Một mặt trời mọc hoặc mặt trời lặn mất bao lâu?


14

Từ lúc mặt trời xuất hiện trên đường chân trời, hoặc gặp nó trên thiết lập của nó, cho đến khi nó hiển thị đầy đủ hoặc không còn hiển thị trên thiết lập của nó, bao nhiêu thời gian trôi qua? Thứ hai, có một nơi nào trên thế giới mà bình minh / hoàng hôn xảy ra trong khoảng thời gian vài ngày không? Có nghĩa là, từ khi nó bắt đầu xuất hiện trên đường chân trời cho đến khi nó được nhìn thấy đầy đủ, một khoảng thời gian vài ngày trôi qua mà không có sự can thiệp của đêm (và tương tự đối với hoàng hôn)?


6

3
Tại xích đạo, mặt trời dường như mọc lên và lặn nhanh chóng - như Rudyard Kipling nói, "Trên đường đến Mandalay, nơi cá ruồi chơi đùa, An 'bình minh ló dạng như sấm sét bên ngoài Trung Quốc' phá tan vịnh!" Trong khi bạn đi xa hơn về phía Bắc hoặc Nam, hoàng hôn ngày càng kéo dài. Hoàng hôn mùa hè ở Georgia dường như mất 15 phút hoặc lâu hơn để thư giãn dưới lớp vỏ của vùng đất tối.
Howard Miller

Câu trả lời:


11

Thời gian cần thiết phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: góc mà đường đi của mặt trời tạo ra với đường chân trời là góc chính, mặc dù cũng có những hiệu ứng quang học do bầu khí quyển gây ra.

Nói chung, càng gần với đường xích đạo bạn sống, dốc càng là góc, và do đó, hoàng hôn càng nhanh.

Sử dụng Stellarium tôi đã làm một vài thử nghiệm:

  • Tại Vương quốc Anh (50 độ Bắc) vào ngày 10 tháng 12, mặt trời mất 4 phút 47 giây để chìm xuống dưới một chân trời mô phỏng.
  • Ở Angloa (10 độ nam), cùng ngày, phải mất 2 phút 26 giây để mặt trời lặn.

Dường như ở hầu hết các khu vực đông dân cư, một hoàng hôn mất từ ​​2 đến 5 phút.

Có những địa điểm, gần với vòng tròn Nam Cực vào thời điểm này trong năm, lúc đó mặt trời chỉ lặn một phần, rồi lại mọc lên. Và tại Cực, mặt trời di chuyển xung quanh theo vòng tròn trên bầu trời mỗi ngày. Trong mùa hè, có một mặt trời vĩnh viễn, khi mùa đông đến gần mặt trời đến gần hơn với đường chân trời, và sau đó lặn trong vài ngày. (Randall tính 38 đến 40 giờ trong blog mà Barry liên kết)


Trên thực tế, nhật thực là con đường hàng năm của Mặt trời , không phải hàng ngày.
AstroFloyd

13

Như đã lưu ý trong http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonposeitie.html#14 chiều dài của mặt trời mọc / hoàng hôn thay đổi từ khoảng 128 / cos (vĩ độ) giây tại các điểm xích đạo đến khoảng 142 / cos (1,14 * vĩ độ ) tại các điểm.

Cụ thể hơn, đây là chiều dài của mặt trời mọc / mặt trời lặn ở các vĩ độ khác nhau:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Vượt ra ngoài vĩ độ 65 độ Bắc hoặc Nam, mặt trời không mọc hoặc lặn hàng ngày và chiều dài của mặt trời mọc / hoàng hôn tăng đáng kể.

Dữ liệu được vẽ ở trên là chiều dài của mặt trời mọc, nhưng độ dài của hoàng hôn rất giống nhau.

