Astronomie

Pourquoi le lever et le coucher du soleil utilisent tous deux la position du membre supérieur du soleil ?

Pourquoi le lever et le coucher du soleil utilisent tous deux la position du membre supérieur du soleil ?


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Je crois comprendre que les moments astronomiques de montée et de coucher utilisent la position relative du membre supérieur de l'objet d'arrière-plan par rapport à l'horizon de l'objet de premier plan.

Quand ces définitions ont-elles été formulées ?

Est-ce uniquement parce que le lever et le coucher du soleil sont les principaux exemples de tels événements et qu'il est plus facile à l'œil nu de dire quand le soleil est complètement sous l'horizon ?

Cela ne compenserait-il pas la symétrie des rotations (puisque le "jour" est toujours plus long que la "nuit" de la durée nécessaire à l'objet d'arrière-plan pour se déplacer complètement sous l'horizon de premier plan) ?


Quand ces définitions ont-elles été formulées ?

Plusieurs religions ont des exigences assez strictes basées sur le lever / coucher du soleil, par exemple, quand il faut commencer ou arrêter le jeûne, ou quand exactement sacrifier un agneau (ou un humain dans certaines religions). La définition a des racines très profondes.

Est-ce uniquement parce que le lever et le coucher du soleil sont les principaux exemples de tels événements et qu'il est plus facile à l'œil nu de dire quand le soleil est complètement sous l'horizon ?

Oui.

Cela ne compenserait-il pas la symétrie des rotations (puisque le "jour" est toujours plus long que la "nuit" de la durée nécessaire à l'objet d'arrière-plan pour se déplacer complètement sous l'horizon de premier plan) ?

La journée n'est pas plus longue que la nuit au milieu de l'hiver, dans les endroits qui ont l'hiver. La définition du lever et du coucher du soleil rend la journée un peu plus longue que la nuit aux équinoxes.

Supposons que le lever du soleil soit plutôt défini comme l'heure à laquelle le Soleil entier apparaît pour la première fois au-dessus de l'horizon et que le coucher du soleil soit plutôt défini comme l'heure à laquelle le premier morceau du Soleil tombe sous l'horizon. Même avec ces définitions extrêmes, le jour durerait encore plus longtemps que la nuit aux équinoxes grâce à la réfraction atmosphérique.


Pourquoi nous ne pouvons pas prédire exactement l'heure du coucher du soleil

Qu'est-ce qu'on a besoin de savoir? Le coucher du soleil se produit lorsque la position apparente du membre supérieur du Soleil atteint l'horizon apparent, nous devons donc connaître les positions du membre supérieur (en fonction du temps) et de l'horizon apparent.

Eh bien, nous connaissons certainement la position géométrique du Soleil avec précision. Et nous connaissons également son diamètre afin de pouvoir calculer avec précision à tout moment la véritable distance zénithale de son membre supérieur. C'est la partie facile (c'est-à-dire la partie astronomique) du problème.

Cependant, les positions apparentes   du membre supérieur du Soleil et de l'horizon visible sont affectées par la réfraction atmosphérique   &mdash, mais de manière quelque peu différente. Et, pour calculer la réfraction avec précision, nous devons connaître avec précision la distribution de la température et de la pression dans l'atmosphère. C'est la partie la plus difficile (c'est-à-dire la partie météorologique) du problème.

Une autre partie difficile a à voir avec l'endroit où se trouve l'horizon apparent. S'il s'agit d'un horizon marin, l'horizon apparent dépend non seulement de la position de l'observateur, mais aussi de la hauteur des vagues. S'il s'agit d'un horizon terrestre, les irrégularités de la topographie déterminent la position géométrique où le Soleil disparaît. Compte tenu des hauteurs de l'œil et de l'horizon physique, nous pouvons calculer le pendage   de l'horizon apparent &mdash mais nous devons tenir compte de la réfraction.

Réfraction et pendage

Ainsi, la réfraction près de l'horizon lui-même &mdash c'est-à-dire près de la surface de la mer &mdash affecte à peine le pendage mais elle affecte la distance à l'horizon et la réfraction du Soleil, avec toute sa force. En conséquence, le pendage s'avère être affecté par la courbure moyenne du rayon tandis que la distance à l'horizon et la réfraction solaire sont affectées par la (réciproque de ) la moyenne réciproque de la courbure. Ainsi, dans le monde réel, où le taux de déchéance varie avec la hauteur, le creux dépend uniquement du taux de déchéance moyen (arithmétique), tandis que la réfraction du Soleil dépend de la réciproque de la moyenne réciproque &mdash, c'est-à-dire de l'harmonique   moyenne &mdash du taux de déchéance. (Voir mon article de 1998 avec George Kattawar sur le diagramme de pendage pour les détails techniques.)

Par conséquent, alors que nous pouvons trouver le creux à partir des températures au niveau des yeux et à l'horizon marin, sans connaître le profil de température détaillé entre les deux, la réfraction du soleil couchant dépend de tous les détails du profil de température. En général, le facteur de quatre discuté ci-dessus est une limite inférieure si la courbure du rayon est similaire à la courbure de la Terre près de la surface de la mer, la réfraction solaire peut devenir très grande, même si le pendage de l'horizon marin est à peine affecté. (Cela se produit en fait dans les couchers de soleil de type B de Fisher.)

