กลางวันกลางคืน
โลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ทำให้เกิดกลางวันและกลางคืน ด้านที่หันรับแสงอาทิตย์เป็นกลางวัน ด้านตรงข้ามที่ไม่ได้รับแสงอาทิตย์เป็นกลางคืน
เส้นลองจิจูด (Longitude) หรือเส้นแวง คือเส้นสมมติบนพื้นโลกตามแนวทิศเหนือ-ใต้ เราแบ่งพิกัดลองจิจูดออกเป็น 360 เส้น ห่างกันเส้นละ 1 องศา โดยลองจิจูดเส้นแรกหรือไพรม์เมอริเดียน (Prime Meridian) อยู่ที่ลองจิจูด 0° ลากผ่านตำบล “กรีนิช” (Greenwich) ในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ จากไพรม์เมอริเดียนนับไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกข้างละ 180° ได้แก่ ลองจิจูด 1° – 180° ตะวันออก และลองจิจูด 1° – 180° ตะวันตก รวมทั้งสิ้น 360° เมื่อนำ 360° หารด้วย 24 ชั่วโมง จะคำนวณได้ว่า ลองจิจูดห่างกัน 15° เวลาต่างกัน 1 ชั่วโมง ดังนั้นเวลามาตรฐานของประเทศไทยซึ่งถือเอาเวลาที่ลองจิจูด 105° ตะวันออก (จังหวัดอุบลราชธานี) จึงเร็วกว่า “เวลาสากล” (Universal Time เขียนย่อว่า UT) ซึ่งเป็นเวลาที่กรีนิช 7 ชั่วโมง (105°/15° = 7) เวลามาตรฐานประเทศไทยจึงมีค่า UT+7
อนึ่ง เส้นลองจิจูด 180° ตะวันออก และเส้นลองจิจูด 180° ตะวันตก เป็นเส้นเดียวกันเรียกว่า “เส้นแบ่งวันสากล” หรือ “International Date Line” (เส้นหนาทางขวามือของภาพที่ 2) หากเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันออกมายังทิศตะวันตก วันจะเพิ่มขึ้นหนึ่งวัน แต่ถ้าเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันตกมายังทิศตะวันออก วันจะลดลงหนึ่งวัน
ตัวอย่างที่ 1
ถาม: ในวันที่ 24 มกราคมเวลา 18:30 UT. เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นเวลาอะไร เวลามาตรฐานประเทศไทย = 18:30 + 7:00 = 25:30
ตอบ: เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นวันที่ 25 มกราคม เวลา 01:30 นาฬิกา
ตัวอย่างที่ 2
ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของประเทศไทย (UT+7) คิดเป็นเวลาสากล (UT = 0) ได้เท่าไร เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาสากล = 7 – 0 = 7 ชั่วโมง
ตอบ: เวลาสากลจะเป็นวันที่ 2 มกราคม เวลา 01:00 UT (08:00 – 07:00)
ตัวอย่างที่ 3
ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของไทย (UT+7) ตรงกับเวลาอะไรของประเทศญี่ปุ่น (UT+9)
เวลาประเทศญี่ปุ่นเร็วกว่าเวลาประเทศไทย = 9 – 7 = 2 ชั่วโมง
ตอบ: เวลาที่ประเทศญี่ปุ่นจะเป็น วันที่ 2 มกราคม เวลา 10:00 น. (08:00 + 02:00)
ตัวอย่างที่ 4
ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของไทย (UT+7) ตรงกับเวลาอะไรที่กรุงวอชิงตัน ดีซี
(UT-5)
ตอบ: เวลาที่กรุงวอชิงตันดีซี จะเป็น วันที่ 1 มกราคม เวลา 20:00 น. (เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาที่กรุงวอชิงตัน ดีซี = (+7) – (-5) = 12 ชั่วโมง)
เกร็ดความรู้เรื่องเวลา ที่ควรทราบ
โลกหมุนรอบตัวเองหนึ่งรอบได้มุม 360 องศา ใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที เรียกว่า วันทางดาราคติ (Sidereal day) โดยถือระยะเวลาที่ดาวฤกษ์ดวงเดิมเคลื่อนที่ผ่านเส้น Prime meridian (RA=0 ชั่วโมง) สองครั้งเป็นสิ่งอ้างอิง
เวลามาตรฐานที่เราใช้ในนาฬิกาบอกเวลาเป็น เวลาสุริยคติ (Solar day) ซึ่งถือระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านเส้นเมอริเดียนสองครั้งเป็นสิ่งอ้างอิง หนึ่งวันจึงเท่ากับ 24 ชั่วโมงพอดี จะเห็นได้ว่า หนึ่งวันสุริยคติมีระยะเวลานานกว่าหนึ่งวันดาราคติ 4 นาที เนื่องจากโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ จึงทำให้ตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้าในแต่ละวันเปลี่ยนไปวันละ 1 องศา
