O co chodzi z t膮 zmian膮 czasu?
Zwykli艣my mawia膰, 偶e jak nie wiadomo o co chodzi, to chodzi o pieni膮dze. Zmian臋 czasu wprowadzono po raz pierwszy w Niemczech w 1916 roku i zrobiono to ze wzgl臋d贸w ekonomicznych. Chc膮c ograniczy膰 zu偶ycie elektryczno艣ci przesuni臋to godzin臋 艣wiat艂a dziennego z poranka na p贸藕niejsze popo艂udnie, czyli okresu, kiedy wyst臋powa艂a wi臋ksza aktywno艣膰 zawodowa.
Praprzyczyn膮 wprowadzenia tych zmian jest fakt, 偶e d艂ugo艣膰 dnia zale偶y od pory roku. Ale dlaczego tak jest? W jaki spos贸b jest to zwi膮zane z naszym po艂o偶eniem geograficznym?
Nie wszyscy mieszka艅cy Ziemi mog膮 codziennie obserwowa膰 wsch贸d S艂o艅ca. Dla os贸b, kt贸re 偶yj膮 za ko艂ami podbiegunowymi dzie艅 czy noc mo偶e trwa膰 d艂u偶ej ni偶 24h.
Wyst臋powanie dnia i nocy jest skutkiem ruchu obrotowego Ziemi wok贸艂 w艂asnej osi wzgl臋dem S艂o艅ca, kt贸re o艣wietla w danej chwili tylko po艂ow臋 naszej planety. Od czas贸w Kopernika wiemy, 偶e Ziemia obiega S艂o艅ce w czasie oko艂o 365,25 dnia. Okres obrotu Ziemi jest kr贸tszy o nieca艂e 4 minuty od doby s艂onecznej (24h) czyli czasu pomi臋dzy tym, kiedy widzimy S艂o艅ce dok艂adnie na kierunku po艂udniowym. Mo偶na por贸wna膰 ten ruch do wiruj膮cego b膮czka przymocowanego niewidzialn膮 nitk膮 do 偶ar贸wki, kt贸r膮 obiega. Ziemia to taki pochylony b膮czek, w kt贸rym p艂aszczyzna r贸wnika jest nachylona do p艂aszczyzny obiegu Ziemi pod k膮tem 23,5o (ten k膮t nazywany jest nachyleniem ekliptyki). W rezultacie w po艂owie naszej drogi po orbicie (~183 dni) d艂u偶ej na艣wietlana jest jej p贸艂nocna p贸艂kula, a w drugiej po艂owie po艂udniowa. I w艂a艣nie wyst臋powanie tego nachylenia jest jedyn膮 przyczyn膮 zmiany d艂ugo艣ci dnia w ci膮gu roku w zale偶no艣ci od szeroko艣ci geograficznej. Na r贸wniku przez ca艂y rok d艂ugo艣膰 dnia jest taka sama i wynosi niewiele ponad 12 godzin, a na biegunach nieprzerwanie widzimy S艂o艅ce ponad horyzontem przez ponad p贸艂 roku (dzie艅 polarny).
A co obserwujemy w Polsce?