Variations du pendage et de la réfraction

Comme les variations de réfraction astronomique à l'horizon sont plus importantes que les variations de pendage d'un facteur au moins quatre, elles s'élèvent clairement à quelques dixièmes de degré ordinairement, et atteignent parfois quelques degrés. Ces angles correspondent à environ une minute aux basses latitudes et à plusieurs minutes aux plus hautes. Dans les régions polaires, les heures observées de lever et de coucher du soleil peuvent différer des prédictions de plusieurs jours – voir la section de la bibliographie consacrée à l'effet Novaya Zemlya.

Il n'est donc guère surprenant que les tableaux standard des heures de lever et de coucher du soleil ne soient donnés qu'à la minute près. C'est à peu près aussi précis que nous pouvons nous attendre à ce qu'une prédiction soit. Comme l'écrivait en 1951 G. M. Clémence, directeur du Bureau de l'almanach nautique,

De toute évidence, la variabilité de la réfraction est le gros problème. Mais ne pouvons-nous pas simplement utiliser les profils atmosphériques mesurés par les radiosondes deux fois par jour pour calculer la réfraction avec précision ?

Non. Il s'avère que l'instrumentation météorologique standard n'est pas assez précise pour permettre le calcul de la réfraction très précisément, même à l'horizon astronomique. Et en dessous, à l'horizon apparent, la réfraction est encore plus sensible aux détails de la structure atmosphérique qui manquent aux radiosondes, comme Bruton et Kattawar l'ont expliqué dans leurs articles de 1997 et 1998. Dans tous les cas, les radiosondes ne sont pas lancées depuis le niveau de la mer, mais depuis (généralement) des aéroports, à des endroits situés à plusieurs mètres au-dessus de la mer, donc même si les instruments avaient une précision parfaite et une résolution illimitée, ils ne pourraient pas fournir de données pour les plus importants. partie du profil : où le rayon du coucher de soleil est horizontal &mdash, c'est-à-dire la partie en dessous du niveau des yeux. (Voir mon article de 2004 sur la réfraction à basse altitude pour plus de détails.)

Pour une discussion excellente et approfondie de la réfraction près de l'horizon, voir le grand article de Fletcher.

Vagues et plongeon

Ce sujet est discuté plus en détail dans la thèse de Lutz Hasse (en allemand mais résumée en anglais en 1964.)

Mirages et trempette

La contribution unique de Hasse a été de souligner qu'une forte inversion thermique peut produire une surface Kimmfläche   ou &ldquohorizon&rdquo au-dessus de l'horizontale. Ce faux horizon peut être considéré comme le bord supérieur de la bande vierge de Wegener associé à un mirage supérieur. Si ce mirage ne contient qu'une image inversée de la surface de la mer lointaine, il peut ne pas être remarqué. Cependant, comme l'a souligné Wegener (1918), cette bande bloque la vue de l'observateur sur le Soleil (et d'autres objets célestes) de sorte que son bord supérieur sera l'endroit où le soleil couchant disparaît, si le bord inférieur de la bande est caché par l'horizon physique. En raison de la très grande réfraction à ce faux horizon, le coucher du soleil semblera être considérablement retardé.

Une élévation similaire de l'horizon apparent peut parfois être produite par une couche éloignée de stratus côtier. Si sa surface supérieure est suffisamment plate, elle peut être confondue avec l'horizon marin. Cela peut expliquer certains rapports de réfraction anormalement faible au coucher du soleil (c'est-à-dire les premiers couchers de soleil).

Aussi, s'il y a un mirage inférieur à l'horizon, le &ldquodernier aperçu&rdquo du Soleil se produit à quelques minutes d'arc au-dessus de l'horizon apparent. (Voir, par exemple, une simulation animée d'un coucher de soleil et d'un mdash de mirage inférieur ou du même coucher de soleil à haute résolution.) Comme le mouvement diurne transporte le Soleil à travers 1 minute d'arc en 4 secondes, cela seul ferait apparaître le coucher de soleil plusieurs secondes avant l'heure prévue, cependant, la ligne de pliage du mirage inférieur est toujours en dessous de l'horizon astronomique, de sorte que le mirage fait que le coucher du soleil se produit un peu plus tard que prévu.

Prédictions nominales

Normalement, le point de départ est le site Web de l'USNO &mdash, mais il est en cours de refonte et n'est pas disponible. l'horizon astronomique, pas l'horizon apparent. (Voir la section &ldquoNotes&rdquo au bas de la page &ldquoSun and Moon Data for One Day&rdquo, qui vous renvoie à la page des &ldquoRise, Set et Twilight Definitions&rdquo.) fixer des horaires.

Les données sont fournies pour les villes américaines uniquement, mais les heures de lever et de coucher du Soleil, de la Lune, des planètes et des étoiles brillantes sont fournies pour n'importe quel endroit dans le monde à l'adresse http://www.usno.navy.mil/USNO/astronomical-applications/ data-services/mrst-world. FIN des liens USNO COMMENTED-OUT -->

Pour des endroits arbitraires sur Terre, vous pouvez obtenir des résultats similaires à partir de la calculatrice FAA ou de la calculatrice NOAA.

