Солнце уже скрылось за горизонтом, но ночь не наступила. На улице ещё можно различить лица, прочитать крупную вывеску, пройти по знакомой дороге без фонаря. Небо светлее земли, тени становятся мягче, а темнота приходит постепенно.
Этот переход между днём и ночью называется сумерками. Они бывают разными. Астрономы делят их на три этапа: гражданские, навигационные и астрономические.
Почему после заката ещё светло
Когда солнечный диск опускается за горизонт, человек оказывается в тени Земли. Но атмосфера над ним не заканчивается на уровне глаз. Она поднимается на десятки и сотни километров вверх.
Солнечные лучи ещё попадают в эти верхние слои воздуха. Молекулы, пыль, водяной пар и мелкие частицы рассеивают свет в разные стороны. Часть этого света возвращается к поверхности, поэтому небо ещё светится, хотя Солнца уже не видно.
Утром происходит обратное. Солнце ещё ниже горизонта, но его лучи уже достают до атмосферы. Небо начинает светлеть до восхода.
Для описания сумерек важны не часы, а угол Солнца под горизонтом. Чем ниже Солнце, тем меньше света остаётся в атмосфере.
Эти границы условные, но удобные. Они помогают точно понять, что значит «стемнело». Для прогулки, моряка, фотографа и астронома это разные моменты.
Гражданские сумерки: свет ещё держится у земли
Гражданские сумерки начинаются сразу после заката и длятся до тех пор, пока центр Солнца не опустится примерно на 6 градусов ниже горизонта.
Это самый светлый этап сумерек. Небо уже не дневное, но окружающий мир ещё хорошо различим. Можно идти без фонаря, видеть лица людей, читать крупный текст, работать на открытом воздухе. Именно поэтому во многих странах с гражданскими сумерками связаны практические правила: когда включать уличное освещение, как рассчитывать начало вечерних работ, когда водителям уже нужны фары.
В городе этот момент часто проходит незаметно. Фонари, витрины, окна и автомобильные огни включаются рано, поэтому естественный переход стирается. За городом разница видна лучше: после заката ещё остаётся ровный мягкий свет, но краски быстро теряют насыщенность.
Для фотографов гражданские сумерки особенно важны. Жёсткий дневной свет уходит, тени становятся мягче, небо сохраняет цвет, а здания, деревья и люди ещё не проваливаются в чёрные силуэты. Многие вечерние городские снимки сделаны именно в это время.
Навигационные сумерки: звёзды уже видны, горизонт ещё не исчез
Когда Солнце опускается ниже –6 градусов, начинаются навигационные сумерки. Они длятся до отметки –12 градусов.
Название появилось не случайно. Морякам и штурманам нужно было видеть одновременно две вещи: звёзды и линию горизонта. Если небо слишком светлое, звёзды теряются. Если слишком тёмное, горизонт исчезает. Навигационные сумерки дают редкое сочетание: яркие звёзды уже видны, но граница моря и неба ещё различима.
До спутниковой навигации это имело огромное значение. Штурман мог взять секстант, измерить высоту звезды над горизонтом и уточнить положение судна. Такие наблюдения делали и в XX веке — на торговых, военных и экспедиционных судах, в том числе в полярных широтах, где ошибка в координатах могла стоить очень дорого.
На суше навигационные сумерки ощущаются как глубокий вечер. Без фонаря уже трудно идти по незнакомой дороге. Крупные контуры ещё видны: дома, деревья, холмы, линия леса. Но мелкие детали исчезают. Человек уже не столько видит предметы, сколько угадывает их по силуэтам.
Астрономические сумерки: почти ночь, но не для телескопа
После отметки –12 градусов наступают астрономические сумерки. Они продолжаются до тех пор, пока Солнце не уйдёт ниже –18 градусов.
Для обычного человека это уже ночь. За городом без фонаря почти ничего не разглядеть, особенно если нет Луны. Но для астрономов разница между «темно» и «по-настоящему темно» очень важна.
Пока Солнце находится выше –18 градусов, его свет ещё немного подсвечивает верхнюю атмосферу. Глаз может этого почти не замечать, но чувствительная камера или телескоп видят лишнюю засветку. Она снижает контраст, мешает наблюдать слабые туманности, галактики и другие тусклые объекты.
