысқы күн тоқырауы Күн көкжиектен 0 және 6° төмен болған кезде пайда болады, ал азаматтық түн одан да төмен болғанда басталады. Сондықтан азаматтық полярлық түн шамамен 72° 34' ендіктен жоғары орналасқан жерлермен шектеледі, яғни полярлық шеңбердің ішінде 6° тереңдікте. Еуропаның құрлық бөлігінде бұл шарт орындалмайды. Бірақ Норвегияның Шпицберген аймағында азаматтық полярлық түн шамамен 11 қарашадан 30 қаңтарға дейін созылады. Ресейдегі Диксон қаласында азаматтық полярлық түн 6 желтоқсаннан 6 қаңтарға дейін бақыланады. Тығыз бұлтты күндері Норвегияның Финнмарк жағалауында (шамамен 70°) қараңғырақ "күн" болуы мүмкін. Ал Канаданың Нунавут аймағындағы Понд-Инлетте азаматтық полярлық түн шамамен 16 желтоқсаннан 26 желтоқсанға дейін созылады.
The civil polar night period produces only a faint glow of light visible at midday. It happens when there is no civil twilight and only nautical twilight occurs at the solar culmination. Civil twilight happens when the Sun is between 0 and 6° below the horizon, and civil night when it is lower than that. Therefore, the civil polar night is limited to latitudes above roughly 72° 34', which is exactly 6° inside the polar circle. Nowhere on mainland Europe is this definition met. On the Norwegian territory of Svalbard, however, civil polar night lasts from about 11 November until 30 January. Dikson, in Russia, experiences civil polar night from December 6 to January 6. During dense cloud cover places like the coast of Finnmark (about 70°) in Norway will get a darker "day". On the Canadian territory of Pond Inlet, Nunavut, however, civil polar night lasts from about 16 December until 26 December.
Саяхаттық полярлық түн
Теңіз полярлық түні кезінде, түскі уақыттан басқа, күн сәулесінің ізі де қалмайды. Бұл теңіздік шолу болмағанда және күннің ең биік нүктесінде тек астрономиялық шолу пайда болғанда болады. Теңіздік шолу Күннің көкжиектен 6-12 градус төмен орналасқанда пайда болады. Күннің жарығы аз болғандықтан, түскі уақытқа жақын жердегі бір нүктеде басқа жерлерге қарағанда жарық көбірек болады. Теңіздік түнде Күн көкжиектен 12° төмен болады, сондықтан теңіздік полярлық түн шамамен 78° 34' ендіктен жоғары орналасқан аймақтармен шектеледі, бұл полярлық шеңбер ішінде дәл 12° немесе полюске шамамен 11.5° қашықтықта жатады. Норвегияның Свалбард-Ньё-Эльсунд аймағында бұл 12 желтоқсаннан 30 желтоқсанға дейін байқалады. Оның антиподы 12 маусымнан 1 шілдеге дейін осылай болады. Канаданың Нунавут аймағындағы Эврикада 2 желтоқсаннан 8 қаңтарға дейін осылай болады. Оның антиподы 1 маусымнан 11 шілдеге дейін осылай болады. Ресейдің Франц-Иосиф аймағында бұл 27 қарашадан 15 қаңтарға дейін байқалады. Оның антиподы 25 мамырдан 17 шілдеге дейін осылай болады. Канаданың және әлемнің ең солтүстік елді мекені Алертте 19 қарашадан 22 қаңтарға дейін осылай болады. Оның антиподы 19 мамырдан 25 шілдеге дейін осылай болады. Гренландияның солтүстік шетіндегі қиыршық тас жағалауы Оодаакта 15 қарашадан 27 қаңтарға дейін осылай болады. Оның антиподы 13 мамырдан 31 шілдеге дейін осылай болады.
During the nautical polar night period, there is no trace of daylight, except around midday. It happens when there is no nautical twilight and only astronomical twilight occurs at the solar culmination. Nautical twilight happens when the Sun is between six and twelve degrees below the horizon. There is a location at the horizon around midday with more light than others because of refraction. During nautical night, the Sun is lower than 12° below the horizon, so nautical polar night is limited to latitudes above roughly 78° 34', which is exactly 12° within the polar circle, or approximately 11.5° from the pole. The Norwegian territory of Svalbard Ny Ålesund experiences this from December 12 to 30. Its antipode experiences this from June 12 to July 1. The Canadian territory of Eureka, Nunavut, experiences this from December 2 to January 8. Its antipode experiences this from June 1 to July 11. The Russian territory of Franz Josef Land experiences this from November 27 to January 15. Its antipode experiences this from May 25 to July 17. Alert, Nunavut, the northernmost settlement in Canada and the world, experiences this from November 19 to January 22. Its antipode experiences this from May 19 to July 25. Oodaaq, a gravel bank at the northern tip of Greenland and a disputed northernmost point of land, experiences this from November 15 to January 27. Its antipode experiences this from May 13 to July 31.
