Таким образом, в течение года склонение и прямое восхождение Солнца непрерывно изменяются и при прохождении основных точек эклиптики принимают значения, указанные в табл. 2.   

Таблица 2

Изменение прямого восхождения Солнца можно обнаружить, если регулярно наблюдать звездное небо в одно и то же время суток, например перед восходом Солнца. Созвездие, которое в какой-то день перед восходом Солнца находится на востоке, через несколько дней также перед восходом Солнца будет видно на юго-востоке, затем на юге, юго-западе и западе. Это свидетельствует о том, что Солнце перемещается относительно звезд, непрерывно изменяя свое прямое восхождение. Еще проще обнаружить изменение склонения Солнца, измеряя через несколько дней высоту Солнца в полдень и рассчитывая склонение по формуле

δ = h — (90° — φ).

Таким образом, можно убедиться, что склонение Солнца в течение года изменяется в пределах от +23°27’ до —23°27’ и от —23°27' до +23°27’.

Промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия называется тропическим годом. Он равен 365,242 средних суток. Промежуток времени; за который Земля делает один полный оборот вокруг Солнца, называется звездным годом. Этот промежуток равен 365,256 средних суток. Разница на 0,014 суток между звездным и тропическим годом образуется за счет прецессии точки весеннего равноденствия, т. е. изменения ее положения в пространстве по причине некоторого, очень медленного изменения направления земной оси.

На земном экваторе Солнце движется от восхода до захода почти перпендикулярно к плоскости истинного горизонта, отклоняясь от зенита, который оно проходит в дни равноденствий, на расстояние 23°27’ в дни солнцестояний. Поэтому на экваторе круглый год день почти равен ночи.

Для широт, которые больше широты Северного или Южного полярного круга, Солнце часть года бывает незаходящим и часть года невосходящим светилом.

На Северном полюсе восход Солнца происходит медленно, в течение нескольких суток; только с 21 марта центр Солнца поднимается над горизонтом и медленно движется не параллельно горизонту, а все время по спирали вверх.

22 июня Солнце достигает наибольшей высоты h = 23°27’. После этого оно так же медленно опускается, 23 сентября скрывается за горизонтом и больше не показывается до 21 марта следующего года. Таким образом, на полюсе бывает каждый год только один восход и один заход Солнца. День продолжается 189 суток, а ночь—176 суток.

День на полюсе больше ночи потому, что Солнце по эклиптике движется неравномерно. В результате этого время его пребывания в Северном полушарии примерно на 7 суток больше, чем в Южном. Кроме того, необходимо учесть, что светлое время фактически начинается не с момента истинного восхода Солнца, когда над горизонтом появляется центр его диска, а с момента водимого восхода, когда над горизонтом появляется только верхний край Солнца. Кроме того, благодаря атмосферной рефракции света солнечные лучи уже начинают освещать земную поверхность, хотя Солнце находится еще несколько ниже линии горизонта.

В южных широтах и на Южном полюсе наблюдаются те же явления, что и в северных широтах- и на Северном полюсе, но даты начала времен года меняются. На Южном полюсе полярный день продолжается примерно с 23 сентября по 21 марта (182 суток), (а ночь — с 21 марта по 23 сентября (183 суток).

Изменение продолжительности истинных солнечных суток заставило искать другую постоянную единицу измерения солнечного времени. С этой целью было введено понятие среднего солнца и среднего солнечного времени. Средним солнцем условились считать воображаемую точку на небесном экваторе, которая как бы осредняет движение истинного Солнца. Промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями среднего солнца называют средними солнечными сутками. Их продолжительность постоянна. Среднее солнечное время измеряется западным часовым углом среднего солнца, который равен нулю в момент его верхней кульминации.

В обыденной жизни неудобно начинать сутки с полдня, поэтому условились началом суток считать момент нижней кульминации среднего солнца и называть это время гражданским, отличающимся от среднего солнечного времени на 12 часов.

Часовые углы, которыми измеряется звездное и солнечное время, отсчитываются от небесного меридиана, на котором находится наблюдатель. Поэтому каждый меридиан на земной поверхности имеет свое, местное время, а это очень неудобно, особенно при передвижении из одного пункта в другой, при составлении расписания поездов, пассажирских самолетов и т. д. Местное время в каждом городе отличается одно от другого не только по часам, но также и по минутам и секундам.

Поэтому и было введено так называемое поясное время. Весь земной шар по числу часов в сутках разделили на 24 пояса меридианами, отстоящими друг от друга на 15°, т. е. с разницей времени ровно на один час. В каждом часовом поясе установлено единое поясное время, разное местному времени среднего меридиана данного пояса. Фактически границы между часовыми поясами проходят не строго по меридианам, а по государственным и административным границам, близким к меридианам, разделяющим часовые пояса.

Начальным поясом условились считать тот, посредине которого проходит нулевой (гринвичский) меридиан.

В нашей стране в 1930 г. декретом Правительства время переведено на один час вперед. Это сдвинутое на один час вперед поясное время называется декретным.

При ориентировке по звездам или другим небесным светилам пользуются хорошо выверенными часами, идущими, как правило, по декретному времени. Снятое с них время с учетом поправки за отставание или уход вперед и используется для расчетов навигационных элементов, определяющих координаты, местонахождения.

В повседневной жизни каждому человеку иногда необходимо приближенно определить время и направление точек горизонта. Такие случаи не исключены и в полете. Глазомерные определения и расчеты в уме при достаточной натренированности в них могут быть надежным вспомогательным средством для контроля данных, полученных при помощи различных технических средств, и в целом для осуществления самолетовождения. Зная приближенно время и соответствующее ему положение Солнца, всегда можно избежать грубой ошибки при определении направления полета.

Небесные светила могут быть использованы не только как ориентиры для выдерживания направления — по ним можно без специальных приборов узнать время и направление основных точек горизонта. Приемы глазомерной ориентировки весьма просты и при достаточной натренированности дают хорошие результаты.

Приближенная ориентировка по Солнцу. Солнце в полдень бывает на юге, и если в это время встать к нему лицом, то слева будет восток, справа —запад, сзади — север. За сутки, т. е. за 24 часа, оно делает полный оборот на 360°. Следовательно, за каждый час Солнце проходит 15°.

Для определения угловой величины на небесной сфере можно использовать видимый диск Солнца, диаметр которого примерно 0°,5 (то же и Луны). Угол между лучами зрения, идущими от глаза через концы разведенных большого и указательного пальцев вытянутой руки, у большинства людей примерно равен 16°. Следовательно, за час Солнце переместится по небосводу примерно на 30 своих дисков, или на расстояние, определяемое на сфере раствором большого и указательного пальцев.

Очевидно, что за 6 ч до полудня Солнце бывает примерно на востоке, а через 6 ч после полудня — на западе. Так как в нашей стране введем декретный час, то полдень по нашим часам будет около 13 ч (в час дня). В это время направление на Солнце будет соответствовать примерно направлению на юг, в 7 ч утра — направлению на восток, а в 19 ч — направлению на запад.