a) Prodloužení trvání dne

Následkem astronomické refrakce jsou zenitové vzdálenosti těles na obloze menší než ve skutečnosti. Tento jev je zvláště patrný u hvězd při obzoru. Proto vidíme Slunce a jiné hvězdy ještě určitou dobu po jejich západu.

Analogické jevy nastávají při východu Slunce. Následkem toho se prodlužuje trvání dne. V našich zeměpisných šířkách asi o 8 - 12 minut, ale za polárním kruhem se trvání polárního dne prodlužuje až o několik dní a polární noc se zkracuje.

Zpracováno na základě literatury [29].

b) Změna tvaru slunečního a měsíčního kotouče v blízkosti obzoru

Ke změně tvaru slunečního a měsíčního kotouče u obzoru dochází vlivem astronomické refrakce. Částečné zploštění Slunce ve vertikálním směru vysvětlíme takto: následkem refrakce je spodní okraj Slunce u obzoru zvýšen více (asi o 35') než horní okraj (viz tab.1.5.2). Průměr Slunce se tedy jeví zkrácený, viz např. foto.1.5.3.1 (z této fotogrfie východu Slunce je zřejmé, jak se míra zploštění s rostoucí výškou nad obzorem zmenšuje- srovnej foto.1.5.3.1 a) a b)). Stejná úvaha platí i pro kotouč Měsíce.

Zpracováno na základě literatury [29].

a) b)
Foto. 1.5.3.1. Zploštění slunečního kotouče u obzoru (východ Slunce v Bílé poušti v Egyptě).

c) Zelený paprsek

Obr. 1.5.3.2. Zelený paprsek.

Zelený paprsek je jevem, kdy při západu (nebo východu) Slunce spatříme na krátký čas (0,8-1s) zelené světlo viz foto 1.5.3.2 a 1.5.3.3. Jev lze zdůvodnit takto:

Protože index lomu obecně závisí na vlnové délce elektromagnetického záření (viz. tab. 1.5.1), jeví světelné paprsky tvořené nemonochromatickým světlem při lomu disperzi. Velikost indexu lomu roste s klesající vlnovou délkou, což znamená, že astronomická refrakce bude o něco větší pro krátké vlnové délky z modrofialového konce spektra viditelného záření, než pro větší vlnové délky z červeného konce spektra.

Paprsek přímého slunečního záření procházející atmosférou šikmo k zemskému povrchu se vlivem lomů (astronomické refrakce) rozkládá, tak jako v hranolu. Astronomická refrakce je největší pro fialovou, dále modrou a zelenou část spektra a nejmenší pro červenou.

Obr. 1.5.4 K výkladu zeleného paprsku [6].

To se děje v míře tím větší, čím je Slunce blíže k obzoru. Modré paprsky slunečního světla přicházejí k pozorovateli strměji než paprsky červené. Modrý obraz slunečního kotouče leží tedy výše než červený obr. 1.5.4, mezi oběma leží obrazy v ostatních spektrálních barvách. V těsné blízkosti obzoru je disperze u žlutých a fialových paprsků asi 38'' [29]. Protože je viditelný úhlový průměr Slunce 32' a disperze světla 38'', je zřejmé, že větší část barevných obrazů se složí a dává bílé světlo, a jen okrajové barvy zůstávají čisté. Oko však tyto barevné okraje nerozlišuje, neboť jejich úhlová šířka je několik úhlových vteřin. Avšak při západu Slunce, je-li Slunce již tak hluboko, že červené a žluté sluneční kotouče zmizely pod obzorem, vystupuje ještě jen nejhořejší zelený a modrý okraj. Modré světlo je při průchodu atmosférou silněji zeslabováno než zelené. Modrý okraj je tedy slabý a vzhledem k němu vyniká s ním sousedící okraj zelený. Proto pozorujeme v okamžiku, kdy klesá pod obzor poslední úseč slunečního kotouče, po několik vteřin nebo jejich zlomky zelené zasvícení, což se nazývá zeleným paprskem nebo zelenou úsečí. Jev je též pozorovatelný při východu Slunce.

Možnost vidět zelený paprsek závisí na složení atmosféry v okamžiku západu nebo východu Slunce. To značí, že pozorování zeleného paprsku informuje o složení atmosféry, její průzračnost apod. Zelený paprsek se stane viditelným, je-li atmosféra průzračná a obsahuje-li málo vodních par.

Foto. 1.5.3.3. Zelený paprsek (fotomontáž vzniku).

Je-li Slunce při západu červené, je možné předem tvrdit, že se zelený paprsek neobjeví. Jestliže naopak při přiblížení k obzoru Slunce změnilo málo své bíložluté světlo a zapadá velmi jasné, pak je možné s velkou pravděpodobností očekávat objevení zeleného paprsku. Nutné však je, aby obzor byl vymezen ostrou čárou, bez jakýchkoli nerovností. Nejpřízni

Doba trvání zeleného paprsku je velmi krátká, závisí na zeměpisné šířce místa pozorování a na ročním období. Nejdelší pozorovaná doba je asi 3,5 sekundy. Nejkratší je v době jarní a podzimní rovnodennosti, kdy Slunce je nad rovníkem, nejdelší pak v době letního a zimního slunovratu, kdy je Slunce od rovníku nejvíce vzdáleno.

Na prvý pohled by se mohlo zdát, že se neobjevuje záblesk spíše modrý nebo fialový, avšak nejkratší vlnové délky jsou velmi účinně rozptylovány molekulami vzduchu (viz. kapitola 1.6.1). Modrý záblesk v okamžiku západu Slunce je proto jevem zcela výjimečným.

Zpracováno na základě literatury [1], [6] a [29].

Zpět