Астрономиялық полярлық түн
Астрономиялық полярлық түн – астрономиялық көлік болмайтын, үздіксіз түннің мерзімі. Астрономиялық көлік Күн көкжиектен 12-18 градус төмендегенде, ал астрономиялық түн одан да төмендегенде пайда болады. Осылайша, астрономиялық полярлық түн шамамен 84° 34' ендіктен жоғары жерлермен шектеледі, бұл полярлық шеңбердің ішінде дәл 18 градусқа тең, немесе полюске шамамен бес жарым градусқа жуық. Жер бетіндегі осы ендікте орналасқан жалғыз тұрақты елді мекен – Амундсен-Скот Оңтүстік полюс станциясы, Оңтүстік полюстің ғылыми-зерттеу станциясы, оның қысқы қызметкерлері ақпанның ортасынан қазан айының соңына дейін толығымен оқшауланған. Астрономиялық полярлық түн кезінде, жалаңаш көзбен көрінетін ең әлсіз жұлдыздар болып табылатын алтыншы шамадағы жұлдыздар күні бойы көрінеді. Бұл Күн көкжиектен дәл 18 градус пен шамамен 23° 26' аралығында төмендегенде болады. Бұл жағдай полюстерде шамамен 11 аптаға созылады. Оңтүстік полюс, Антарктидада бұл 11 мамырдан 1 тамызға дейін, ал Солтүстік полюсте 12 қарашадан 28 қаңтарға дейін болады.
The astronomical polar night is a period of continuous night where no astronomical twilight occurs. Astronomical twilight happens when the Sun is between twelve and eighteen degrees below the horizon and astronomical night when it is lower than that. Thus, the astronomical polar night is limited to latitudes above roughly 84° 34', which is exactly 18° within the polar circle, or approximately five and a half degrees from the pole. The only permanent settlement on Earth above this latitude is Amundsen–Scott South Pole Station, the South Pole scientific research station, whose winter personnel are completely isolated from mid February to late October. During the astronomical polar night, stars of the sixth magnitude, which are the dimmest stars visible to the naked eye, will be visible throughout the entire day. This happens when the sun is between exactly 18° and approximately 23° 26' below the horizon. These conditions last about 11 weeks at the poles. South Pole, Antarctica experiences this from May 11 to August 1. The North Pole experiences this from November 12 to January 28.
Полярлық Күн циклі
Егер Солтүстік немесе Оңтүстік полюсте орналасқан бақылаушы "күнді" күннің көкжиектен жоғары ең жоғары көтерілуінен бастап, келесі күндізгі кезеңде күннің көкжиектен жоғары ең жоғары көтерілуіне дейінгі уақыт ретінде анықтаса, онда осындай бақылаушы үшін "полярлық күн" бір Жер жылына созылады.
If an observer located on either the North Pole or the South Pole were to define a "day" as the time from the maximal elevation of the Sun above the horizon during one period of daylight, until the maximal elevation of the Sun above the horizon of the next period of daylight, then a "polar day" as experienced by such an observer would be one Earth year long.
