Солнце проходит через точку зенита, когда оно находится прямо над головой наблюдателя, то есть достигает наивысшей точки на небе. Для такого явления необходимо, чтобы широта местности совпадала с угловым отклонением Солнца в данный день. Рассмотрим каждый из указанных дней:
a) Весеннее равноденствие:
Весеннее равноденствие происходит около 20-21 марта. В этот день Солнце находится прямо над экватором. Это означает, что в момент полудня для наблюдателя, находящегося на экваторе (0° широты), Солнце будет в точке зенита. В день весеннего равноденствия световой день и ночь практически равны по продолжительности по всему миру.
b) Летнее солнцестояние:
Летнее солнцестояние на северном полушарии происходит около 20-21 июня. В этот день Солнце достигает своей самой северной точки в небе и находится прямо над Тропиком Рака (около 23,5° северной широты). Следовательно, если вы находитесь на этой широте, то в момент полудня Солнце будет проходить через точку зенита. В это время в северном полушарии наступает самый длинный день в году.
c) Зимнее солнцестояние:
Зимнее солнцестояние в северном полушарии приходится на 21-22 декабря. В этот день Солнце находится в своей самой южной точке и прямо над Тропиком Козерога (около 23,5° южной широты). Таким образом, если вы находитесь на этой широте в южном полушарии, то в полдень Солнце будет в зените. Это время соответствует самому длинному дню в году для южного полушария и самому короткому для северного.
В зависимости от вашего местоположения на Земле, явление прохождения Солнца через зенит может происходить один или два раза в год, или не происходить вовсе, если вы находитесь за пределами тропических широт.