Сколько времени проходит от того момента, когда солнце появляется на горизонте или встречает его на своем заходе, до того момента, когда оно станет полностью видимым или больше не будет видимо на своем заходе? Во-вторых, есть ли в мире место, где восход / закат происходят в течение нескольких дней? Это означает, что с момента, когда он начинает появляться над горизонтом, до тех пор, пока он не станет полностью видимым, проходит период в несколько дней без вмешательства ночи (и то же самое для противоположного с закатом)?
15
Ответы:
Время, которое требуется, зависит от различных факторов: угол, который проходит путь Солнца к горизонту, является основным, хотя существуют также оптические эффекты, вызываемые атмосферой.
Как правило, чем ближе к экватору вы живете, тем круче угол и тем быстрее закат.
Используя Stellarium, я сделал пару тестов:
Кажется, что в большинстве густонаселенных регионов закат занимает от 2 до 5 минут.
В это время года есть места, расположенные рядом с антарктическим кругом, в которых солнце лишь частично заходит, а затем снова поднимается. А на полюсе солнце каждый день вращается в горизонтальных кругах на небе. Летом постоянно солнце, когда зима приближается, солнце приближается к горизонту, а затем садится за несколько дней. (Рэндалл рассчитывает от 38 до 40 часов в блоге, на который ссылается Барри)
источник
Как отмечено в http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonpositie.html#14, продолжительность восхода / захода солнца варьируется от приблизительно 128 / cos (широта) секунд в равноденствиях до приблизительно 142 / cos (1.14 * широта). ) на солнцестояния.
В частности, вот длина восхода / захода солнца в разных широтах:
За пределами 65 градусов северной или южной широты солнце не поднимается и не садится ежедневно, а продолжительность восхода / захода солнца значительно увеличивается.
Данные, приведенные выше, являются длиной восхода, но длина заката очень похожа.
Все расчеты для этой программы были сделаны с этой программой:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-12824.c
Необработанный вывод времени восхода / захода солнца:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/sun-rise-set-multiple-latitudes.txt.bz2
Вы можете проверить эти результаты по адресу: http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php
Самый длинный восход солнца, который я нашел в 2015 году, был при 89 градусах 51 минуты южной широты и 125 градусах восточной долготы. Там солнце начинает подниматься 20 сентября 2015 года в 2352, немного подпрыгивает (но никогда не садится) и, наконец, заканчивается восходом солнца через 43 часа и 21 минуту, 22 сентября 2015 года в 1913 году, но см. Предостережение в конце этот ответ
Вы можете «проверить» это, сначала посетив http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php со следующими параметрами:
получить:
Обратите внимание, что солнце встает в 2352 20 сентября и не садится до конца года, подтверждая время начала восхода.
Проверка времени окончания - это немного сложнее. Для этого посетите http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi со следующими параметрами:
получить:
Угловой диаметр Солнца составляет около 32 угловых минут, поэтому нижняя конечность Солнца находится на 16 угловых минут ниже центра Солнца. Когда центр Солнца имеет геометрическую высоту -18 угловых минут (-0,3 градуса), нижняя конечность имеет геометрическую высоту -34 угловых минуты. Поскольку преломление вблизи горизонта также составляет 34 угловых минуты, нижняя конечность Солнца поднимается, когда геометрическая высота Солнца составляет -0,3 градуса.
В приведенной выше таблице это происходит между 1914 и 1915 годами, но моя программа использует немного более точные данные для углового диаметра Солнца, и Солнце фактически заканчивается восходом солнца между 1913 и 1914 годами (и ближе к 1913 году).
Затем вы можете полететь почти на полпути по всему миру на широту 89 градусов 51 минуту и долготу -19 градусов, чтобы увидеть самый короткий на одну минуту самый длинный закат, который начинается 23 сентября 2015 года в 2128 и заканчивается 25 сентября 2015 года в 1648 году, т.е. 43 часа и 20 минут.
В этом случае вы должны использовать http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php, чтобы проверить время окончания заката, и ГОРИЗОНТЫ, чтобы проверить время начала заката.