Ұйқыға және психикалық денсаулыққа әсері
Полярлық түннің адамдарға тигізетін әсерін зерттеу үшін көптеген талдаулар жасалды. 69 градус солтүстік ендікте орналасқан Норвегияның Тромсё қаласында қарашаның ортасынан қаңтардың ортасына дейін 2 айға созылатын полярлық түн болады. 2015-16 жылдарға қатысты, 40 жастан асқан аймақ тұрғындарының арасында жүргізілген денсаулық сақтау сауалнамасының деректеріне негізделген талдау жасалды. Зерттеудің мақсаты – Тромсёдегі ұйқы үлгілерінің маусымдық өзгеруін талдау. Зерттеу нәтижесінде күз және қыс айларында ер адамдардың арасында ұйқысыздық көбірек кездесетіні, бірақ әйелдерде мұндай жағдай байқалмағаны анықталды. Дегенмен, жалпы алғанда, күндізгі жарықтың күрт өзгеруіне қарамастан, ұйқы ұзақтығы жыл бойында айтарлықтай өзгерген жоқ. Бұл нәтижеге Тромсёдегі жасанды жарықтың көп болуы әсер еткен болуы мүмкін. Ұқсас зерттеу Аргентинаның Антарктидадағы Белграно II ғылыми станциясында қыстаған ер адамдардың арасында жүргізілді. Станция 77 градус оңтүстік ендікте орналасқан, нәтижесінде 4 айлық полярлық түн пайда болады. Зерттеу 2010 жылдары 5 түрлі қысқы науқан аясында жүргізіліп, барлығы 82 қатысушы қатысты. Зерттеу көрсеткендей, қатысушылар жаз айларында қысқы айларға қарағанда ұзақ уақыт ұйықтаған. Сонымен қатар, қыс айларында әлеуметтік десинхронизация (социалдық джетлаг) деңгейі жоғары болды. Үшінші зерттеу Антарктидадағы екі ғылыми стансада – Кинг Седжонг және Чан Бого стансаларындағы 88 корей экипажының психикалық денсаулығын зерттеуге бағытталды. Зерттеуге дейін экипаж мүшелерінің ешқайсысы психикалық аурумен ауырмаған. Антарктидада болған кезде, 88 экипаж мүшесінің 7-сі қыс мезгілінің басында психикалық ауруға шалдықты. Психикалық аурулардың ішінде ұйқысыздық (3 жағдай), депрессиялық бұзылыс (1 жағдай), бейімделу бұзылысы (2 жағдай) және алкогольге тәуелділік (1 жағдай) болды. Жалпы, екі Антарктидалық зерттеу қыс мезгілінің басында ұйқының қысқаруын көрсетті, ал корейлік стансалардағы зерттеу сол кезде психикалық денсаулық проблемаларының пайда болуын көрсетті. Тромсёдегі зерттеу Антарктидадағы зерттеулердегідей ұйқы ұзақтығының төмендеуін көрсетпесе де (мүмкін, жасанды жарықтың көп болуына байланысты), ол қыс айларында ер адамдар арасында ұйқысыздықтың артуын көрсетті; демек, полярлық түннің ұйқыға және/немесе психикалық денсаулыққа әсері бар екені барлық үш зерттеуде дәлелденді.
Numerous analyses have been conducted to examine the effects of polar night on humans. In Tromsø, Norway, a city located at 69 degrees north, there is a 2 month long polar night, lasting from mid November to mid January. An analysis was conducted based on 2015 16 data from a health survey that involved residents of the region over age 40, with the goal being to analyze the seasonal variation of sleeping patterns in Tromsø. The study found that there was a higher prevalence of insomnia among men in the fall and winter months, but not among women. However, overall, sleep duration varied little to none throughout the year despite the extreme changes in daylight; it is worthwhile to note that a factor in this result may be the significant amount of artificial light in Tromsø. A similar study was conducted among men who overwintered at Belgrano II, an Argentine research station in Antarctica. The station is located at 77 degrees south, resulting in a polar night 4 months in length. The study was conducted across 5 different winter campaigns in the 2010s, bringing in a total of 82 participants. The study found that participants generally slept for longer periods of time in the summer months than the winter months. Additionally, greater amounts of social jetlag were observed in the winter months. A third study aimed to examine the mental health of 88 Korean crew members at two different research stations in Antarctica, King Sejong Station and Jang Bogo Station. No crew members had been diagnosed with a mental illness prior to the study. While in Antarctica, 7 of the 88 crew members were diagnosed with a mental illness during early winter. The mental illnesses included insomnia disorder (3 diagnosed), depressive disorder (1 diagnosed), adjustment disorder (2 diagnosed), and alcohol use disorder (1 diagnosed). Overall, both Antarctic studies showed a lower amount of sleep beginning at the start of winter, while the study from the Korean bases also showed an onset of mental health problems at that time. While the study from Tromsø did not show a similar drop in sleep duration as the Antarctic studies (perhaps due to the high amounts of artificial light), it did show an increased amount of insomnia in men during winter; therefore, the polar night was shown to have sleep and/or mental health effects in all three studies.