Na p贸艂nocnych kra艅cach kraju najkr贸tszy i najd艂u偶szy dzie艅 roku to odpowiednio oko艂o 7h 12min i 17h 20min. Analogicznie, ludzie mieszkaj膮cy na po艂udniu do艣wiadczaj膮 d艂ugo艣ci dnia od oko艂o 8h 10 min do 16h 15min. Pomimo, 偶e r贸偶nica szeroko艣ci geograficznych p贸艂nocy i po艂udnia naszego kraju to zaledwie ~5o, warto艣膰 ta jest wystarczaj膮ca, aby ten sam dzie艅 przesilenia letniego ~21 czerwca by艂 o godzin臋 d艂u偶szy nad Ba艂tykiem ni偶 w Tatrach. Poza tym, sezonowe zmiany temperatur spowodowane s膮 nie tylko d艂ugo艣ci膮 czasu kiedy S艂o艅ce jest nad horyzontem, ale r贸wnie偶 tym, pod jakim k膮tem padaj膮 na ziemi臋 promienie s艂oneczne. W Warszawie maksymalny k膮t padania promieni s艂onecznych to zaledwie oko艂o 14,5o w najkr贸tszym dniu i oko艂o 61,5o w najd艂u偶szym. Im wi臋kszy jest ten k膮t tym wi臋cej energii s艂onecznej pada na ka偶dy metr kwadratowy powierzchni gleby, powoduj膮c jej nagrzewanie. W rezultacie warunki w jakich 偶yjemy r贸偶ni膮 si臋 od siebie znacznie w zale偶no艣ci od pory roku. Nauczyli艣my si臋 r贸wnie偶 zamienia膰 promieniowanie s艂oneczne na energi臋 elektryczn膮 wykorzystuj膮c nowe technologie (panele fotowoltaiczne). Gdyby panel fotowoltaiczny o powierzchni 3 m2 mia艂 100-procentow膮 efektywno艣膰, to jego dzia艂anie przez 2 godziny dziennie zaspokoi艂oby zapotrzebowanie na energi臋 elektryczn膮 jednego 艣redniego gospodarstwa domowego.
Sk膮d wi臋c pomys艂 na zmian臋 czasu?
Trzeba zauwa偶y膰, 偶e poza r贸偶nicami w d艂ugo艣ci dnia S艂o艅ce wschodzi o r贸偶nych porach w zale偶no艣ci od d艂ugo艣ci geograficznej. W Polsce dzie艅 rozpoczyna si臋 oko艂o 40 minut wcze艣niej na wschodnich ni偶 na zachodnich kra艅cach kraju. Dlatego wprowadza si臋 zmian臋 czasu, aby lepiej dopasowa膰 aktywno艣膰 ludzi do pory dnia. W ostatni膮 niedziel臋 pa藕dziernika przechodzimy z czasu letniego na zimowy, cofaj膮c zegary z godziny 3:00 na 2:00. Natomiast w ostatni膮 niedziel臋 marca wracamy do czasu letniego, przesuwaj膮c zegary z godziny 2:00 na 3:00.
Regulacj膮 wskaza艅 zegar贸w nie zmienimy ani d艂ugo艣ci dnia, ani klimatu i dlatego z punktu widzenia fizyka zmiana ta jest niepotrzebna. Najwa偶niejszy argument ekonomiczny za stosowaniem zmian czasu czyli przede wszystkim kr贸tszy czas u偶ywania sztucznego o艣wietlenia traci obecnie swoj膮 moc. Po pierwsze dlatego, 偶e wynalezione w mi臋dzyczasie i u偶ywane obecnie o艣wietlenie ledowe zu偶ywa oko艂o 10 razy mniej energii ni偶 klasyczna 偶ar贸wka. Po drugie, znacznie zmala艂 koszt wytworzenia energii elektrycznej. Dodatkowo pojawiaj膮 si臋 problemy zwi膮zane ze zmianami rozk艂ad贸w jazdy oraz niezwykle wa偶ny wp艂yw regulacji zegar贸w na ludzi i zwierz臋ta. Nale偶y zako艅czy膰 dyskusj臋 o konieczno艣ci odej艣cia od zmian czasu na zimowy, a po prostu to zrobi膰.
Pami臋tajmy, 偶e niewa偶ne czy letni, czy zimowy r贸bmy wszystko, aby by艂 to czas szcz臋艣liwy. Cieszmy si臋, 偶e nasza Ziemia ma nachylenie 23,5o, bo dzi臋ki temu 偶yjemy w kolorowym 艣wiecie, w kt贸rym zmieniaj膮 si臋 pory roku i dni maj膮 r贸偶ne d艂ugo艣ci. Gdyby ten k膮t wynosi艂 0o, to zmiana czasu nie przysz艂aby nikomu do g艂owy i mieliby艣my tak膮 sam膮 pogod臋 ka偶dego dnia. No i by艂oby nudno i nie by艂oby o czym pisa膰.
Materia艂 藕r贸d艂owy i opracowanie: dr hab. Dorota Sobczy艅ska, prof. U艁