¿Cuánto tiempo lleva un amanecer o un atardecer?

El tiempo que tarda depende de varios factores: el ángulo que forma la trayectoria del sol con el horizonte es el principal, aunque también hay efectos ópticos provocados por la atmósfera.

Generalmente, cuanto más cerca del ecuador vive, más pronunciado es el ángulo y, por lo tanto, más rápida es la puesta de sol.

Con Stellarium hice un par de pruebas:

• En el Reino Unido (50 grados norte) el 10 de diciembre, el sol tardó 4 minutos y 47 segundos en hundirse por debajo de un horizonte.
• En Angloa (10 grados sur), el mismo día, el sol tardó 2 minutos y 26 segundos en ponerse.

Parece que en la mayoría de las regiones pobladas, una puesta de sol tarda entre 2 y 5 minutos.

Hay lugares, cerca del círculo antártico en esta época del año, en los que el sol simplemente se pone parcialmente y luego vuelve a salir. Y en el Polo, el sol se mueve en círculos horizontales en el cielo todos los días. Durante el verano hay un sol permanente, a medida que se acerca el invierno, el sol se acerca al horizonte y luego se pone durante varios días. (Randall calcula de 38 a 40 horas en el blog que vincula Barry)

Comentarios

• En realidad, la eclíptica es el Sol ‘ s anual ruta, no diaria.

Como se indica en http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonpositie.html#14 , la duración del amanecer / atardecer varía de aproximadamente 128 / cos (latitud) segundos en el equinoccios a aproximadamente 142 / cos (1,14 * latitud) en los solsticios.

Más específicamente, aquí «está la duración del amanecer / atardecer en varias latitudes:

Más allá de los 65 grados de latitud norte o sur, el sol no sale ni se pone a diario , y la duración del amanecer / atardecer aumenta significativamente.

Los datos trazados arriba son la duración del amanecer, pero la duración del atardecer es muy similar.

Todos los cálculos para este programa fueron hecho con este programa:

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

La salida sin procesar de las horas de salida / puesta del sol:

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

Puede verificar estos resultados en: http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php

El amanecer más largo que encontré en 2015 fue a 89 grados 51 minutos de latitud sur y 125 grados de longitud este. Allí, el sol comienza a salir el 20 de septiembre de 2015 a las 2352, sube y baja un poco (pero nunca se pone del todo) y finalmente termina de salir 43 horas y 21 minutos más tarde, el 22 de septiembre de 2015 a las 1913, pero vea la advertencia al final de esta respuesta.

Puede «verificar» esto visitando primero http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php con estos parámetros :

para obtener:

 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) 

Tenga en cuenta que el sol sale a las 2352 el 20 de septiembre y no se pone durante el resto del año, verificando la hora de inicio del amanecer.

Verificar la hora de finalización es un poco complicado. Para ello, visite http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi con lo siguiente parámetros:

para obtener :

 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 : [email protected] ******************************************************************************* 

El diámetro angular del sol es de aproximadamente 32 minutos de arco, por lo que el sol está más abajo imb está 16 minutos de arco por debajo del centro del sol. Cuando el centro del sol tiene una elevación geométrica de -18 minutos de arco (-0,3 grados), el miembro inferior tiene una elevación geométrica de -34 minutos de arco. Dado que la refracción cerca del horizonte también es de 34 minutos de arco, el miembro inferior del sol se eleva cuando la elevación geométrica del sol es de -0,3 grados.

En la tabla anterior, esto ocurre entre 1914 y 1915, pero mi programa usa datos un poco más precisos para el diámetro angular del sol, y el sol realmente termina de salir entre 1913 y 1914 (y más cerca de 1913 ).

A continuación, puede volar casi a la mitad del mundo hasta una latitud de 89 grados 51 minutos y una longitud de -19 grados para ver la puesta de sol más larga, un minuto más corta, que comienza el 23 de septiembre de 2015 a las 2128 y termina el 25 de septiembre de 2015 a las 1648, una duración de 43 horas y 20 minutos.

En este caso, usaría http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php para verificar la hora de finalización de la puesta de sol y HORIZONTES para verificar la hora de inicio de la puesta de sol.

Los amaneceres y atardeceres polares son considerablemente más cortos:

• En el Polo Norte, el sol comienza a salir el 18 de marzo de 2015 en 2015 y termina de salir el 20 de marzo de 2015 a las 0441, una duración de 32 horas y 26 minutos.

• En el Polo Sur, el sol comienza a ponerse el 21 de marzo de 2015 a las 16:50 y termina de ponerse el 23 de marzo de 2015 a las 0117, una duración de 32 horas y 27 minutos.

