206 часов разницы! Сумма дневных часов за год оказывается гораздо больше суммы ночных! Разница составляет восемь суток с лишком!
Значит, если в Москве дни длиннее ночи, то на противоположной стороне земного шара они должны быть короче? Жители Калифорнии или Австралии имеют ночей больше, чем дней? Нет, представьте себе, что и в западном и в южном полушариях сумма дней больше суммы ночей.
Тут есть над чем призадуматься. На земном шаре, очевидно, происходит совершенно таинственное исчезновение ночей, которые каким-то образом превращаются в дни, и Солнце, очевидно, поднимается из-за горизонта раньше положенного.
Как это ни странно, но это так. Солнце действительно каждый день встает до срока. Убедиться в такой диковинке можно, заглянув в календарь. Посмотрите, какова продолжительность дня и ночи во время равноденствий. 21 марта 1949 года день длился 12 часов и 13 минут, а 23 сентября — 12 часов и 17 минут. Вот так равноденствие! День совсем не равен ночи, а почти на четверть часа длиннее ее.
Причин удивительного неравенства — две. Одна из них состоит в том, что астрономы считают началом дня тот момент, когда из-за горизонта появляется верхний край солнечного диска, а концом дня — полное исчезновение всего солнечного диска, то есть, вычисляя для календарей продолжительность дня, астрономы ведут расчет не по центру солнечного диска, а по его верхнему краю. Когда центр солнечного диска опускается за горизонт, день нельзя считать окончившимся, так как еще светит Солнце. Поэтому даже в равноденствие, например у нас, в средней полосе Европы (а на экваторе всегда), день будет длиннее ночи на тот промежуток времени, какой требуется солнечному диску, чтобы скрыться за горизонтом целиком.
Видимый поперечник Солнца в среднем равен 32 угловым минутам и 4 угловым секундам. Расстояние, равное своему видимому поперечнику, Солнце в своем движении по небосводу проходит за 2 минуты и 8 секунд.
Жители экваториальных стран благодаря этому выгадывают ежедневно по 2 минуты и 8 секунд светлого времени. Мы, жители умеренного пояса, выгадываем на этом примерно вдвое больше, потому что Солнце у нас поднимается из-за горизонта не прямо вверх, а под некоторым углом.
Второй виновник неравенства дня и ночи — наш воздух, атмосфера, окутывающая земной шар.
Солнечные лучи, проходя из безвоздушного пространства в более плотную среду, то есть в атмосферу, отклоняются от прямого пути, искривляются или, как правильнее говорят, — преломляются.
Это оптическое явление — преломление световых лучей в атмосфере — носит название рефракции. Оно сильнее всего сказывается, когда небесные светила — солнце, луна и звезды — находятся невысоко над горизонтом; световым лучам приходится тогда проделывать большой путь в атмосфере, и они сильнее преломляются.