Sarah Wahlberg a signalé une autre page avec de nombreux liens vers la position solaire et d'autres informations. Cela conduit à des prédictions nominales pour le lever et le coucher de la lune, ainsi que le crépuscule. Sachez simplement que ces valeurs sont aussi arbitraires (et aussi inexactes) que les prédictions des heures de lever et de coucher du soleil.

&copie 2010, 2012, 2018, 2020 Andrew T. Young

Vous n'avez pas trouvé ce que vous cherchiez ? Essayez les tables des matières ou le glossaire ou l'index alphabétique.


Les fabricants de Panchang utilisent soit la visibilité du bord supérieur, soit la visibilité du membre médian du Soleil à l'horizon oriental pour marquer l'heure du lever du soleil utilisée à Panchang. La différence dans les deux synchronisations de Sunrise pourrait aller jusqu'à quelques minutes.

Il n'y a pas de consensus et la plupart des fabricants de Panchang ne le mentionnent même pas dans leur Panchang. En règle générale, le moment du lever du soleil sur le bord supérieur est considéré comme un lever de soleil astronomique et le moment du lever du soleil dans les membres moyens est considéré comme un lever de soleil hindou. La plupart des journaux publient la valeur astronomique du lever du soleil qui considère le bord supérieur du Soleil pour marquer l'heure du lever du soleil.

La recherche moderne montre que le bord supérieur de Sunrise est plus approprié et authentifié pour être utilisé comme heure de lever du soleil à Panchang.

Selon Varahamira -

मनाख्यं हि दर्शनादर्शनं रवेः।

ce qui signifie que "la visibilité du limbe du soleil est l'heure du lever et l'invisibilité complète est l'heure du coucher".

Les auteurs de Dharmashastras disent aussi -

ce qui signifie "les trois premiers Muhurta de la journée comptés à partir de la première visibilité des rayons du soleil." En outre, il mentionne -

रेखामात्रन्तु दृश्येत रश्मिभिश्च समन्वितं।
उदयन्तद्विजानीयात् होमं कूय्यात् विचक्षणः॥

ce qui signifie "quand même une partie du soleil avec son rayon est visible, il doit être considéré comme le lever du soleil et à ce moment-là l'oblation (homa) doit être effectuée".

Drik Panchang affiche les deux valeurs côte à côte pour effacer la différence entre le moment du bord supérieur et du membre moyen du lever et du coucher du soleil. Nous fournissons également un réglage pour changer l'heure du lever du soleil entre "Upper Edge" et "Middle Limb".

Drik Panchang utilise le bord supérieur du soleil avec la réfraction pour marquer l'heure du lever du soleil. De plus, par défaut, nous ne prenons pas en compte l'altitude pour les calculs de lever de soleil, mais proposons une option pour activer l'altitude dans les calculs de lever de soleil. L'altitude peut modifier l'heure du lever du soleil jusqu'à quelques minutes. Une fois le réglage du lever du soleil mis à jour, la nouvelle valeur serait utilisée pour tous les calculs de Panchang, y compris les festivals et les horaires de Muhurta.


4 réponses 4

Le mot crépuscule signifie en fait ce que vous recherchez :

crépuscule, m.: la lumière du ciel entre la pleine nuit et le lever du soleil ou alors entre le coucher du soleil et la nuit complète

On dit que les animaux actifs au crépuscule sont crépusculaire, donc si vous cherchez un adjectif à appliquer à cette période, crépusculaire (qui est lui-même dérivé du latin pour crépuscule) devrait servir.

Edit : N'ayant pas le contexte dans lequel vous souhaitez utiliser le terme que vous recherchez, je peux vous proposer ces suggestions :

Le coucher/lever du soleil se produit au moment où le membre supérieur du soleil est tangent à l'horizon. Vous pourriez alors, par exemple, demander à l'officier scientifique d'un vaisseau spatial entreprenant de déclarer : « Deux degrés à tangence des membres, Capitaine" pour marquer un lever/coucher de soleil/lever de lune/coucher de la lune/et ceteraset imminents.

Le coucher/lever du soleil se produit à une heure précise distance zénithale de 90,8333 degrés. Vous pouvez inventer un terme pour cette valeur, de sorte que le même responsable scientifique puisse déclarer : « Deux secondes d'arc à partir de distance zénithale alpha, Capitaine."


La beauté étrange du visage solaire de l'Apple Watch et l'anatomie de la tombée de la nuit

Il y avait 10 visages Apple Watch de base lorsque l'Apple Watch a été lancée en 2014, et depuis lors, le nombre a considérablement augmenté, c'est un euphémisme. Aujourd'hui, il existe 31 groupes de visages, allant d'Activity à X-Large, et si vous incluez toutes les variations dans chaque groupe, puis ajoutez toutes les permutations possibles de couleurs et de complications, vous obtenez un total qui est, sinon trop nombreux à compter, certainement laborieux à calculer. En effet, si vous aimez l'Apple Watch du tout, vous pouvez probablement trouver à peu près tout ce qui convient à votre humeur ou à un changement de goût (et si vous voulez ajouter le nombre d'expériences différentes que vous pouvez créer avec toutes les variations possibles de bracelet, le nombre devient vraiment astronomique).

