Dies ist eine interessante Frage, aber es fehlt ein Schlüsselfaktor, der für die Antwort entscheidend ist: ZEIT .

Der Punkt auf der Erde, der der Sonne am nächsten liegt variiert durch die Zeit , so dass die Frage zu jedem Zeitpunkt oder über einen bestimmten Zeitraum gestellt werden kann. Lassen Sie uns die beteiligten Faktoren analysieren.

Zu jedem Zeitpunkt ist der Punkt auf der Erdoberfläche, der der Sonne am nächsten liegt, der sogenannte „ Subsolarpunkt“. Dieser Punkt entspricht dem Punkt auf der Oberfläche, der die imaginäre Linie schneidet, die den Erdmittelpunkt mit dem Sonnenmittelpunkt verbindet. Mit anderen Worten, der Subsolarpunkt entspricht dem Punkt auf der Erdoberfläche, an dem das Sonnenlicht senkrecht zum Boden auf die Erde trifft. Daher würde ein vertikales Objekt keinen Schatten projizieren.

(Bild aus Wikipedia: Subsolarpunkt)

Die Länge des Subsolarpunkts entspricht der des Meridians, der Sonnenmittag . Über Greenwich (Längengrad 0 °) geschieht dies am tatsächlichen Mittag, und wenn sich die Erde stündlich um 15 ° dreht, geschieht dies zwei Stunden später (um 14:00 Uhr UTC) bei Längengrad 15 ° W, zwei Stunden später (um 14 Uhr) : 00 h UTC) bei 30 ° W Länge und so weiter. Im Allgemeinen können Sie die folgende Formel für die Länge des Subsolarpunkts verwenden ( $ \ text {SSP} _ {\ text {long}} $ span>). P. >

$ \ text {SSP} _ {\ text {long}} = \ left (\ text {UTC} -12 \ right) * 15 ° $ span>

Das Finden des Breitengrads des Subsolarpunkts ist etwas komplizierter. Wir müssen die Deklination der Sonne kennen. Die Deklination entspricht dem Breitengrad für Himmelskoordinaten. Verwenden Sie dazu eine Formel, eine Tabelle oder einen Online-Rechner wie den NOAA Solar Position Calculator.

Just Geben Sie das Datum ein, und auch wenn der Ort hier keine Rolle spielt, müssen Sie "Lat / Long eingeben ->" auswählen, um den Versatz zu UTC als 0 eingeben zu können. Andernfalls wird die Uhrzeit nicht als UTC interpretiert Zeit.

Von dort können wir feststellen, dass die solare Deklination für unser Beispieldatum 20,58 ° (20 ° 34 ') beträgt, was dem Breitengrad des Subsolarpunkts entspricht: 20 ° 34' Nord.

Daher lag der Subsolarpunkt am 20. Juli 1969 um 20:17 UTC bei 20 ° 34 'N, 124 ° 15' W, irgendwo zwischen Mexiko und Hawaii. Das war der Punkt auf der Erde, der in diesem Moment der Sonne am nächsten war.

Was würde nun passieren, wenn es einen sehr hohen Berg in der Nähe des Subsolarpunkts gäbe? Wäre dieser Berg näher an der Sonne?

Die Antwort lautet: wahrscheinlich. Es hängt davon ab, wie weit und wie viel höher es relativ zum Subsolarpunkt ist.

Wir können eine schnelle Berechnung basierend auf dem folgenden Diagramm durchführen (in dieser Näherung nehmen wir an, dass die Erde sphärisch ist, dass die Sonne ist unendlich weit weg und andere Vereinfachungen)

Von dort haben wir

$ r-r '= \ Delta H $ span>

$ D = r ~ \ theta $ span> ( $ \ theta $ span> im Bogenmaß)

$ \ frac {r '} {r} = \ cos (\ theta ) $ span>

Nach einiger Algebra können Sie schreiben, dass die zusätzliche Höhe $ \ Delta H $ span> so nah wie möglich an der Sonne sein muss als Subsolarpunkt ist

$ \ Delta H = r \ left (1- \ cos \ left (\ frac {D} {r} \ right) \ rechts) $ span>

Wobei $ D $ span> die Entfernung und $ r $ span> der Radius der Erde ist (in diesem Fall macht Sinn, den Äquatorialradius von 6378,1 km zu verwenden)

Wenn wir diese Gleichung zeichnen, erhalten wir die folgenden

(die vertikale Achse ist logarithmisch)

Wir können sehen, dass etwa 10 km vom Subsolarpunkt entfernt ~ 10 Meter ausreichen, um näher als der Sonne zu sein. ~ 30 Meter bei 20 km, ~ 800 Meter bei 100 km, ~ 3.000 m bei 200 km, und wenn Sie weiter als 340 km fahren, bringt Sie nicht einmal der Mount Everest näher an die Sonne.

