круг него в горизонтальной плоскости. Но когда зенит переместился в точку Z, положение вещей сразу изменилось, поскольку небо будет, как и раньше, кружиться вокруг линии

, а не вокруг линии зенита . Когда он стоял на точке Северного полюса, эти две линии совпадали, а поэтому и круги, описываемые вокруг небесного полюса звездами, были описываемы и вокруг линии зенита. Но когда зенит, обозначенный на рис. 2 как Z, отличается от точки Р, небесный горизонт наблюдателя обозначится как , и звезды теперь станут двигаться кругами, склоняющимися к его горизонту. Это показано на рис. 2 черными линиями , ,

Рис. 2

Некоторые звезды, например, те, что расположены на участке неба, обозначенном здесь как точки

, будут видимы для него всю ночь напролет, поскольку круги их вращения – над горизонтом . Но все звезды на расстоянии от полюса больше, чем РВили , будут в своем ежедневном вращении проходить частично выше, а частично и ниже горизонта. Например, звезды в точке Си Dбудут описывать круги частично ниже горизонта , то есть картина видимой небесной полусферы для наблюдателя, чей зенит обозначен здесь как Z, будет отличаться от того, что видит наблюдатель с точки полюса. Звезды уже будут кружиться не в горизонтальной плоскости, а наклонно. Многие из них могут быть и циркумполярны и видимы всю ночь, но другие будут восходить и заходить, как у нас в тропиках, двигаясь наклонно. Когда Zрасположена очень близко к Р, только некоторые звезды будут так подниматься и заходить, и разница не будет слишком заметной, но если Zбудет отодвинута дальше к югу, разница будет все более и более явной.

Подобные же изменения возникнут и в длительности дня и ночи, по мере продвижения наблюдателя все дальше к югу от точки полюса. Это поясняется на рис. 3. Примем точку Рза небесный Северный полюс, а

за небесный экватор. И если солнце будет двигаться по эклиптике , угол наклона которой к экватору равен примерно ( ), круги и будут соответствовать земным широтам, именуемым тропиками, а круг АС – Полярному кругу. Если же солнце будет двигаться по эклиптике , то в своем ежегодном пути оно неизменно дважды пройдет над головой наблюдателя, стоящего в пределах земной зоны тропиков, то есть один раз от точки к точке Еи второй раз на обратном пути от точки Ек точке . Солнце также будет в течение некоторого времени проходить севернее зенита наблюдателя, а в другую часть года – южнее. Но поскольку высота солнца над экватором никогда не бывает более , то есть EQ, наблюдатель, чей зенит находится севернее круга , всегда будет видеть солнце южнее своего зенита, и это расстояние будет увеличиваться по мере продвижения наблюдателя к Северному полюсу. Но все же солнце еще будет ежедневно появляться над горизонтом хотя бы на несколько часов, пока зенит наблюдателя находится между точками и АС.

Говоря конкретнее, если наблюдатель стоит так, что его зенит находится в точке С, то есть на северном пределе умеренной зоны, тогда небесный горизонт достигнет

, и его будут определять точки , а солнце, двигаясь над горизонтом по эклиптике будет видно над ним часть дня в течение всего года.

Но если наблюдатель перейдет арктический пояс, солнце станет скрываться за горизонтом ежегодно на несколько дней, а в точке Северного полюса оно станет пребывать там в течение шести месяцев. Итак, мы видим, что длительность ночи на Северном полюсе, измеряемая шестью месяцами, постепенно сокращается по мере отхода от него, и, наконец, в умеренной зоне солнце уже бывает над горизонтом ежедневно по нескольку часов.

На рис. 3 примем точку Zза зенит наблюдателя в пределах арктического региона, и тогда горизонт будет представлен линией

, а солнце в своем ежегодном курсе будет на некоторое время почти скрываться за горизонт.

Предположим, что солнце находится в точке n. Тогда его движение в течение дня обозначится точками nН, а полный круг оно свершит под горизонтом

, который виден наблюдателю, чей зенит обозначен точкой Z. Для такого наблюдателя солнце будет невидимым в своем движении по эклиптике ежегодно от до nи обратно от nдо . В соответствии со своим полным исчезновением на некоторое время, светило будет постоянно появляться над горизонтом на то же время при прохождении по своему северному курсу. Например, поместим солнце в точку d, и тогда дневной круг его вращения, то есть будет полностью над горизонтом . И так это будет происходить все время, пока солнце будет двигаться от dдо Еи обратно, то есть от Едо d, ежегодно.

В течение того времени, когда солнце не восходит и не заходит, оно двигается, подобно циркумполярной звезде, наклонными кругами вокруг наблюдателя. Во всех своих положениях между точками nи d, а также, соответственно, частью эклиптики с обратной стороны, солнце за 24 часа суток будет пребывать и над и под горизонтом, определяя смену дня и ночи. Для нас день бывает длиннее ночи, когда солнце проходит по северной части небесной полусферы, а когда по южной, то ночь становится длиннее дня.

Вместо сплошного дня и сплошной ночи по шесть месяцев для тех, кто живет в арктическом регионе, но не в самой точке полюса, год делится на три части: одну составляет долгая ночь, другую – долгий день, а третью – череда дней и ночей, каждые сутки которой не длятся дольше 24 часов. Долгая ночь никогда не бывает короче шести месяцев и дольше 24 часов, то же самое следует сказать и о долгом дне. Долгой ночью и долгим днем отмечены две противолежащих экстремальности года – середина дня приходится на летнее солнцестояние, а середина ночи – на зимнее. Тройное же деление года очень важно для нашей цели, и поэтому я проиллюстрирую его конкретными примерами.