Mes favoris personnels ont toujours inclus certains des visages Apple Watch orientés astronomiquement, y compris le visage du planétarium (qui vous permet de voir les positions de toutes les planètes passées, présentes et futures en tournant la couronne). La version originale du visage solaire était le graphique solaire, qui montre l'élévation du soleil dans le ciel, ainsi que l'heure du lever du soleil, du midi solaire, du coucher du soleil, du crépuscule et de la tombée de la nuit proprement dite. Le midi solaire est intéressant car c'est le moment où le Soleil est réellement à son zénith, ce qui n'est généralement pas à midi sur l'horloge. Cela est dû au fait que l'heure civile est l'heure à travers un fuseau horaire entier, et le problème est aggravé dans les parties du monde qui observent l'heure d'été.

Le cadran solaire, lancé avec l'Apple Watch Series 5.

Depuis WatchOS 6, qui a été introduit en septembre dernier, il existe un nouveau cadran de montre solaire. Celui-ci s'appelle simplement le cadran solaire, et c'est une chose remarquablement charmante. Il a été décrit comme un cadran solaire miniature pour le poignet, mais il s'agit plutôt d'un cadran solaire et le Soleil lui-même sur votre poignet, les deux en même temps. De plus, il présente une certaine ressemblance avec certaines complications assez exotiques trouvées dans les montres mécaniques, dont nous parlerons plus tard.

Le cadran solaire se compose d'un cadran de 24 heures avec 12 (midi) en haut et 24 (minuit) en bas. Une aiguille des heures se déplace une fois autour du cadran par jour, et attachée à l'aiguille des heures est une représentation miniature du Soleil. La partie du cadran qui est en bleu clair représente le nombre d'heures de clarté, et la partie en bleu foncé, la nuit, les limites entre chaque section marquent le lever et le coucher du soleil. En face du soleil sur l'aiguille des 24 heures se trouve un cadran plus petit qui affiche les heures et les minutes, au format analogique ou numérique. Les quatre coins du cadran de la montre sont occupés par des complications personnalisables (dans mon cas, à partir du coin supérieur gauche dans le sens des aiguilles d'une montre : heure mondiale, date, suivi d'activité et entraînement).

Toucher le cadran de la montre Solar Dial vous permettra de voir s'il fait jour ou nuit, ou l'une des différentes phases du crépuscule. Vous pouvez également voir combien d'heures de lumière du jour il y a.

La couleur du ciel change également en fonction de l'heure de la journée, et pendant les heures crépusculaires, vous obtenez une très jolie transition du bleu, à un bleu plus profond, à un joli rose pâle alors que le disque solaire commence à s'enfoncer sous l'horizon. Vous pouvez faire tourner la couronne pour vous indiquer à quelle heure a lieu le coucher du soleil, ainsi que les différentes phases du crépuscule. Vous verrez également, en chiffres jaunes dans le sous-cadran, le nombre d'heures entre l'heure actuelle et le coucher du soleil ou d'autres événements astronomiques solaires.

Vous remarquerez également que pour l'aube et le coucher du soleil, il y a un total de quatre petits points couvrant la période de temps pendant laquelle le ciel passe du soleil à l'obscurité totale. Ci-dessus, l'aiguille des 24 heures et le disque solaire sont au coucher du soleil. Le coucher du soleil est défini de manière très précise, tout comme le lever du soleil : ce sont les moments où le membre supérieur (bord) du disque solaire disparaît en dessous ou apparaît au-dessus de l'horizon. (La définition précise est le moment où le bord du membre supérieur est tangent à la ligne d'horizon). Chose intéressante, en raison de la réfraction de l'image du Soleil dans l'atmosphère terrestre, au moment du coucher du soleil visible depuis la position d'un observateur, le Soleil est en fait déjà à peine plus d'un diamètre solaire sous l'horizon.

Cependant, la disparition du membre supérieur du Soleil sous l'horizon ne signifie pas que la nuit tombe instantanément, comme quelqu'un éteignant un interrupteur. Au lieu de cela, c'est le début d'une période appelée crépuscule. Le crépuscule est la période entre le coucher du soleil et la vraie tombée de la nuit, lorsque le dernier rayon de soleil disparaît enfin et que le ciel devient complètement sombre. Il s'avère que le crépuscule est divisé en trois phases : le crépuscule civil, le crépuscule nautique et le crépuscule astronomique, et ce sont les phases du crépuscule, plus le coucher du soleil, qui sont indiquées par les quatre points regroupés au coucher du soleil. Au fur et à mesure que chaque type de crépuscule s'assombrit, il atteint sa phase de crépuscule, qui marque la transition vers la prochaine période de crépuscule. (Le mot twilight, incidemment, est d'origine anglaise ancienne. assez convenablement pour un terme décrivant l'obscurité visuelle, on ne sait pas ce que le préfixe "twi" signifie réellement, le mot peut signifier, "demi-lumière".)

Dans l'ordre, par conséquent, la séquence commençant au coucher du soleil est : Coucher de soleil, Crépuscule civil, Crépuscule civil Crépuscule nautique, Crépuscule nautique Crépuscule astronomique Crépuscule astronomique . et enfin, la Nuit proprement dite. Vient ensuite la Minuit Solaire, qui est le moment où le Soleil est à son nadir sur la sphère céleste du point de vue de l'observateur.