Also , Der der Sonne am nächsten gelegene Punkt ist das geografische Merkmal, das den Wert maximiert. $ \ text {Altitude} - \ Delta H $ span> , wobei $ \ text {Höhe} $ span> ist die Höhe des geografischen Features. Nennen wir diesen Punkt " proxisolar ". Ich habe mir gerade diesen Namen ausgedacht, aber er wird für die folgende Diskussion nützlich sein.

Nachdem wir nun die Grundlage verstanden haben, um festzustellen, welcher Punkt zu einem bestimmten Zeitpunkt der Sonne am nächsten liegt, können wir die Frage angehen Das haben wahrscheinlich die meisten Leute gemeint, als sie diese Frage gestellt haben:

Was ist der Punkt auf der Erde, der über ein Jahr der Sonne am nächsten kommt?

Die wichtigste Tatsache, die zu beachten ist, ist dass die Variationen der Entfernung zwischen der Erde und der Sonne im Laufe des Jahres jedes topografische Merkmal und sogar den Durchmesser der Erde selbst in den Schatten stellen. Die Entfernung der Erde von der Sonne (von Mitte zu Mitte) variiert zwischen 147.098.074 km am Perihel (am nächsten) und 152.097.701 km am Aphel (am weitesten entfernt). Daher beträgt der Unterschied 5 Millionen Kilometer! .

Das Perihel tritt um den 4. Januar auf, wenn die solare Deklination etwa -23 ° beträgt, daher liegt der Breitengrad des Subsolarpunkts bei 23 ° Süd. Das schließt Chimborazo, Cayambe und Everest aus, weil sie zu weit sind, um der „proxisoläre“ Punkt zu sein. Im Gegensatz dazu sind Sairecabur (5.971 m bei 22,72 ° S) und Licancabur (5.916 m bei 22,83 ° S) vernünftige Kandidaten.

Das Problem ist dass das Perihel jedes Jahr an verschiedenen Tagen des Jahres und zu verschiedenen Tageszeiten auftritt, so dass der Punkt, der in einem bestimmten Jahr der Sonne am nächsten kommt, nur der Punkt ist, der zum Zeitpunkt des Jahres der „proxisoläre Punkt“ ist das Perihel.

Menschen, die argumentieren, dass Sairecabur oder Licancabur die Punkte sind, die der Sonne näher kommen, gehen implizit davon aus, dass der Abstand Erde-Sonne am Tag des Perihels nicht stark variiert. Die zusätzliche Höhe dieser Berge ermöglicht es ihnen daher, an diesem Tag näher an die Sonne heranzukommen. Leider ist diese Annahme völlig falsch. Mal sehen, warum:

Eine Annäherung an die Entfernung Erde-Sonne kann aus der folgenden Formel erhalten werden:

$ d = \ frac {a (1-e ^ 2)} {1 + e \ cos \ left (\ text {days} \ frac {360} {365.25} \ right)} $ span>

Wobei $ a $ span> ist die Semi-Major-Achse der Erdumlaufbahn, $ e $ span> ist die Exzentrizität und $ \ text {days} $ span> ist die Anzahl der Tage, die seit dem Perihel vergangen sind. Um die Vereinfachungen hinter dieser Gleichung zu sehen, sehen Sie hier (beachten Sie, dass der Umrechnungsfaktor 360 / 365.25 in diesem Link fälschlicherweise invertiert wird, danke @ PM2Ring für das Erkennen).

Wenn Sie die obige Gleichung für das Perihel und für einen Tag davor / danach lösen, erhalten Sie eine Differenz von 358 km und für einen halben Tag 89 km. Wenn sich der Subsolarpunkt zufällig auf der gegenüberliegenden Seite der Erde befindet als beispielsweise der Licancabur-Vulkan, müsste dieser Vulkan 89 km höher sein als der Subsolarpunkt , um näher als er zu kommen die Sonne in diesem Jahr. 89 Kilometer!