• En el Polo Sur, el sol comienza a salir el 21 de septiembre de 2015 a las 0508 y termina de salir el 22 de septiembre de 2015 a las 14:00, una duración de 32 horas y 52 minutos.

• En el Polo Norte, el sol comienza a ponerse el 24 de septiembre de 2015 a las 0243 y termina de ponerse a las 25 de septiembre de 2015 a las 1131, una duración de 32 horas y 48 minutos.

Advertencia principal: al igual que HORIZONTES y las tablas de amanecer / atardecer anteriores, supongo 34 minutos de arco de refracción en el horizonte. Eso es razonable para la mayoría de las ubicaciones, pero puede ser irrazonable cerca del polo, donde ocurren los amaneceres y atardeceres más largos. En particular, la refracción puede cambiar rápidamente en estas latitudes, lo que permite amaneceres y atardeceres potencialmente mucho más largos.

Ahora creo que http://what-if.xkcd.com/42/ es inexacto y le haré ping al autor para avisarle.

Comentarios

• Barry, ¿esto es para crepúsculo civil, náutico o astronómico? – Definiciones: en.wikipedia .org / wiki / Twilight # Civil_twilight
• Esto es literalmente para el amanecer y el atardecer: el tiempo entre el momento en que el miembro superior del Sol emerge sobre el horizonte y el momento en que el miembro inferior despeja el horizonte. o viceversa.
• El código se ha movido a github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/STACK/…
• Consulte también ASTRO / bclib.h

Bien, comencemos con el enfoque matemático más simple para ilustrar el camino hacia una respuesta completamente analítica. El sol presenta un ancho angular de 32 minutos de arco a cualquier punto de la tierra. Eso es 32/60 o 0,533 grados de arco o tramo angular. Supongamos que la Tierra no tiene sus 23 grados de inclinación, para esta primera aproximación. Luego, como una segunda aproximación, supongamos que la Tierra gira alrededor del Sol en 24 horas, todavía estás en el ecuador. Nuestro cálculo es el siguiente;

0.533 grados / 360 grados) = (horas puesta de sol / 24 horas).

Resuelva las horas del atardecer y obtendrá,

24 hrs X (0.533 / 360) = 0.0355 hrs, que es

0.0355 hrs X 60 min / hrs = 2.13 minutos, que es

2.13 min X 60 segundos / min = 128 segundos

Bien, ahora esa es solo la aproximación de primer orden y explica los mínimos de los buenos gráficos proporcionados anteriormente .

La primera y trivial corrección sería notar que la suposición de 24 horas no es precisa, ¡por lo tanto, años bisiestos! Más allá de eso, tenemos 23:56 por año. Eso te dará 127.56 segundos para la puesta de sol.

La verdadera solución para los buceadores profundos es comprender que el ancho angular del sol en el cielo es de 32 minutos de arco, pero solo para un instante de tiempo para cualquier punto de la Tierra. Entonces, el próximo cálculo sería integrar sobre el diámetro de la tierra para incorporar el ancho angular que está atravesando durante el tiempo de travesía del atardecer. Usted, el observador, se está moviendo, girando con la superficie de la Tierra y, por lo tanto, está extendiendo el tamaño angular aparente del sol en la medida en que lo atraviesa durante ese período de puesta de sol, y esto agregará tiempo al período de puesta de sol.

Ese es el lado más fácil de todo esto. El siguiente cálculo agregaría la corrección geométrica para la latitud en la que se encuentra el observador. Esto introduce al observador la componente relativa horizontal del movimiento del sol, lo que aumenta en gran medida el tiempo en que uno no está en los equinoccios de verano o invierno. (Los cálculos anteriores tenían el sol directamente perpendicular a la rotación de la Tierra). En los sistemas titulados Tierra Sol, este efecto se minimiza en las posiciones del equinoccio del sistema solar terrestre y asíntotas hacia el cálculo anterior si uno está en el ecuador y en el equinoccio dos veces al año. Nuevamente, esto se ve muy bien en los gráficos de las respuestas anteriores.

Espero que ayude a la gente a comprender algunos de los fundamentos básicos de las matemáticas y la geometría que los cálculos reales deben tener en cuenta.

No se permiten calculadoras y aún puede llegar allí.

Comentarios

• ¿Puede aclarar lo que quiere decir con » la suposición de 24 horas no es precisa, por lo tanto, salto años «. La duración de 1 año no está relacionada con la duración de 1 día, independientemente de cómo mida un día (suponiendo que desee » mediodía » ser cuando el Sol o estrella arbitraria cruza el meridiano). Además, creo que su declaración » Más allá de eso, en realidad tenemos 23:56 por año » debería leer » en realidad 23:56 por DÍA «, no por año.