Combien de temps dure un lever ou un coucher de soleil?

15

Du moment où le soleil apparaît à l'horizon, ou le rencontre à son coucher, jusqu'au moment où il est entièrement visible, ou plus visible à son coucher, combien de temps passe? Deuxièmement, existe-t-il un endroit dans le monde où un lever / coucher de soleil se produit sur une période de quelques jours? Autrement dit, à partir du moment où il commence à apparaître à l'horizon jusqu'à ce qu'il soit pleinement visible, une période de quelques jours s'écoule sans que la nuit n'intervienne (et même pour l'inverse au coucher du soleil)?

user11308
la source
6
what-if.xkcd.com/42 peut aider
barrycarter
3
À l'équateur, le soleil semble se lever et se coucher rapidement - comme le dit Rudyard Kipling, "Sur la route de Mandalay, où jouent les poissons volants, et" l'aube se lève comme le tonnerre de la Chine extérieure "recouvre la baie!" Tandis que vous allez plus au nord ou au sud, le coucher du soleil s'attarde de plus en plus. Les couchers de soleil d'été en Géorgie semblent prendre environ 15 minutes pour se détendre sous les couvertures de la terre qui s'assombrit.
Howard Miller

Réponses:

11

Le temps qu'il faut dépend de divers facteurs: l'angle que la trajectoire du soleil fait avec l'horizon est le principal, bien qu'il y ait aussi des effets optiques causés par l'atmosphère qui ont également un effet.

Généralement, plus vous vivez près de l'équateur, plus l'angle est raide, et donc plus le coucher de soleil est rapide.

En utilisant Stellarium, j'ai fait quelques tests:

  • Au Royaume-Uni (50 degrés Nord) le 10 décembre, il a fallu au soleil 4min 47s secondes pour descendre sous un horizon simulé.
  • À Angloa (10 degrés sud), le même jour, il a fallu 2min 26s pour que le soleil se couche.

Il semble que dans la plupart des régions peuplées, un coucher de soleil dure entre 2 et 5 minutes.

Il y a des endroits, près du cercle antarctique à cette période de l'année, où le soleil se couche seulement partiellement, puis se lève à nouveau. Et au pôle, le soleil se déplace chaque jour en cercles horizontaux dans le ciel. Pendant l'été, il y a un soleil permanent, à l'approche de l'hiver, le soleil se rapproche de l'horizon, puis se couche sur plusieurs jours. (Randall calcule 38 à 40 heures dans le blog que Barry relie)

James K
la source
En fait, l'écliptique est la trajectoire annuelle du Soleil , pas quotidiennement.
AstroFloyd
13

Comme indiqué dans http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonpositie.html#14, la longueur du lever / coucher du soleil varie d'environ 128 / cos (latitude) secondes aux équinoxes à environ 142 / cos (1,14 * latitude ) aux solstices.

Plus précisément, voici la durée du lever / coucher du soleil à différentes latitudes:

entrez la description de l'image ici

Au-delà de 65 degrés de latitude nord ou sud, le soleil ne se lève pas ou ne se couche pas quotidiennement, et la longueur du lever / coucher du soleil augmente considérablement.

Les données tracées ci-dessus sont la longueur du lever du soleil, mais la longueur du coucher du soleil est très similaire.

Tous les calculs pour ce programme ont été effectués avec ce programme:

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

La sortie brute des heures de lever / coucher du soleil:

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

Vous pouvez vérifier ces résultats sur: http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php

Le lever de soleil le plus long que j'ai trouvé pour 2015 était à 89 degrés 51 minutes de latitude sud, 125 degrés de longitude est. Là, le soleil commence à se lever le 20 septembre 2015 à 23 h 52, monte et descend un peu (mais ne se couche jamais tout à fait), et finit enfin de se lever 43 heures et 21 minutes plus tard, le 22 septembre 2015 à 1913, mais voir une mise en garde à la fin de cette réponse.

Vous pouvez "vérifier" cela en visitant d'abord http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php avec ces paramètres:

entrez la description de l'image ici

obtenir:


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)

Notez que le soleil se lève à 23h52 le 20 septembre et ne se couche pas pour le reste de l'année, vérifiant l'heure de début du lever du soleil.