Le jour, la nuit et ce qui se trouve entre les deux. Graphique, T.W. Carlson.

Particulièrement à l'époque précédant les lumières électriques nocturnes omniprésentes, vivre la tombée de la nuit a dû être une source d'anxiété - vous ne pouvez allumer qu'un nombre limité de bougies, et la décoloration de la lumière du ciel doit toujours avoir un léger miasme de mort à ce sujet. . Le civilisé en nous est sûr que le Soleil se lèvera à nouveau, mais dans nos cœurs d'animaux, nous en sommes peut-être moins certains. Shakespeare a bien capturé l'ambiance irrationnelle des heures d'obscurité dans cette pièce la plus sombre, Hamlet, avec le soliloque du personnage principal :

"C'est maintenant l'heure très envoûtante de la nuit,
Quand les cimetières bâillent et que l'enfer lui-même expire
Contagion à ce monde : maintenant pourrais-je boire du sang chaud,
Et faire des affaires aussi amères que le jour
Ça tremblerait à regarder."

Twilight a son propre vocabulaire riche, y compris le mot crépusculaire "ce qui est lié au crépuscule." Les animaux qui sont principalement actifs au crépuscule de l'aube ou de la tombée de la nuit sont appelés animaux crépusculaires, mon préféré parmi ceux-ci, et peut-être le vôtre aussi, est la luciole.

Des trois Twilights – Civil, Nautical et Astronomical – c'est Civil Twilight qui semble avoir l'histoire la plus nébuleuse (pour faire une blague faible). Civil Twilight semble avoir été défini assez récemment, historiquement parlant le terme n'est attesté en anglais qu'en 1817, lorsque Thomas Leybourn écrit : « Toutes ces notions sont extrêmement vagues, et se réfèrent moins au crépuscule astronomique, qu'à cet autre crépuscule qui permet travailler et lire, qui a d'abord été mentionné par Lambert, et nommé par lui Crépuscule civil." Leybourn faisait référence au mathématicien et physicien suisse Johann Heinrich Lambert, décédé à 49 ans en Prusse en 1777 et qui est célèbre, entre autres, pour la première preuve que π est irrationnel.

Civil Twilight commence immédiatement au coucher du soleil.

Merriam-Webster a un charmant court essai sur l'histoire du concept de Civil Twilight, qui mentionne qu'au début du 20e siècle, il y avait au moins six définitions différentes de celui-ci. Concrètement, la définition de Civil Twilight avait moins à voir avec l'astronomie, et plus à voir avec la définition de la fin de la journée de travail, à l'intérieur ou à l'extérieur, sans recourir à la lumière artificielle.

Civil Dusk est la dernière et la plus sombre des phases de Civil Twilight.

La définition acceptée de Civil Twilight aujourd'hui est qu'il commence au coucher du soleil (qui par définition est un moment instantané) et qu'il dure jusqu'à ce que le centre géométrique du Soleil soit à 6º sous l'horizon. Civil Twilight n'est pas seulement un événement astronomique, il est également important dans des domaines aussi divers que l'aviation et le droit. Ici, aux États-Unis, la FAA définit la nuit, et les réglementations supplémentaires relatives aux opérations aériennes nocturnes, comme la période entre la fin de Civil Twilight et le début du matin Civil Twilight. Le crépuscule civil est également utilisé dans certaines juridictions pour déterminer si un crime a été commis ou non la nuit, car les sanctions pour les malversations nocturnes peuvent être plus sévères que celles commises pendant la journée. (On se demande quelle pourrait être la justification de cela. Certes, la distinction est peu susceptible d'avoir de l'importance pour la victime d'un cambriolage - peut-être l'opinion est-elle qu'en opérant la nuit, le criminel triche en quelque sorte, ou fait preuve d'un manque de culot, et donc plus coupable moralement ?)

Le deuxième des trois Twilights est Nautical Twilight, et comme vous pouvez l'imaginer d'après son nom, il est particulièrement pertinent pour les marins. Nautical Twilight commence au moment exact où Civil Twilight/Dusk se termine, lorsque le centre géométrique du Soleil est à 6º sous l'horizon.

Crépuscule nautique : les étoiles commencent à apparaître, horizon toujours visible.

Le terme « nautique » dans Nautical Twilight donne un indice sur sa signification d'un point de vue observationnel. Pour la navigation céleste, l'un des nombres dont vous avez besoin est l'élévation d'un corps céleste au-dessus de l'horizon, en particulier des étoiles de référence bien connues. Le crépuscule nautique est la période pendant laquelle il commence à faire suffisamment sombre pour que de telles étoiles commencent à devenir visibles dans le ciel, mais aussi pendant laquelle il y a encore suffisamment de lumière résiduelle dans le ciel pour que la ligne d'horizon soit visible.

Crépuscule nautique : l'horizon devient invisible, les observations de navigation ne sont plus possibles.