Полярные рассветы и закаты значительно короче:
На Северном полюсе солнце начинает восходить 18 марта 2015 года в 2015 году и заканчивается восходом солнца 20 марта 2015 года в 0441, продолжительность составляет 32 часа и 26 минут.
На Южном полюсе солнце начинает садиться 21 марта 2015 года в 1650 и заканчивается 23 марта 2015 года в 0117, продолжительность 32 часа и 27 минут.
На Южном полюсе солнце начинает восходить 21 сентября 2015 года в 0508 и заканчивается восходом солнца 22 сентября 2015 года в 14:00, что составляет 32 часа 52 минуты.
На Северном полюсе солнце начинает садиться в 24 сентября 2015 года в 0243 и заканчивается в 25 сентября 2015 года в 1131, продолжительность 32 часа и 48 минут.
Главное предостережение: Как и ГОРИЗОНТЫ и таблицы восхода / захода солнца выше, я предполагаю 34 угловых минуты преломления на горизонте. Это разумно для большинства мест, но может быть неразумно вблизи полюса, где происходят самые длинные восходы и закаты. В частности, преломление может быстро меняться на этих широтах, что может привести к гораздо более длительным восходам и закатам.
Теперь я считаю, что http://what-if.xkcd.com/42/ неточно, и буду пинговать автора, чтобы сообщить ему.
источник
Хорошо, давайте начнем с самого простого математического подхода, чтобы проиллюстрировать путь к полностью аналитическому ответу. Солнце имеет угловую ширину 32 угловых минуты в любой точке земного шара. Это 32/60 или 0,533 градуса дуги или углового диапазона. Предположим, что Земля не имеет 23 градусов наклона, в этом первом приближении. Тогда во втором приближении предположим, что Земля вращается вокруг Солнца за 24 часа, вы все еще на экваторе. Наш расчет выглядит следующим образом;
0,533 градуса / 360 градусов) = (часы заката / 24 часа).
Решай часами закат и получаешь,
24 часа X (0,533 / 360) = 0,0355 часа, что
0,0355 х 60 мин / ч = 2,13 мин, что
2,13 мин X 60 сек / мин = 128 секунд
Хорошо, теперь это только первое приближение и объясняется минимум предоставленных ранее хороших графиков.
Первое и тривиальное исправление состоит в том, чтобы заметить, что допущение за 24 часа не является точным, следовательно, високосные годы! Помимо этого у нас фактически 23:56 в год. Это даст вам 127,56 секунды на закат.
Реальное решение для глубоких дайверов заключается в том, чтобы понять, что угловая ширина Солнца в небе составляет 32 угловых минуты, но только в любой момент времени для любой точки на Земле. Таким образом, следующим расчетом будет интегрирование по диаметру Земли, чтобы учесть угловую ширину, которую вы проходите во время захода Солнца. Вы, наблюдатель, двигаетесь, вращаетесь вместе с поверхностью Земли, и, следовательно, вы расширяете видимый угловой размер Солнца на величину, которую вы проходите в течение этого периода заката, и это добавит время к периоду заката.
Теперь это самая легкая сторона всего этого. Следующее вычисление добавит геометрическую поправку для широты, в которой находится наблюдатель. Это вводит горизонтальную относительную составляющую движения солнца к наблюдателю, значительно увеличивая время, когда человек не находится в летнем или зимнем равноденствиях. (В предыдущих расчетах Солнце было прямо перпендикулярно вращению Земли.) В названных системах Солнца Земли этот эффект минимизируется в положениях равноденствия солнечной системы Земли и асимптотически приближается к предварительному расчету, если он находится на экваторе и на равноденствие дважды в год. Опять же, это хорошо видно на графиках предыдущих ответов.
Я надеюсь, что это поможет людям понять некоторые основные основы математики и геометрии, которые фактические вычисления должны вступить в силу.
Калькуляторы не допускаются, и вы все равно можете туда добраться.
источник
Диаметр Солнца составляет ½ градуса из 360, я полагаю, что это 2 минуты. Очень даже точно два, потому что разделение времени на минуты, очень и очень давно, было разработано с движением Солнца в качестве его основы.
источник