Koło podbiegunowe to obszar wewnątrz równoleżnika ziemskiego o szerokości geograficznej 66°33'39"N (na półkuli północnej - określany jako Arktyczny Krąg Polarny, Arctic Circle) lub 66°33'39"S (na półkuli południowej). Na tych równoleżnikach, w wyniku nachylenia (23,45°) osi obrotu Ziemi do prostej, prostopadłej do płaszczyzny orbity, raz w roku latem, Słońce nie zachodzi i raz zimą nie wschodzi. Ale jest to określenie tylko teoretycznie prawdziwe, o czym będzie dalej. Norwegia, Szwecja, Finlandia, Rosja, USA, Kanada, Grenlandia (Dania) i Islandia (w mikroskopijnym zakresie ~0,1km2 wyspy Grimsey), to kraje w których fragmenty terytoriów są za Arktycznym Kręgiem Polarnym.
W poniedziałek, 21 grudnia 2009, o h1848 rozpoczęła się zima. I był to najkrótszy dzień, a po nim nastąpiła najdłuższa noc na półkuli północnej. Na Arktycznym Kręgu Polarnym teoretycznie nie powinno wzejść Słońce. A jednak w norweskiej prognozie pogody dla Bodo, leżącego już za kręgiem polarnym (67°16'47"N), podano godziny wschodu i zachodu Słońca: h1136-1224(?). Natomiast dla Narviku, leżącego tylko ciut wyżej na N (68°26'18"), wszystko już jest OK. i pod mapką jest informacja, że Słońce nie wschodzi. To jak to jest? Krąg polarny jest niewłaściwie wyznaczony? Poniżej stosowne mapki norweskiej prognozy pogody NRK www.yr.no
Krąg polarny jest właściwie wyznaczony, ale występuje zjawisko refrakcji – załamania promieni świetlnych przy przechodzeniu przez atmosferę. To powoduje, że efekt nie wschodzenia Słońca podczas przesilenia jesienno-zimowego występuje „ciut” powyżej kręgu polarnego ~50Mm na N. Natomiast podczas przesilenia wiosenno-letniego występuje inne zjawisko: Słońce nie zachodzi przez jedną dobę też dla miejsc „ciut” poniżej (~50Mm na S) od koła podbiegunowego.
Inne ujęcie wg Wikipedii: „Ze względu na zjawisko refrakcji światła słonecznego w atmosferze ziemskiej, obszary występowania nocy polarnych i dni polarnych nie pokrywają się ze sobą. Obszar występowania dni polarnych jest nieco większy niż obszar zawarty wewnątrz koła podbiegunowego i wynosi φ >65°42'N, zaś obszar nocy polarnych - nieco mniejszy wynoszący φ >67°24'N.” http://pl.wikipedia.org/wiki/Ko%C5%82o_podbiegunowe
Dla pełnego wyjaśnienia tego problemu należy wspomnieć, że omawiane efekty są bardzo zależne od wysokości ocznej obserwatora (h) - geometria. Dla przypomnienia: odległość widnokręgu od obserwatora D [Mm] = 2,08√h, gdzie h jest w [m] i ten wzór obowiązuje dla średniej refrakcji. To we współczynniku „2,08” jest zawarte „wydłużenie refrakcyjne”. Dla nie załamanych promieni, ten współczynnik wynosi 1,93. Natomiast wpływ zjawiska ugięcia promieni światła w polu grawitacyjnym Ziemi jest pomijalny, mimo że wzmacniający efekt załamania promieni :-)
Zdjęcie poniżej – fotomontaż – pokazuje jak to latem, poza kręgiem polarnym Słońce nie zachodzi. Zniża się tylko na północy geograficznej, o północy czasowej, nisko do linii horyzontu i ponownie wnosi się. Ze zdjęcia można z dużą dokładnością określić, że północ geograficzna jest w pobliżu kierunku na drugi od prawej obraz Słońca. A Nasza Gwiazda w tym miejscu była ~h…0100, bo w Norwegii też jest czas letni. Źródło: Google Earth podaje Lofoty, jako miejsce wykonania zdjęć. Oczywiście latem.
ws