C'est quelque chose que je n'avais jamais particulièrement pensé à propos de la navigation céleste, mais bien sûr, si ce dont vous avez besoin pour naviguer est l'azimut et l'altitude d'une étoile, et que vous utilisez l'horizon comme référence, vous n'avez en fait pas tout cela beaucoup de temps pour travailler car il faut qu'il fasse assez sombre pour que l'étoile en question soit visible, mais pas au point de ne plus voir l'horizon. Au fur et à mesure que vous vous rapprochez de Nautical Dusk, il devient de plus en plus difficile de distinguer l'horizon et cela devient finalement impossible. Les sextants modernes (l'instrument de navigation utilisé pour mesurer les altitudes célestes) intègrent souvent un horizon artificiel, ce qui vous permet de faire des observations même lorsque l'horizon n'est pas visible.

Le crépuscule nautique se termine lorsque le centre géométrique du Soleil est à 12° sous l'horizon - c'est le moment réel du crépuscule nautique et le début du crépuscule astronomique. Le crépuscule et l'aube nautiques étaient, historiquement, les moments où les opérations militaires devaient s'arrêter et les positions défensives prises, ou où les opérations pouvaient commencer, car ces moments étaient ceux où la lumière disponible était tombée en dessous du minimum nécessaire pour engager l'ennemi, ou avait augmenté jusqu'à point que la manœuvre était possible.

Le crépuscule astronomique commence lorsque le centre géométrique du Soleil est à 12° sous l'horizon et se termine lorsqu'il atteint 18° sous l'horizon.

Astronomical Twilight est peut-être le plus poétique des trois d'un point de vue expérientiel – c'est la période où les étoiles apparaissent vraiment. Alors que Civil Twilight et Nautical Twilight sont tous deux motivés, par définition, par des considérations pratiques (la date à laquelle vous pouvez travailler et les exigences de la navigation céleste, respectivement), le crépuscule astronomique est basé uniquement sur l'observation céleste. Je suppose que si cela a une considération pratique, ce n'est que pour les astronomes à l'œil nu, et de toutes les sciences, j'ai toujours trouvé que l'astronomie était la plus rassurante abstraite. Certes, cela ne produit pas le genre de moments où nous ne nous sommes jamais arrêtés pour penser si nous devrions le faire que vous obtenez avec des choses comme la génétique ou la physique nucléaire.

Le moment où commence le crépuscule astronomique est au crépuscule nautique, lorsque le centre géométrique du disque solaire est à 12° au-dessous de l'horizon, et il se termine à la vraie tombée de la nuit, lorsque le centre géométrique du disque solaire atteint 18° au-dessous de l'horizon. Durant cette période, les étoiles les plus faibles visibles à l'œil nu deviennent progressivement visibles (6ème magnitude). Malheureusement, ceux d'entre nous qui vivent dans les grandes villes n'ont généralement pas l'occasion de découvrir le crépuscule astronomique, à cause de la pollution lumineuse.

Il existe également trois crépuscules associés aux heures du matin, qui portent les mêmes noms - Crépuscule astronomique, Crépuscule nautique et Crépuscule civil - qui commencent lorsque le Soleil est à 18° sous l'horizon et qui se terminent à l'aube. Le cadran solaire montre également le moment du vrai midi solaire et du vrai minuit solaire, qui représentent respectivement le zénith et le nadir de la position du soleil dans le ciel.

Une plainte que j'entends souvent à propos de l'Apple Watch est que « ce n'est pas vraiment une montre » (ce qui me semble parfois une façon de dire : « Je n'aime pas les montres connectées et je les rejette comme étant totalement sans rapport avec ce qui fait un regarder agréable, pertinent et éthiquement et moralement défendable"). Pour moi, l'une des choses les plus intéressantes à propos de l'Apple Watch est que vous pouvez vivre de nombreuses expériences différentes selon la façon dont vous personnalisez les différents visages et selon celui avec lequel vous choisissez de passer du temps. Je pense que le cadran solaire crée une expérience très semblable à celle d'une montre - peut-être plus que n'importe quel autre cadran.

Cependant, en tant qu'amateur de complications astronomiques, je ne peux m'empêcher de me demander si ce genre de complication ne pourrait pas être réalisé dans une montre-bracelet mécanique ou une montre de poche. Une montre "Three Twilights" serait une chose merveilleuse - nous avons déjà des complications au lever et au coucher du soleil, et il existe également des montres qui montrent le moment du vrai midi solaire. L'un d'eux est l'équation du temps de Jules Audemars, hors production mais très regrettée (par moi, en tout cas) – une superbe montre compliquée qui vous lavera le goût de Royal Oaks comme rien d'autre. Il montre l'heure du lever et du coucher du soleil, ainsi que le vrai midi solaire et l'équation du temps, et c'est un calendrier perpétuel pour démarrer.

Je n'ai pas creusé assez profondément pour savoir si vous pouviez piloter une complication Three Twilights directement à partir d'une complication lever-coucher du soleil, mais il y a quelques montres qui vont dans cette direction, y compris la montre Krayon Everywhere et la Ochs Und Junior Jour Nuit. Les deux utilisent des systèmes d'obturateurs mobiles en forme d'éventail pour montrer si le soleil est au-dessus ou en dessous de l'horizon, et ils ressemblent à la façon dont la position du soleil est affichée dans le cadran solaire de l'Apple Watch. Étant donné que la durée des Twilights est basée sur la géométrie, il me semble qu'au moins théoriquement, il ne serait pas trop difficile de concevoir une telle complication (qui, comme la complication lever/coucher du soleil elle-même, devrait probablement être faite pour un un lieu spécifique).