Tất cả các tính toán cho chương trình này đã được thực hiện với chương trình này:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-12824.c

Sản lượng thô của thời gian mặt trời mọc / mặt trời lặn:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/sun-awn-set-multipl-latitudes.txt.bz2

Bạn có thể xác minh các kết quả này tại: http://aa.usno.neef.mil/data/docs/RS_OneYear.php

Mặt trời mọc dài nhất tôi tìm thấy trong năm 2015 là ở 89 độ 51 phút vĩ độ nam, 125 độ kinh đông. Ở đó, mặt trời bắt đầu mọc vào ngày 20 tháng 9 năm 2015 lúc 2352, nhấp nhô lên xuống một chút (nhưng không bao giờ hoàn toàn lặn), và cuối cùng kết thúc tăng 43 giờ và 21 phút sau, lúc 22 tháng 9 năm 2015 lúc 1913, nhưng nhìn thấy cảnh báo vào cuối Câu trả lời này.

Bạn có thể "xác minh" điều này bằng cách truy cập http://aa.usno.neef.mil/data/docs/RS_OneYear.php với các tham số sau:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

để có được:


Sun or Moon Rise/Set Table for One Year
             o  ,    o  ,                                                                              Astronomical Applications Dept.
Location: E125 00, S89 51                          Rise and Set for the Sun for 2015                   U. S. Naval Observatory        
                                                                                                       Washington, DC  20392-5420     
                                                            Universal Time                                                            


       Jan.       Feb.       Mar.       Apr.       May        June       July       Aug.       Sept.      Oct.       Nov.       Dec.  
Day Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set
     h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m
01  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
02  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
03  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
04  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
05  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
06  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
07  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
08  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
09  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
10  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
11  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
12  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
13  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
14  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
15  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
16  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
17  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
18  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
19  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
20  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  2352       **** ****  **** ****  **** ****
21  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
22  **** ****  **** ****  1842 1614  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
23  **** ****  **** ****       0708  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
24  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
25  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
26  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
27  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
28  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
29  **** ****             ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
30  **** ****             ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
31  **** ****             ---- ----             ---- ----             ---- ----  ---- ----             **** ****             **** ****

(**** object continuously above horizon)                                                      (---- object continuously below horizon)

Lưu ý rằng mặt trời mọc vào lúc 2352 ngày 20 tháng 9 và không được thiết lập cho phần còn lại của năm, xác minh thời gian bắt đầu mặt trời mọc.

Xác minh thời gian kết thúc là một mẹo nhỏ hơn. Để thực hiện việc này, hãy truy cập http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi với các tham số sau:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

để có được:


Revised : Jul 31, 2013                  Sun                                 10

 PHYSICAL PROPERTIES (revised Jan 16, 2014):
  GM (10^11 km^3/s^2)   = 1.3271244004193938  Mass (10^30 kg)   ~ 1.988544
  Radius (photosphere)  = 6.963(10^5) km  Angular diam at 1 AU  = 1919.3"
  Solar Radius (IAU)    = 6.955(10^5) km  Mean density          = 1.408 g/cm^3
  Surface gravity       =  274.0 m/s^2    Moment of inertia     = 0.059
  Escape velocity       =  617.7 km/s     Adopted sidereal per  = 25.38 d
  Pole (RA,DEC in deg.) =  286.13,63.87   Obliquity to ecliptic = 7 deg 15'        
  Solar constant (1 AU) = 1367.6 W/m^2    Solar lumin.(erg/s)   =  3.846(10^33)
  Mass-energy conv rate = 4.3(10^12 gm/s) Effective temp (K)    =  5778
  Surf. temp (photosphr)= 6600 K (bottom) Surf. temp (photosphr)=  4400 K (top)
  Photospheric depth    = ~400 km         Chromospheric depth   = ~2500 km
  Sunspot cycle         = 11.4 yr         Cycle 22 sunspot min. =  1991 A.D.