La vérification de l'heure de fin est un peu plus délicate. Pour ce faire, visitez http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi avec les paramètres suivants:

entrez la description de l'image ici

obtenir:


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)
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Le diamètre angulaire du soleil est d'environ 32 minutes d'arc, donc le membre inférieur du soleil est à 16 minutes d'arc sous le centre du soleil. Lorsque le centre du soleil a une élévation géométrique -18 minutes d'arc (-0,3 degrés), le membre inférieur a une élévation géométrique -34 minutes d'arc. Étant donné que la réfraction près de l'horizon est également de 34 minutes d'arc, le membre inférieur du soleil s'élève lorsque l'élévation géométrique du soleil est de -0,3 degré.

Dans le tableau ci-dessus, cela se produit entre 1914 et 1915, mais mon programme utilise des données légèrement plus précises pour le diamètre angulaire du soleil, et le soleil finit en fait de se lever entre 1913 et 1914 (et plus près de 1913).

Vous pouvez ensuite voler presque à mi-chemin à travers le monde jusqu'à 89 degrés 51 minutes de latitude et -19 degrés de longitude pour voir le coucher de soleil le plus long d'une minute plus court, qui commence le 23 septembre 2015 à 2128 et se termine le 25 septembre 2015 à 1648, une longueur de 43 heures et 20 minutes.

Dans ce cas, vous utiliserez http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php pour vérifier l'heure de fin du coucher du soleil et HORIZONS pour vérifier l'heure de début du coucher du soleil.

Les levers et couchers de soleil polaires sont considérablement plus courts:

  • Au pôle Nord, le soleil commence à se lever le 18 mars 2015 à 2015, et finit de se lever le 20 mars 2015 à 0441, soit une durée de 32 heures et 26 minutes.

  • Au pôle Sud, le soleil commence à se coucher le 21 mars 2015 à 16 h 50 et finit de se coucher le 23 mars 2015 à 0 h 117, soit une durée de 32 heures et 27 minutes.

  • Au pôle Sud, le soleil commence à se lever le 21 septembre 2015 à 0 h 50, et finit de se lever le 22 septembre 2015 à 14 heures, soit une durée de 32 heures et 52 minutes.

  • Au pôle Nord, le soleil commence à se coucher le 24 septembre 2015 à 0243, et finit de se coucher le 25 septembre 2015 à 11 h 31, soit une durée de 32 heures et 48 minutes.

Mise en garde principale: comme HORIZONS et les tableaux de lever / coucher de soleil ci-dessus, je suppose 34 minutes d'arc de réfraction à l'horizon. C'est raisonnable pour la plupart des endroits, mais cela peut être déraisonnable à proximité du pôle, où les levers et couchers de soleil les plus longs se produisent. En particulier, la réfraction peut changer rapidement à ces latitudes, permettant des levers et couchers de soleil potentiellement beaucoup plus longs.

Je pense maintenant que http://what-if.xkcd.com/42/ est inexact et je vais envoyer une requête ping à l'auteur pour le lui faire savoir.

barrycarter
la source
Barry, est-ce pour le crépuscule civil, nautique ou astronomique? - Définitions: en.wikipedia.org/wiki/Twilight#Civil_twilight
Rob
C'est littéralement pour le lever et le coucher du soleil: le temps entre le moment où le membre supérieur du Soleil émerge au-dessus de l'horizon jusqu'au moment où le membre inférieur efface l'horizon ou vice versa.
barrycarter
3

OK, commençons par l'approche mathématique la plus simple pour illustrer le chemin vers une réponse entièrement analytique. Le soleil présente une largeur angulaire de 32 minutes d'arc à n'importe quel point de la terre. Soit 32/60 ou 0,533 degrés d'arc ou de portée angulaire. Supposons que la Terre n'ait pas ses 23 degrés d'inclinaison, pour cette première approximation. Puis, comme une seconde approximation laisse supposer que la Terre tourne autour du soleil en 24 heures, vous êtes toujours sur l'équateur. Notre calcul est le suivant;

0,533 degrés / 360 degrés) = (heures de coucher du soleil / 24 heures).

Résolvez pendant des heures le coucher du soleil et vous obtenez,

24 heures X (0,533 / 360) = 0,0355 heures, ce qui est

0,0355 h X 60 min / h = 2,13 minutes, ce qui est

2,13 min X 60 s / min = 128 secondes

OK, maintenant c'est seulement l'approximation de premier ordre et explique les minima des jolis graphiques fournis précédemment.