La convention de signe est généralement que la latitude de l'observateur ϕ est 0 à l'équateur, positive pour l'hémisphère nord et négative pour l'hémisphère sud, et la déclinaison solaire δ est 0 au vernal et les équinoxes d'automne lorsque le soleil est exactement au-dessus de l'équateur, positif pendant l'été de l'hémisphère nord et négatif pendant l'hiver de l'hémisphère nord.

Relation hémisphérique Modifier

L'équation ci-dessus néglige l'influence de la réfraction atmosphérique (qui soulève le disque solaire - c'est-à-dire fait apparaître le disque solaire plus haut dans le ciel - d'environ 0,6° lorsqu'il est à l'horizon) et l'angle non nul sous-tendu par le disque solaire - c'est-à-dire le diamètre apparent du soleil — (environ 0,5°). Les heures de lever et de coucher du membre solaire supérieur telles qu'elles sont données dans les almanachs astronomiques corrigent cela en utilisant l'équation plus générale

avec l'altitude (a) du centre du disque solaire fixée à environ -0,83° (ou -50 minutes d'arc).

L'équation généralisée repose sur un certain nombre d'autres variables qui doivent être calculées avant de pouvoir être elle-même calculée. Ces équations ont les constantes solaire-terre remplacées par des constantes angulaires exprimées en degrés.

Calculer le jour julien actuel Modifier

n est le nombre de jours depuis le 1er janvier 2000 12:00. J d a t e > est la date julienne 2451545.0 est l'année julienne équivalente des jours juliens pour le 01/01/2000, 12:00:00. 0,0008 est le jour julien fractionnaire pour les secondes intercalaires et le temps terrestre. Le TT a été réglé à 32,184 secondes en retard TAI le 1er janvier 1958. En 1972, lorsque la seconde intercalaire a été introduite, 10 secondes ont été ajoutées. Au 1er janvier 2017, 27 secondes supplémentaires ont été ajoutées pour un total de 69,184 secondes. 0,0008=69,184 / 86400 sans DUT1. L'opération ⌈ ⋅ ⌉ arrondit au prochain nombre entier de jour n.

Temps solaire moyen Modifier

Anomalie moyenne solaire Modifier

M est l'anomalie moyenne solaire utilisée dans les trois équations suivantes.

Équation du centre Modifier

C est l'équation de la valeur centrale nécessaire pour calculer lambda (voir l'équation suivante). 1,9148 est le coefficient de l'équation du centre pour la planète sur laquelle se trouve l'observateur (dans ce cas, la Terre)

Longitude de l'écliptique Modifier

Transit solaire Modifier

Jtransit est la date julienne du vrai transit solaire local (ou midi solaire). 2451545.0 correspond à midi de l'année julienne de référence équivalente. 0.0053 sin ⁡ M − 0.0069 sin ⁡ ( 2 λ ​​) est une version simplifiée de l'équation du temps. Les coefficients sont des jours fractionnaires.

Déclinaison du Soleil Modifier

δ est la déclinaison du soleil. 23,44° est l'inclinaison axiale maximale de la Terre vers le soleil [1]

Angle horaire Modifier

C'est l'équation ci-dessus avec des corrections pour la réfraction atmosphérique et le diamètre du disque solaire.

Calculer le lever et le coucher du soleil Modifier

Jse lever est la date julienne réelle du lever du soleil Jensemble est la date julienne réelle du coucher du soleil.


Contenu

Les mirages se distinguent des autres phénomènes provoqués par la réfraction atmosphérique. L'une des caractéristiques les plus importantes des mirages est qu'un mirage peut uniquement produire des images verticalement, et non latéralement, tandis qu'une simple réfraction peut déformer et plier les images de quelque manière que ce soit.

The distortion in both images displayed in this section was caused by refraction, but while the image on the left, which is a mirage, demonstrates only vertical distortion, the image on the right demonstrates distortion in all the ways possible. It is easier to see the vertical direction of the mirage not even at the mirage of the Sun itself, but rather at the mirage of a sunspot. As a matter of fact, it is at least a three-image mirage of a sunspot, and all these images show a clear vertical direction.

Inferior mirage of astronomical objects is the most common mirage. Inferior mirage occurs when the surface of the Earth or the oceans produces a layer of hot air of lower density, just at the surface. There are two images, the inverted one and the erect one, in inferior mirage. They both are displaced from the geometric direction to the actual object. While the erect image is setting, the inverted image appears to be rising from the surface.