Daher können wir die Idee verwerfen, dass ein bestimmter Berg der Punkt sein könnte, der in JEDEM Jahr der Sonne näher kommt.

Wenn Wir zeichnen die obige Gleichung mit Abständen relativ zum Perihel auf, wobei wir Folgendes erhalten (unter Verwendung von $ a $ span> und $ e $ span> von hier)

Hier können wir sehen, dass das Perihel etwas mehr passiert als 3 Stunden vor oder nach dem Sonnenmittag in Licancabur würde der Höhenvorteil von ~ 6.000 m nicht ausreichen, um näher an die Sonne heranzukommen als der Subsolarpunkt am Perihel, selbst wenn sich dieser Punkt auf Meereshöhe befindet.

Beachten Sie, dass drei Stunden 45 ° in der Länge entsprechen, was in dieser ungefähren Breite ungefähr 4.600 km entspricht.

Daher kann argumentiert werden, dass Licancabur der Punkt auf der Erde ist, der mehr Chancen hat der Sonne in einem beliebigen Jahr am nächsten. Aber in einem bestimmten Jahr kann es am nächsten sein oder auch nicht, je nachdem, wo sich der Subsolarpunkt im Moment des Perihels befindet.

Schließlich ist es wichtig zu beachten, dass der Abstand Erde-Sonne am Perihel variiert stark von Jahr zu Jahr. Wenn Sie sich diese Tabelle der Perihelionen zwischen 2001 und 2100 ansehen, werden Sie feststellen, dass Perihelionen häufig um mehrere tausend Kilometer variieren.

Daher ist beispielsweise zwischen 2001 und 2100 das mit Abstand nächstgelegene Perihel das Perihel des nächsten Jahres (2020), und dies geschieht, wenn sich der Subsolarpunkt in der Mitte des Indischen Ozeans befindet, etwa 12.700 km entfernt Licancabur- und Sairecabur-Vulkane. Daher wird der Punkt, der in diesem Jahrhundert der Sonne am nächsten sein wird, einer in der Mitte des Indischen Ozeans sein, etwa 320 km südlich von Rodrigues Island.

Sagte dies die Frage Welcher Punkt auf der Erde der Sonne am nächsten kommt, hängt von der Zeit ab, in der er betrachtet wird. Für jedes Jahr, jedes Jahrhundert und jeden anderen beliebigen Zeitraum ist die Antwort unterschiedlich.

Es ist unmöglich zu wissen. Sonneneruptionen können mehr als 500.000 Kilometer haben. Wenn wir sie also als Teil der Sonne betrachten, kann sich der Moment, in dem die Erde näher an der Sonne liegt, stark vom Perihel unterscheiden, wenn eine große Fackel auftritt, wodurch vieles, was in anderen Antworten besprochen wurde, irrelevant wird.

Der Punkt auf der Erdoberfläche, an dem sich die Sonne derzeit unmittelbar über ihnen befindet, wird als Zenith-Punkt bezeichnet. Seine Breite und Länge entsprechen der Deklination und dem Greenwich-Stundenwinkel der Sonne.

Diese Datenpunkte können durch eine Fourier-Reihe von n Termen auf einen beliebigen Grad an Genauigkeit und Zeitrahmen angenähert werden. Eine Genauigkeit, die für die Sextantenarbeit für das aktuelle Jahrzehnt ausreicht, kann mit einer Fourier-Reihe von 7 Begriffen erreicht werden. Diese Begriffe werden in nautischen Almanachen veröffentlicht.

Welcher Punkt auf der Erdoberfläche Lahaina Noon erlebt oder wäre, wenn er nicht bewölkt wäre, befindet sich am Subsolarpunkt und zeigt direkt auf den Sonne, mehr als jeder andere Punkt auf der Erde in diesem Moment. Natürlich könnten Sie der Sonne näher kommen, indem Sie höher klettern.

Wenn Sie auf dem Gipfel des Chimborazo-Vulkans in Ecuador (Punkt am weitesten vom Erdmittelpunkt entfernt) in Lahaina Noon sein könnten Bei Perihel wäre das so nah an der Sonne wie möglich und immer noch auf der Erdoberfläche. Sie müssten wahrscheinlich sehr glücklich oder extrem geduldig sein, damit dies geschieht.