La première et insignifiante correction serait de constater que l'hypothèse de 24 heures n'est pas exacte, d'où des années bissextiles! Au-delà, nous avons en fait 23:56 par an. Cela vous donnera 127,56 secondes pour le coucher du soleil.

La vraie solution pour les plongeurs profonds est de comprendre que la largeur angulaire du soleil dans le ciel est de 32 minutes d'arc mais seulement pour un instant dans le temps pour n'importe quel point de la Terre. Donc, le prochain calcul serait d'intégrer sur le diamètre de la terre pour incorporer la largeur angulaire de vous traverser pendant le temps de traversée du coucher du soleil. Vous, l'observateur, vous vous déplacez, vous tournez avec la surface de la Terre, et donc vous étalez la taille angulaire apparente du soleil dans la mesure où vous traversez pendant cette période de coucher du soleil, et cela ajoutera du temps à la période du coucher du soleil.

Maintenant, c'est le côté le plus facile de tout cela. Le calcul suivant ajouterait la correction géométrique de la latitude dans laquelle se trouve l'observateur. Cela introduit une composante relative horizontale du mouvement du soleil à l'observateur, augmentant considérablement le temps où l'on n'est pas aux équinoxes d'été ou d'hiver. (Les calculs antérieurs avaient le soleil directement perpendiculaire à la rotation de la Terre.) Dans les systèmes Terre Soleil, cet effet est minimisé aux positions d'équinoxe du système Terre Soleil et asymptote vers le calcul précédent si l'on est sur l'équateur et sur l'équinoxe deux fois par an. Encore une fois, cela se voit bien dans les graphiques des réponses précédentes.

J'espère que cela aidera les gens à comprendre certains des fondements de base des mathématiques et de la géométrie que les calculs réels doivent prendre en compte.

Aucune calculatrice n'est autorisée et vous pouvez toujours y arriver.

Matt Dugas
la source
Pouvez-vous clarifier ce que vous entendez par "l'hypothèse de 24 heures n'est pas exacte, d'où les années bissextiles". La durée d'un an n'est pas liée à la durée d'un jour quelle que soit la façon dont vous mesurez une journée (en supposant que vous voulez que «midi» soit lorsque le Soleil ou une étoile arbitraire traverse le méridien). De plus, je pense que votre déclaration "Au-delà de ce que nous avons en fait 23h56 par an" devrait se lire "en réalité 23h56 par jour", pas l'année.
JohnHoltz
-2

Le diamètre du Soleil étant ½ degré sur 360, je pense que c'est 2 minutes. Très même précisément deux, car la division du temps en minutes, il y a très très longtemps, a été conçue avec le mouvement du Soleil comme base.

LocalFluff
la source
3
Downvote: aux pôles, le soleil peut mettre longtemps à descendre de 1/2 degré. Le temps qu'il faut au soleil pour descendre de 1/2 degré à l'horizon dépend de la latitude de l'observateur et n'est pas une constante.
barrycarter
1
@barrycarter Je suis d'accord, je pensais strictement écliptique. J'ai essayé de voter contre mon propre message, mais ce n'est pas autorisé. Je devrais savoir mieux, j'ai vécu dans des endroits étranges où le soleil ne se couche jamais, ou pire, ne se lève jamais. Les artistes se sont livrés à de grandes carrières en utilisant l'étrange lumière que le Soleil montre lorsqu'il est dans les limbes à son horizon entre ses saisons.
LocalFluff
Vous pourriez vous racheter en calculant le temps nécessaire au soleil pour passer d'une déclinaison de +.25 degrés à une déclinaison de -.25 degrés (ou, en fait, un peu différent, pour tenir compte de la réfraction à l'horizon), ce qui vous donnerait la durée maximale possible du lever / coucher du soleil.
barrycarter
Il y a aussi la réfraction - il est assez souvent possible de voir le Soleil, ou une partie de celui-ci, lorsque techniquement son élévation est inférieure à 0 degrés à cause de cela - car l'atmosphère est la plus épaisse à l'horizon et le degré de réfraction le plus élevé.
adrianmcmenamin
L'élévation aurait également un effet.
barrycarter