  Motn. rel to nrby strs= apex : RA=271 deg; DEC=+30 deg
                          speed: 19.4 km/s = 0.0112 AU/day
  Motn. rel to 2.73K BB = apex : l=264.7+-0.8; b=48.2+-0.5
                          speed: 369 +-11 km/s

Results

*******************************************************************************
Ephemeris / WWW_USER Fri Jan  1 21:49:19 2016 Pasadena, USA      / Horizons    
*******************************************************************************
Target body name: Sun (10)                        {source: DE431mx}
Center body name: Earth (399)                     {source: DE431mx}
Center-site name: (user defined site below)
*******************************************************************************
Start time      : A.D. 2015-Sep-22 19:00:00.0000 UT      
Stop  time      : A.D. 2015-Sep-22 20:00:00.0000 UT      
Step-size       : 1 minutes
*******************************************************************************
Target pole/equ : IAU_SUN                         {East-longitude +}
Target radii    : 696000.0 x 696000.0 x 696000.0 k{Equator, meridian, pole}    
Center geodetic : 125.000000,-89.850000,7.057E-13 {E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)}
Center cylindric: 125.000000,16.7540774,-6356.730 {E-lon(deg),Dxy(km),Dz(km)}
Center pole/equ : High-precision EOP model        {East-longitude +}
Center radii    : 6378.1 x 6378.1 x 6356.8 km     {Equator, meridian, pole}    
Target primary  : Sun
Vis. interferer : MOON (R_eq= 1737.400) km        {source: DE431mx}
Rel. light bend : Sun, EARTH                      {source: DE431mx}
Rel. lght bnd GM: 1.3271E+11, 3.9860E+05 km^3/s^2                              
Atmos refraction: NO (AIRLESS)
RA format       : HMS
Time format     : CAL 
RTS-only print  : NO       
EOP file        : eop.160101.p160324                                           
EOP coverage    : DATA-BASED 1962-JAN-20 TO 2016-JAN-01. PREDICTS-> 2016-MAR-23
Units conversion: 1 au= 149597870.700 km, c= 299792.458 km/s, 1 day= 86400.0 s 
Table cut-offs 1: Elevation (-90.0deg=NO ),Airmass (>38.000=NO), Daylight (NO )
Table cut-offs 2: Solar Elongation (  0.0,180.0=NO ),Local Hour Angle( 0.0=NO )
*******************************************************************************
 Date__(UT)__HR:MN     Azi_(a-appr)_Elev
****************************************
$$SOE
 2015-Sep-22 19:00 *m  128.1772  -0.3117
 2015-Sep-22 19:01 *m  127.9272  -0.3109
 2015-Sep-22 19:02 *m  127.6771  -0.3101