Hier gibt es einige wunderbare Antworten, aber ich denke, eine vereinfachte einfache englische Antwort wäre hilfreich. Abgesehen von Bergen in der Nähe und verschiedenen Schwächen ist der sonnennächste Punkt zur Sonnenwende im Juni der Mittag in den Tropen des Krebses. Zur Sonnenwende im Dezember ist es Mittag in den Tropen des Steinbocks. Am Äquinoktium ist es am Äquator Mittag. Zu anderen Jahreszeiten ist es ein proportionaler Punkt dazwischen (zweifellos mathematisch durch die obigen Gleichungen beschrieben).

Zu einem bestimmten Zeitpunkt ist der Subsolarpunkt der Punkt auf der Erde, der zu diesem bestimmten Zeitpunkt der Sonne am nächsten liegt.

Der Subsolarpunkt auf einem Planeten ist der Punkt, an dem seine Sonne liegt wird als direkt über dem Kopf (im Zenit) wahrgenommen, [1] dh dort, wo die Sonnenstrahlen genau senkrecht zu seiner Oberfläche auf den Planeten treffen. Dies kann auch den Punkt bedeuten, der der Sonne auf einem astronomischen Objekt am nächsten liegt, auch wenn die Sonne möglicherweise nicht sichtbar ist.

Für einen Beobachter auf einem Planeten mit einer Ausrichtung und Rotation ähnlich der der Erde ist der Subsolar Der Punkt scheint sich nach Westen zu bewegen und jeden Tag einen Rundgang um den Globus zu absolvieren, der sich ungefähr entlang des Äquators bewegt. Es wird sich jedoch im Laufe eines Jahres auch zwischen den Tropen nach Norden und Süden bewegen, sodass es sich wie eine Helix spiralförmig dreht.

Der Subsolarpunkt berührt den Tropic of Cancer zur Sonnenwende im Juni und den Tropic of Steinbock an der Dezember-Sonnenwende. Der Subsolarpunkt kreuzt den Äquator an den Äquinoktien im März und September.

Wenn der Punkt Hawaii passiert, den einzigen US-Bundesstaat, in dem dies geschieht, wird er als Lahaina Noon bezeichnet. [2]

Es gibt eine kleine Ausnahme von dieser Regel.

Der Subsolarpunkt kann als mathematischer Punkt definiert werden, sodass theoretisch jemand mit seinem Körper über dem exakten mathematischen Subsolarpunkt stehen könnte und mit ihren zwei Beinen und Füßen auf beiden Seiten des exakten mathematischen Subsolarpunkts.

Somit ein Ort, der nahe am exakten mathematischen Subsolarpunkt und in einer höheren Höhe liegt, als er näher an der Sonne liegen könnte als der genaue mathematische Subsolarpunkt. Je weiter ein Ort vom exakten mathematischen Subsolarpunkt entfernt ist, desto höher muss seine Höhe sein, um näher an der Sonne zu sein als der exakte mathematische Subsolarpunkt.

Die Erde hat einen polaren Radius von 6.356,8 Kilometern und einen äquatorialen Radius von 6.378,1 Kilometern. Ein Ort am Äquator ist also 21,3 Kilometer weiter vom Erdmittelpunkt entfernt als ein Ort an einem der Pole, wobei geringfügige Abweichungen nicht berücksichtigt werden die Figur der Erde und ohne Berücksichtigung von Höhenunterschieden.

Der subsolare Punkt der Erde ist niemals weiter nördlich als der Tropic of Cancer und niemals weiter südlich als der Tropic of Captricorn, und so ist es in jüngster Zeit auch nie Nördlich von ungefähr 23 Grad 26 Minuten nördlicher Breite oder südlich von ungefähr 23 Grad 26 Minuten südlicher Breite.

Von den in der Frage genannten Punkten sind die Vulkane Chimborazo und Cayambe in Ecuador sowie die Vulkane Sairecabur und Licancabur in Chile innerhalb der Tropen und kann daher manchmal die Subsolarpunkte sein, während der Mount Everest nördlich des Tropic of Cancer liegt und niemals der Subsolarpunkt sein kann.

Wenn die Erde einen Radius von 6.356,8 bis 6.378,1 Kilometern hat, muss dies der Fall sein haben einen Durchmesser von 12.713,6 bis 12,7 56,2 Kilometer, und somit ist der Subsolarpunkt, wo immer er sich gerade befindet, zu jedem Zeitpunkt etwa 12.713,6 bis 12.756,2 Kilometer näher an der Sonne als der Punkt, der am weitesten von der Sonne entfernt ist, wo immer er sich gerade befindet.