ปฏิทินสากลเป็นปฏิทินทางสุริยคติ (Solar calendar) 1 ปี มี 365 วัน โดยแบ่งออกเป็น 12 เดือน ๆ ละ 30 หรือ 31 วัน และเดือนกุมภาพันธ์มี 28 วัน แต่ในทุกๆ 4 ปี จะมีปีอธิกสุรทิน ซึ่งเดือนกุมภาพันธ์จะมี 29 วัน เพื่อเพิ่มชดเชยเวลาที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลารอบละ 365.25 วัน (Sidereal year)
ดวงจันทร์โคจรรอบโลก 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 29.5 วัน ทำให้เราจึงมองเห็นดวงจันทร์ ปฏิทินพระเป็นปฏิทินทางจันทรคติ (Lunar calendar) แบ่งออกเป็น 12 เดือนๆ ละ 30 วัน
การเคลื่อนที่ของโลกมี 2 ลักษณะ ได้แก่ การหมุนรอบตัวเองและการโคจรรอบดวงอาทิตย์
- โลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกมาทิศตะวันออก หรือการหมุนทวนเข็มนาฬิกา ขณะที่โลกหมุนแกนของโลกเอียงทำมุมกับระนาบการโคจรของโลก 66องศาครึ่ง หรือเอียงจากแนวดิ่ง 23องศาครึ่ง การหมมุนรอบตัวเองของโลกรอบหนึ่งๆ กินเวลา 1 วัน หรือ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.09 วินาที เป็นเหตุทำให้เกิดกลางวันและกลางคืน โดยด้านที่ได้รับแสงจากกวงอาทิตย์จะเป็นเวลากลางวัน ส่วนด้านไม่ได้รับแสงจะเป็นเวลากลางคืน ซึ่งตำแหน่งต่างๆ บนพื้นผิวโลกจะมี ระยะเวลาที่เป็นกลางวันและกลางคืนยาวไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับ ตำแหน่งที่โลกโคจรรอบดวงอาทิย์ไปอยู่ที่ใด ตามฤดูกาลใน 1ปี จะมีเพียง 2 วันเท่านั้น ที่ตำแหน่งต่างๆ บนพื้นผิวโลก จะมีระยะเวลากลางวัน 12 ชั่วโมงและกลางคืน 12 ชั่วโมง (เวลากลางวันเท่ากับกลางคืน) คือ ตำแหน่งที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปอยู่ ณ ตำแหน่ง ที่เรียกว่า วิษุวัต equinox มี 2 ตำแหน่ง คือ วสันตวิษุวัต vernal equinox ตรงกับวันที่ 21 มีนาคมและตำแหน่ง ศารทวิษุวัต autumnal equinox ตรงกับวันที่ 22 กันยายน ซึ่งทั้งสองตำแหน่งดังกล่าว เป็นตำแหน่งที่ แสงดวงอาทิตย์ ส่องตั้งฉากกับพื้นผิวโลก บริเวณเส้นศูนย์สูตร (ละติจูด 0 องศา)
- โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ มีลักษณะเป็นวงรีในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา หมุนรอบหนึ่งๆ กินเวลา 1 ปี(365 วัน 5ชั่วโมง 48 นาที) ทำให้เกิดฤดูกาลต่างๆ ขึ้น ในขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์แกนโลกเอียง 23 องศา ครึ่ง มิได้ตั้งฉากกับทางโคจรของโลกจึงทำให้โลกทุกส่วนได้รับแสงอาทิตย์ไม่เท่ากันดังนี้
- เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ไปอยู่ ณ ตำแหน่ง วสันตวิษุวัต vernal equinox ณ วันที่ 21 มีนาคม แสงอาทิตย์ส่องตั้งฉาก บริเวณ ละติจูด 0 องศา โลกของเราจะมี ระยะเวลา กลางวัน เท่ากับ กลางคืน ทั้งซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ เมื่อโลกโคจรต่อไป แสงอาทิตย์ จะส่องตั้งฉาก บริเวณละติจูด ที่ต่ำลงมา ตามระยะเวลาการโคจร และ เมื่อโลกโคจรมาถึงตำแหน่ง 2
- เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ไปอยู่ ณ ตำแหน่ง อุตรายัน หรือ ครีษมายัน summer solstice ณ วันที่ 21 มิถุนายน แสงอาทิตย์ส่องตั้งฉาก บริเวณเส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์ ละติจูด 23 องศาครึ่งเหนือ ทำให้บริเวณตั้งแต่ละติจูด 66องศาครึ่งเหนือ ไปจนถึงข้วโลกเหนือมีระยะเวลากลางวัน 24 ชั่วโมง นั่นหมายความว่า เป็นเวลากลางวันตลอดเวลา จะเกิดปรากฏการณ์ พระอาทิตย์เที่ยงคืน midnight sun บริเวณ ดังกล่าว (ตั้งแต่เส้นอาร์กติกเซอร์เคิลไปจนถึงขั้วโลกเหนือ) ในบริเวณตรงกันข้ามตั้งแต่ ละติจูด 66 องศาครึ่งใต้ ไปจนถึงข้วโลกใต้ มีระยะเวลากลางคืน 24 ชั่วโมง นั่นหมายความว่า เป็นเวลากลางคืนตลอดเวลา ส่วนบริเวณอื่นๆ จะมีระยะเวลากลางวันและกลางคืนแตกต่างกันไป อาทิ บริเวณละติจูด 23 องศาครึ่งเหนือ จะมีระยะเวลากลางวันนาน 13 ชั่วโมง 27 นาที ระยะเวลากลางคืนนาน 10 ชั่วโมง 33 นาที เป็นต้น
เมื่อโลกโคจรต่อไป แสงอาทิตย์ จะส่องตั้งฉาก บริเวณละติจูด 0 องศาอีกครั้ง ณ ตำแหน่งที่ 3