 2015-Sep-22 19:03 *m  127.4270  -0.3093
 2015-Sep-22 19:04 *m  127.1770  -0.3085
 2015-Sep-22 19:05 *m  126.9269  -0.3077
 2015-Sep-22 19:06 *m  126.6769  -0.3069
 2015-Sep-22 19:07 *m  126.4268  -0.3061
 2015-Sep-22 19:08 *m  126.1767  -0.3053
 2015-Sep-22 19:09 *m  125.9267  -0.3045
 2015-Sep-22 19:10 *m  125.6766  -0.3037
 2015-Sep-22 19:11 *m  125.4266  -0.3029
 2015-Sep-22 19:12 *m  125.1765  -0.3021
 2015-Sep-22 19:13 *m  124.9264  -0.3013
 2015-Sep-22 19:14 *m  124.6764  -0.3005
 2015-Sep-22 19:15 *m  124.4263  -0.2997
 2015-Sep-22 19:16 *m  124.1762  -0.2989
 2015-Sep-22 19:17 *m  123.9262  -0.2981
 2015-Sep-22 19:18 *m  123.6761  -0.2973
 2015-Sep-22 19:19 *m  123.4261  -0.2964
 2015-Sep-22 19:20 *m  123.1760  -0.2956
 2015-Sep-22 19:21 *m  122.9259  -0.2948
 2015-Sep-22 19:22 *m  122.6759  -0.2940
 2015-Sep-22 19:23 *m  122.4258  -0.2932
 2015-Sep-22 19:24 *m  122.1757  -0.2923
 2015-Sep-22 19:25 *m  121.9257  -0.2915
 2015-Sep-22 19:26 *m  121.6756  -0.2907
 2015-Sep-22 19:27 *m  121.4256  -0.2899
 2015-Sep-22 19:28 *m  121.1755  -0.2890
 2015-Sep-22 19:29 *m  120.9254  -0.2882
 2015-Sep-22 19:30 *m  120.6754  -0.2874
 2015-Sep-22 19:31 *m  120.4253  -0.2865
 2015-Sep-22 19:32 *m  120.1753  -0.2857
 2015-Sep-22 19:33 *m  119.9252  -0.2849
 2015-Sep-22 19:34 *m  119.6751  -0.2840
 2015-Sep-22 19:35 *m  119.4251  -0.2832
 2015-Sep-22 19:36 *m  119.1750  -0.2823
 2015-Sep-22 19:37 *m  118.9250  -0.2815
 2015-Sep-22 19:38 *m  118.6749  -0.2807
 2015-Sep-22 19:39 *m  118.4248  -0.2798
 2015-Sep-22 19:40 *m  118.1748  -0.2790
 2015-Sep-22 19:41 *m  117.9247  -0.2781
 2015-Sep-22 19:42 *m  117.6746  -0.2773
 2015-Sep-22 19:43 *m  117.4246  -0.2764
 2015-Sep-22 19:44 *m  117.1745  -0.2756
 2015-Sep-22 19:45 *m  116.9245  -0.2747
 2015-Sep-22 19:46 *m  116.6744  -0.2739
 2015-Sep-22 19:47 *m  116.4243  -0.2730
 2015-Sep-22 19:48 *m  116.1743  -0.2721
 2015-Sep-22 19:49 *m  115.9242  -0.2713
 2015-Sep-22 19:50 *m  115.6742  -0.2704
 2015-Sep-22 19:51 *m  115.4241  -0.2696
 2015-Sep-22 19:52 *m  115.1740  -0.2687
 2015-Sep-22 19:53 *m  114.9240  -0.2678
 2015-Sep-22 19:54 *m  114.6739  -0.2670
 2015-Sep-22 19:55 *m  114.4239  -0.2661
 2015-Sep-22 19:56 *m  114.1738  -0.2652
 2015-Sep-22 19:57 *m  113.9237  -0.2644
 2015-Sep-22 19:58 *m  113.6737  -0.2635
 2015-Sep-22 19:59 *m  113.4236  -0.2626
 2015-Sep-22 20:00 *m  113.1735  -0.2618
$$EOE
*******************************************************************************
Column meaning:

TIME

  Prior to 1962, times are UT1. Dates thereafter are UTC. Any 'b' symbol in
the 1st-column denotes a B.C. date. First-column blank (" ") denotes an A.D.
date. Calendar dates prior to 1582-Oct-15 are in the Julian calendar system.
Later calendar dates are in the Gregorian system.

  Time tags refer to the same instant throughout the universe, regardless of
where the observer is located.

  The dynamical Coordinate Time scale is used internally. It is equivalent to
the current IAU definition of "TDB". Conversion between CT and the selected
non-uniform UT output scale has not been determined for UTC times after the
next July or January 1st.  The last known leap-second is used over any future
interval.

  NOTE: "n.a." in output means quantity "not available" at the print-time.

SOLAR PRESENCE (OBSERVING SITE)
  Time tag is followed by a blank, then a solar-presence symbol:

        '*'  Daylight (refracted solar upper-limb on or above apparent horizon)
        'C'  Civil twilight/dawn
        'N'  Nautical twilight/dawn
        'A'  Astronomical twilight/dawn
        ' '  Night OR geocentric ephemeris

LUNAR PRESENCE WITH TARGET RISE/TRANSIT/SET MARKER (OBSERVING SITE)
  The solar-presence symbol is immediately followed by another marker symbol:

        'm'  Refracted upper-limb of Moon on or above apparent horizon
        ' '  Refracted upper-limb of Moon below apparent horizon OR geocentric
        'r'  Rise    (target body on or above cut-off RTS elevation)
        't'  Transit (target body at or past local maximum RTS elevation)
        's'  Set     (target body on or below cut-off RTS elevation)

RTS MARKERS (TVH)
  Rise and set are with respect to the reference ellipsoid true visual horizon
defined by the elevation cut-off angle. Horizon dip and yellow-light refraction
(Earth only) are considered. Accuracy is < or = to twice the requested search
step-size.

 Azi_(a-appr)_Elev =
   Airless apparent azimuth and elevation of target center. Adjusted for
light-time, the gravitational deflection of light, stellar aberration,
precession and nutation. Azimuth measured North(0) -> East(90) -> South(180) ->
West(270) -> North (360). Elevation is with respect to plane perpendicular
to local zenith direction.  TOPOCENTRIC ONLY. Units: DEGREES


 Computations by ...
     Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System
     4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory
     Pasadena, CA  91109   USA
     Information: http://ssd.jpl.nasa.gov/
     Connect    : telnet://ssd.jpl.nasa.gov:6775  (via browser)
                  telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775    (via command-line)
     Author     : Jon.Giorgini@jpl.nasa.gov

*******************************************************************************

Đường kính góc của mặt trời là khoảng 32 phút, do đó chi dưới của mặt trời là 16 phút dưới trung tâm mặt trời. Khi tâm mặt trời có độ cao hình học -18 arcminutes (-0,3 độ), chi dưới có độ cao hình học -34 arcminutes. Vì khúc xạ gần đường chân trời cũng là 34 phút, nên chi dưới của mặt trời tăng lên khi độ cao hình học của mặt trời là -0,3 độ.

Trong bảng trên, điều này xảy ra trong khoảng thời gian từ 1914 đến 1915, nhưng chương trình của tôi sử dụng dữ liệu chính xác hơn một chút cho đường kính góc của mặt trời và mặt trời thực sự kết thúc tăng từ năm 1913 đến 1914 (và gần hơn với năm 1913).

Sau đó, bạn có thể bay gần nửa vòng trái đất đến vĩ độ 89 độ 51 phút và kinh độ -19 độ để thấy hoàng hôn dài nhất một phút, bắt đầu từ ngày 23 tháng 9 năm 2015 lúc 2128 và kết thúc vào ngày 25 tháng 9 năm 2015 lúc 1648, chiều dài trong 43 giờ và 20 phút.

Trong trường hợp này, bạn sẽ sử dụng http://aa.usno.neef.mil/data/docs/RS_OneYear.php để xác minh thời gian kết thúc của hoàng hôn và HORIZONS để xác minh thời gian bắt đầu của hoàng hôn.

Bình minh và hoàng hôn cực ngắn hơn đáng kể:

  • Tại Bắc Cực, mặt trời bắt đầu mọc vào ngày 18 tháng 3 năm 2015 vào năm 2015 và kết thúc tăng vào ngày 20 tháng 3 năm 2015 lúc 0441, thời lượng 32 giờ và 26 phút.

  • Tại Nam Cực, mặt trời bắt đầu lặn vào ngày 21 tháng 3 năm 2015 lúc 1650 và kết thúc vào lúc 23 tháng 3 năm 2015 lúc 0117, thời lượng 32 giờ và 27 phút.

  • Tại Nam Cực, mặt trời bắt đầu mọc vào ngày 21 tháng 9 năm 2015 lúc 0508 và kết thúc tăng vào ngày 22 tháng 9 năm 2015 lúc 1400, thời lượng 32 giờ và 52 phút.