Поэтому для серьёзных наблюдений глубокого космоса ждут не просто заката и не конца гражданских сумерек, а именно астрономической ночи. Она начинается после того, как солнечная подсветка неба становится минимальной.
В городе эта граница почти теряет смысл. Уличные фонари, реклама, окна, автомобильный свет и подсветка зданий дают больше засветки, чем остаточный солнечный свет. Поэтому астрономическая ночь по расчётам может уже наступить, но настоящее тёмное небо в городе всё равно не появится.
Почему сумерки длятся по-разному
Длительность сумерек зависит от того, под каким углом Солнце уходит за горизонт.
На экваторе оно опускается круто. Поэтому гражданские сумерки там короткие: примерно через 20–30 минут после заката становится заметно темнее. Но до полной астрономической ночи всё равно проходит больше времени, потому что Солнцу нужно уйти на все 18 градусов ниже горизонта.
В средних широтах, например в Европе или центральной части России, Солнце уходит под горизонт более полого. Поэтому сумерки тянутся дольше. Летом они заметно длиннее, зимой обычно короче.
В высоких широтах картина становится ещё интереснее. В конце июня в Санкт-Петербурге Солнце уходит под горизонт очень неглубоко. Из-за этого настоящая астрономическая ночь может не наступать вовсе. Именно так появляются белые ночи: формально Солнце уже за горизонтом, но небо остаётся светлым почти всю ночь.
В полярных районах бывает и обратная ситуация. Зимой Солнце может неделями не подниматься над горизонтом. Но если оно подходит к нему достаточно близко снизу, на несколько часов появляется сумеречный свет. Это не день, но и не полная темнота. Так внутри полярной ночи возникают свои «утренние» и «вечерние» сумерки.
Что меняет сумерки в реальной жизни
Формальные границы рассчитаны для ровного горизонта и чистого неба. В жизни всё сложнее.
Горы и холмы могут закрыть Солнце раньше. Для человека в долине закат наступит быстрее, чем для наблюдателя на открытой равнине. Но верхние склоны и облака над ними ещё некоторое время будут освещены.
Облака могут как продлить ощущение света, так и резко погасить вечер. Высокая облачность иногда отражает солнечные лучи и делает небо ярким даже после заката. Низкие плотные облака, наоборот, быстро превращают сумерки в серый вечер.
Снег и вода тоже меняют восприятие. Снежное поле отражает свет, поэтому зимой за городом может казаться светлее, чем летом при той же высоте Солнца. Море или озеро отражают небо, и горизонт дольше остаётся заметным.
Городская засветка сильнее всего сбивает ощущение естественных сумерек. Человек видит не постепенный уход солнечного света, а включение искусственного освещения. Поэтому в городе кажется, что темнота наступила резко, хотя в атмосфере переход всё ещё продолжается.
Зачем вообще знать виды сумерек
Сумерки — не только тема для астрономов. Они полезны в обычной жизни.
Туристу важно понимать, сколько времени осталось до реальной темноты. После заката может казаться, что идти ещё можно долго, но конец гражданских сумерек быстро меняет ситуацию. На незнакомой тропе это особенно важно.
Фотографу нужно знать, когда будет мягкий свет и когда небо станет слишком тёмным. Моряку или штурману — когда можно работать по звёздам и горизонту. Астроному — когда начинать наблюдения слабых объектов.
Современные приложения легко показывают время заката, гражданских, навигационных и астрономических сумерек для любой точки Земли. Это не редкая научная справка, а практичный инструмент: он помогает понять, когда на самом деле начнётся ночь.
Сумерки показывают простую вещь: между днём и ночью нет резкой стены. Сначала свет уходит с земли, потом с горизонта, потом из верхней атмосферы. Гражданские сумерки ещё принадлежат человеку на улице. Навигационные — моряку, звёздам и горизонту. Астрономические — телескопу и далёкому небу.
Солнце уже исчезло, но его свет ещё не сразу покидает Землю. Именно поэтому после заката темнеет не сразу.