Lungimea zilei (sau lungimea zilei ), strict vorbind, este timpul de la fiecare zi între momentul în care membrul superior al soarelui apare deasupra orizontului , la răsăritul soarelui , până la moartea sa în jos, în timpul apus de soare . Aceasta este perioada dintre zori și amurg .
În sens larg, durata zilei sau durata zilei sau durata zilei solare este durata cumulativă a unei zile și a unei nopți consecutive și corespunde duratei unei rotații complete a Pământului pe sine. punct geografic dat, adică în medie 86.400 de secunde.
Lungimea zilei variază în funcție de perioada anului.
În emisfera nordică a Pământului , între solstițiul de vară care are loc în general în jurul21 iunie și solstițiul de iarnă care are loc în general în jurul 21 decembrie, lungimea zilei scade zilnic. Dimpotrivă, între solstițiul de iarnă și solstițiul de vară, lungimea zilei crește zilnic. Este invers în emisfera sudică . Timpul dintre două solstiții succesive este de șase luni.
Diferența de lungime a zilei variază cu câteva minute în fiecare zi, distribuită aproximativ uniform între răsărit și apus. Cu toate acestea, intervalul de timp al zilei în care soarele este vizibil se schimbă ușor în apropierea solstițiilor, între mijlocul lunii decembrie și începutul lunii ianuarie, precum și între mijlocul lunii iunie și începutul lunii iulie; astfel încât în aceste perioade, scurtarea slabă și apoi prelungirea (sau inversa) duratei vizibilității soarelui nu se face prin variații simetrice ale timpilor de răsărire și apus al stelei solare.
În general, lungimea zilei în sens strict (între răsărit și apus) variază de-a lungul unui an și depinde de latitudine . Această variație este cauzată de înclinarea axei de rotație a Pământului față de planul eclipticii . Este cel mai scurt în timpul solstițiului din decembrie în emisfera nordică și iunie în emisfera sudică , cel mai lung în timpul solstițiului din iunie în emisfera nordică și decembrie în emisfera sudică; în timpul echinocțiilor , lungimea zilei este în medie de 12 ore pe Pământ.
Definiția apusului de soare luată în considerare variază:
Durata zilei D (în ore) într-o locație terestră poate fi aproximată prin următoarea formulă:
cu:
În sens larg, lungimea zilei solare este timpul pe care Soarele pare să-l ia pentru a face un cerc în jurul Pământului. Cu alte cuvinte, ziua solară este timpul care separă două treceri consecutive ale Soarelui de meridianul unui loc. Această durată combină rotația Pământului pe sine (ziua stelară sau ziua siderală) și deplasarea Pământului pe orbita sa în revoluția sa în jurul Soarelui.
Lungimea medie a zilei solare a fost prin definiție exact 86.400 de secunde, atâta timp cât a doua a fost definită ca 1/86400 m a zilei solare medii; dar durata efectivă a unei zile solare variază de-a lungul anului, datorită înclinației față de ecuatorul traiectoriei anuale aparente a Soarelui și a ușoarei excentricități a orbitei Pământului în jurul Soarelui. Astfel, în jurul16 septembrie, durata unei zile solare este de cel puțin aproximativ 86.379 secunde ( 23 h 59 min 39 s ); în timp ce în jurul22 decembrie, atinge un maxim la aproximativ 86.430 secunde ( 24 h 0 min 30 s ) .
Din cauza Lunii și a disipării energiei din maree , viteza de rotație a Pământului asupra sa scade. Prin urmare, lungimea zilei crește, cu o rată de aproximativ două milisecunde pe secol . Prin urmare, în timpul dinozaurilor, există o sută de milioane de ani , anul a durat trei sute optzeci de zile (douăzeci și trei de ore). Luna îndepărtându-se de Pământ, acest efect de prelungire a zilelor (aproximativ douăzeci și cinci de secunde pe milion de ani, în Carbonifer ) este din ce în ce mai puțin rapid, deoarece forța de maree exercitată de Lună pe Pământ este invers proporțională cu cub al distanței dintre ele.
La sfârșitul XVII - lea secol, Edmond Halley a făcut o serie de calcule pentru a găsi eclipselor vechi enumerate în literatura de specialitate. El observă că predicțiile sale despre traiectoriile eclipselor sunt depășite cu anii apariției lor. În 1695, el a emis ipoteza că mișcarea medie a Lunii devine mai rapidă (ceea ce nu este greșit pentru mișcarea aparentă). În realitate, această mișcare încetinește, deoarece constă în încetinirea rotației diurne datorată mareelor și creșterea rezultată a razei orbitei Lunii (două fapte necunoscute lui Halley și contemporanilor săi).
Modificarea duratei zilei solare (perioada de o rotație a Pământului pe sine) în epocile geologice a fost verificată experimental XX - lea secol prin numărarea inelelor de creștere de corali fosile. Coralii au o creștere legată de iluminarea diurnă (formarea scheletului calcaros numai în timpul zilei), lunară (coralii supuși la maree) și anuală (grosimea diferitelor linii de creștere vara și iarna). Este astfel posibil să se determine numărul de zile pe an în perioadele geologice, ca și pentru Rugosa , corali devonieni datate prin radiocronologie de patru sute de milioane de ani, care arată aproximativ patru sute zece linii de creștere anuale față de trei sute șaizeci și cinci pentru corali curenți. Pe alți corali devonieni sunt identificate benzi lunare echivalente cu intervalele dintre fazele lunii pline și corespunzătoare a treisprezece luni lunare pe an devonian de trei sute nouăzeci și nouă de zile. Rezultate similare se găsesc pe stromatolite .
Un principiu al izocronismului referitor la rotația planetelor din sistemul solar sugerează că toate au o perioadă inițială de rotație între șase și opt ore.
Datat |
Perioada geologică |
Numărul de zile pe an |
Lungimea zilei |
+ ??? milioane de ani | Viitor | 350 | 25 de ore |
Prezent | Actual | 365 | 24 de ore |
- 100 de milioane de ani | Cretacic | 380 | 23 de ore |
- 200 de milioane de ani | Jurassic | 390 | 22,5 ore |
- 300 de milioane de ani | Carbonifer | 400 | 22 de ore |
- Acum 400 de milioane de ani | Silurian | 410 | 21,5 ore |
- 500 de milioane de ani | Cambrian | 425 | 20,5 ore |
- Acum 1.200 de milioane de ani | Sténien | 493.2 | 17,7 ore |
- Acum 2.500 de milioane de ani | Arhean | 714 | 12,3 ore |
- 4.500 milioane de ani ( epoca Pământului ) |
Hadean | 1434 | 6,1 ore |
Orele sunt exprimate în ore și zile terestre.