  • Tại Bắc Cực, mặt trời bắt đầu lặn vào ngày 24 tháng 9 năm 2015 lúc 0243 và kết thúc cài đặt vào ngày 25 tháng 9 năm 2015 lúc 1131, thời lượng 32 giờ 48 phút.

Thông báo chính: Giống như HORIZONS và bảng mặt trời mọc / mặt trời lặn ở trên, tôi giả sử 34 vòng cung của khúc xạ ở đường chân trời. Điều đó hợp lý cho hầu hết các địa điểm, nhưng có thể không hợp lý khi đóng cực, nơi xảy ra bình minh và hoàng hôn dài nhất. Đặc biệt, khúc xạ có thể thay đổi nhanh chóng ở các vĩ độ này, cho phép bình minh và hoàng hôn có khả năng lâu hơn nhiều.

Bây giờ tôi tin rằng http://what-if.xkcd.com/42/ là không chính xác và sẽ ping tác giả để cho anh ta biết.


Barry, đây là cho hoàng hôn dân sự, hải lý, hoặc thiên văn? - Định nghĩa: en.wikipedia.org/wiki/Twilight#Civil_twilight
Rob

Đây là nghĩa đen của mặt trời mọc và mặt trời lặn: khoảng thời gian giữa khi chi trên của Mặt trời nổi lên phía trên đường chân trời cho đến khi thời gian chi dưới xóa đường chân trời hoặc ngược lại.
barrycarter

3

OK, hãy bắt đầu với phương pháp toán học đơn giản nhất để minh họa đường dẫn đến một câu trả lời phân tích đầy đủ. Mặt trời biểu thị chiều rộng góc 32 cung phút cho bất kỳ điểm nào trên trái đất. Đó là 32/60 hoặc 0,533 độ của cung hoặc góc. Giả sử Trái đất không có độ nghiêng 23 độ, cho phép tính gần đúng đầu tiên này. Sau đó, như một xấp xỉ thứ hai cho phép Trái đất quay quanh mặt trời trong 24 giờ, bạn vẫn ở trên đường xích đạo. Tính toán của chúng tôi như sau;

0,533 độ / 360 độ) = (giờ hoàng hôn / 24 giờ).

Giải quyết trong nhiều giờ hoàng hôn và bạn nhận được,

24 giờ X (0,533 / 360) = 0,0355 giờ, đó là

0,0355 giờ X 60 phút / giờ = 2,13 phút, đó là

2,13 phút X 60 giây / phút = 128 giây

OK, bây giờ chỉ là xấp xỉ thứ tự đầu tiên và giải thích cực tiểu của các biểu đồ đẹp được cung cấp trước đây.

Điều chỉnh đầu tiên và tầm thường sẽ là thông báo rằng giả định 24 giờ là không chính xác, do đó năm nhuận! Ngoài ra, chúng tôi thực sự có 23:56 mỗi năm. Điều đó sẽ giúp bạn có được 127,56 giây cho hoàng hôn.

Giải pháp thực sự cho các thợ lặn sâu ngoài kia là hiểu rằng chiều rộng góc của mặt trời trên bầu trời là 32 cung phút nhưng chỉ trong một thời điểm tức thời cho bất kỳ một điểm nào trên Trái đất. Vì vậy, tính toán tiếp theo sẽ là tích hợp trên đường kính trái đất để kết hợp chiều rộng góc của bạn đang đi qua trong thời gian đi qua hoàng hôn. Bạn là người quan sát đang di chuyển, quay với bề mặt Trái đất, và do đó bạn đang trải rộng kích thước góc rõ ràng của mặt trời đến mức bạn đang đi qua trong thời kỳ hoàng hôn đó, và điều này sẽ thêm thời gian vào thời kỳ hoàng hôn.