Die Hauptachse der Erdumlaufbahn beträgt 149.598.023 Kilometer, was als durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne angesehen werden kann. Immer wenn die Erde genau 149.598.023 Kilometer entfernt ist, liegt der Subsolarpunkt etwa 12.713,6 bis 12.756,2 Kilometer näher an der Sonne als der Punkt, der am weitesten von der Sonne entfernt ist.

Zu jedem Zeitpunkt, zu dem die Erde genau 149.598.023 Kilometer entfernt war Die Sonne und der Subsolarpunkt sind 12.756,2 Kilometer näher an der Sonne als der von der Sonne am weitesten entfernte Punkt auf der Erde. Die Differenz beträgt 1 zu 11.727,475 oder 0,0000852 der Entfernung zwischen Erde und Sonne.

Die Perihelentfernung zwischen Erde und Sonne beträgt 147.095.000 Kilometer, während die Aphelentfernung zwischen Erde und Sonne 152.100.000 Kilometer beträgt, was einer Differenz von 5.005.000 Kilometern entspricht. Da die Erde ungefähr ein halbes Jahr oder ungefähr 182.625 Tage benötigt, um von Aphelion zu Perihel zu gelangen, ändert sich die Entfernung zwischen Erde und Sonne um durchschnittlich 27.405.886 Kilometer pro Tag.

Also jeder Punkt auf Die Erde, selbst der Punkt auf der Erde, der am weitesten von der Sonne entfernt ist, sollte zum genauen Zeitpunkt des Perihels immer noch näher an der Sonne sein als jeder Punkt auf der Erde, sogar der Subsolarpunkt, an jedem anderen Tag des Jahres.

Was ist mit Astronauten im Orbit, die durch die Schwerkraft an die Erde gebunden sind? Zählen ihre Kapseln und Raumstationen? Unabhängig davon, ob Raumkapseln und Raumstationen als Teil der Erde gelten oder nicht, könnte ein Astronaut in der Erdumlaufbahn näher an der Sonne gewesen sein und ein anderer Astronaut in der Erdumlaufbahn möglicherweise weiter von der Sonne entfernt gewesen sein als jeder Mensch in der Geschichte.

Und was ist mit Apollo-Astronauten, die zum Mond gereist sind und ihn umkreist oder überschritten haben? Zählt der Mond als Ort auf der Erde, da er durch die Schwerkraft an die Erde gebunden ist? Und selbst wenn nicht, müssen einige Apollo-Astronauten oder Astronauten weiter von der Erde entfernt gewesen sein als alle anderen Menschen.

Die Apollo-Missionen dauerten alle mindestens eine viertel Mondumlaufbahn um die Erde. Die Landungen auf dem Mond befanden sich alle auf der nahen Seite des Mondes, die der Erde zugewandt ist, und alle während des Mondtages, was bedeutet, dass die nahe Seite des Mondes der Sonne zugewandt und damit weiter von der Sonne entfernt gewesen sein muss als die Erde während die Missionen.

Die Erde befindet sich am 4. Januar am Perihel, am nächsten zur Sonne, und am 4. Juli am am weitesten von der Sonne entfernten Aphel.

Von den bemannten Missionen, die die Mondumlaufbahn erreichten, waren Apollo 11 (Juli 1624, 1969) und Apollo 15 (26. Juli - 7. August 1971) dem Aphel um den 4. Juli am nächsten, und so könnten ihre Astronauten weiter entfernt gewesen sein die Sonne als jeder andere Mensch, je nachdem, wo sich der Mond während seiner Umlaufbahn befand.

Und Apollo 8, 21.-27. Dezember 1968, Apollo 17, 7.-19. Dezember 1972 und Apollo 14, 31. Januar Der 9. Februar 1971 war ungefähr am 4. Januar für das Perihel geschlossen. Und so könnten die Astronauten in einer dieser Missionen der Sonne aller Menschen am nächsten gekommen sein. Aber das bezweifle ich. Wahrscheinlich sind einige Astronauten, die an einem 4. Januar mehrmals die Erde umkreisten, nahe an einem Punkt über dem Subsolarpunkt zu einem Zeitpunkt sehr nahe am Perihel vorbeigekommen und haben sich der Sonne - oder zumindest weit davon entfernt - aller Menschen bisher angenähert .