Bây giờ đó là mặt dễ dàng hơn của tất cả những điều này. Tính toán tiếp theo sẽ bổ sung hiệu chỉnh hình học cho vĩ độ mà người quan sát được đặt. Điều này giới thiệu thành phần chuyển động tương đối theo chiều ngang của mặt trời cho người quan sát, làm tăng đáng kể thời gian khi một người không ở trong mùa hè hoặc mùa đông. (Các tính toán trước có mặt trời trực tiếp vuông góc với vòng quay của Trái đất.) Trong các hệ mặt trời Trái đất có tiêu đề, hiệu ứng này được giảm thiểu tại các vị trí xích đạo của hệ mặt trời trái đất và tiệm cận đối với phép tính trước nếu nằm trên đường xích đạo và trên Equinox hai lần mỗi năm. Một lần nữa, điều này được nhìn thấy độc đáo trong biểu đồ của các câu trả lời trước.

Tôi hy vọng rằng sẽ giúp mọi người hiểu một số nền tảng cơ bản của toán học và hình học mà các tính toán thực tế phải có hiệu lực.

Không có máy tính được phép và bạn vẫn có thể đến đó.


Bạn có thể làm rõ những gì bạn có nghĩa là "giả định 24 giờ là không chính xác, do đó năm nhuận". Độ dài trong 1 năm không liên quan đến độ dài 1 ngày bất kể bạn đo như thế nào một ngày (giả sử bạn muốn "buổi trưa" là khi Mặt trời hoặc ngôi sao tùy ý đi qua kinh tuyến). Ngoài ra, tôi nghĩ rằng tuyên bố của bạn "Ngoài ra rằng chúng ta thực sự có 23:56 mỗi năm" nên đọc "thực sự là 23:56 mỗi NGÀY", chứ không phải năm.
JohnHoltz

-2

Đường kính của Mặt trời là ½ độ 360, tôi hình là 2 phút. Thậm chí chính xác là hai, vì sự phân chia thời gian thành phút, rất rất lâu trước đây, được thiết kế với sự chuyển động của Mặt trời làm căn cứ của nó.


3
Downvote: ở hai cực, mặt trời có thể mất nhiều thời gian để chìm 1/2 độ. Thời gian mặt trời chìm 1/2 độ ở đường chân trời phụ thuộc vào vĩ độ của người quan sát và không phải là hằng số.
barrycarter

1
@barrycarter Tôi đồng ý, tôi đã suy nghĩ nghiêm chỉnh về mặt chiết trung. Tôi đã cố gắng tải xuống bài viết của riêng tôi, nhưng điều đó không được phép. Tôi nên biết rõ hơn, tôi đã sống ở những nơi xa lạ, nơi Mặt trời không bao giờ lặn, hoặc tệ hơn, không bao giờ mọc. Các nghệ sĩ đã tự vẽ nên sự nghiệp vĩ đại bằng cách sử dụng ánh sáng kỳ lạ mà Mặt trời thể hiện khi ở trong tình trạng lấp lửng ở đường chân trời giữa các mùa.
LocalFluff

Bạn có thể chuộc lại bản thân bằng cách tính thời gian để mặt trời đi từ mức giảm 25,25 độ xuống mức giảm -25 độ (hoặc, thực tế, hơi khác một chút, để giải thích cho khúc xạ ở đường chân trời), sẽ cung cấp cho bạn chiều dài tối đa có thể của mặt trời mọc / hoàng hôn.
barrycarter

Ngoài ra còn có khúc xạ - thường có thể nhìn thấy Mặt trời, hoặc một phần của nó, khi về mặt kỹ thuật, độ cao của nó là dưới 0 độ do điều này - vì bầu khí quyển dày nhất ở đường chân trời và mức độ khúc xạ lớn nhất.
adrianmcmenamin

Độ cao cũng sẽ có ảnh hưởng.
barrycarter
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.