The shapes of inferior mirage sunsets and sunrises stay the same for all inferior mirage sunsets and sunrises. One well-known shape, the Etruscan vase, was named by Jules Verne. [1] As the sunset progresses the shape of Etruscan vase slowly changes the stem of the vase gets shorter until the real and the miraged Suns create a new shape – Greek letter omega Ω. The inferior mirage got its name because the inverted image appears below the erect one. [2]

Here's how Jules Verne describes an inferior mirage sunset. [1]

All eyes were again turned towards the west. The sun seemed to sink with greater rapidity as it approached the sea it threw a long trail of dazzling light over the trembling surface of the water its disk soon changed from a shade of old gold, to fiery red, and, through their half-closed eyes, seemed to glitter with all the varying shades of a kaleidoscope. Faint, waving lines streaked the quivering trail of light cast on the surface of the water, like a spangled mass of glittering gems. Not the faintest sign of cloud, haze, or mist was visible along the whole of the horizon, which was as clearly defined as a black line traced on white paper. Motionless, and with intense excitement, they watched the fiery globe as it sank nearer and nearer the horizon,and, for an instant, hung suspended over the abyss. Then, through the refraction of the rays, its disk seemed to change till it looked like an Etruscan vase, with bulging sides, standing on the water.

On very rare occasions the mirages of astronomical objects other than the Sun and the Moon might be observed. An apparent magnitude of an astronomical object should be low enough (that is, bright enough) in order to see it as not only a real object, but also a miraged one.

A mock mirage of astronomical objects is much more complex than an inferior mirage. While an inferior mirage of astronomical objects can produce only two images, a mock mirage can produce multiple miraged images. The shapes of the miraged object are changing constantly and unpredictably. In order for a mock mirage to appear, the cooler air needs to be trapped below the inversion. Several inversion layers produce multiple pancake-like shapes. [3]

It is possible that the solar anomaly mentioned in the Book of Joshua may have been an example of a mock mirage. [4] In that tale, Joshua launched a surprise attack on the Amorites following a night march, causing the Amorites to panic and flee as far as Beth-horon, but they did not find a safe haven there. ". they were more who died with the hailstones than they whom the children of Israel slew with the sword." [5] Hailstones are a rare event in deserts and are a good precondition for creating a mock/superior mirage of the setting sun. Inferior mirage is the most common mirage in the deserts. When the Israelites went from a hot desert to a hail-covered desert to fight the Amorites, the inversion layers could have created a mock mirage of the setting sun. To the Israelites, the sun would then have appeared to stand still. [4] A poem is quoted from the Book of Jasher, which states that the sun stood still at Gibeon, and the moon in the valley of Ajalon, in order that Joshua could complete the battle. [6]

10.12 Then spoke Joshua to the LORD in the day when the LORD delivered up the Amorites before the children of Israel and he said in the sight of Israel: 'Sun, stand thou still upon Gibeon and thou, Moon, in the valley of Aijalon.
10.13 And the sun stood still, and the moon stayed, until the nation had avenged themselves of their enemies. Is not this written in the book of Jashar? And the sun stayed in the midst of heaven, and hasted not to go down about a whole day.


Why both sunrise and sunset use the position of the sun's upper limb? - Astronomie

Physics Narrative for 14-16

Due to refraction of light by the atmosphere, the Sun appears to rise before it crosses the horizon.

A Dutch explorer, Gerrit de Veer, first recorded the phenomenon on an expedition to find a northeast passage to China. He reported that during the polar winter the Sun was visible two weeks before calculations suggested it should return.

Sunset and sunrise are defined as the times at which the upper limb of the Sun contacts with a horizon of 0°. The non-uniform density of the atmosphere causes the Sun’s rays to follow curved paths so that the Sun’s apparent position differs from its true location.

Observations made from Edmonton, Alberta, suggest an average refraction of 0°.7, though the size of the effect depends on a number of factors, including the temperature of the atmosphere. The phenomenon is sometimes referred to as the Novaya Zemlya effect and, in extreme cases, for example on 10 January 1991, sunrise can appear to occur as much as 12 minutes before the Sun actually crosses the horizon.

Types of twilight

Once the Sun has passed below the horizon, the atmosphere continues to be illuminated by the scattering of light in the atmosphere. The twilight period is divided into three categories: civil twilight is the interval between sunset and the time the Sun is 6° below the horizon nautical twilight occurs when the Sun is between 6° and 12° below the horizon and astronomical twilight is the period when the Sun is between 12° and 18° below the horizon.

As the sky remains illuminated during civil and nautical twilight, astronomers often use red lights that maintain the dark adaptation of the eyes once astronomical twilight begins.

A pioneering female astronomer

Annie Maunder made significant contributions to the study of the Sun. Ineligible for a degree, in 1889 Maunder was the highest ranked mathematician in her year at Girton College Cambridge, and went on to work as a “lady computer” at the Royal Observatory, Greenwich. There, she devoted her time to photographing the Sun and tracking sunspot activity, contributing to the development of the “butterfly diagram” of sunspot movements.

Following her marriage to Walter Maunder, she was forced to curtail her research due to expectations on married women at the time. Undeterred, she obtained a grant to buy her own camera and took part in several overseas expeditions, photographing eclipses and the solar corona. She published her research and co-authored a popular book on astronomy with her husband, though Walter observed that the text was “almost wholly the work of my wife”.


Why both sunrise and sunset use the position of the sun's upper limb? - Astronomie

According to the sunset sunrise tables, the length of daylight hours remains fairly constant at both solstices for a period of about ten days. Can you explain why this occurs?

The amount by which the number of daylight hours changes from day to day has to do with the direction that the sun appears to move each day with respect to the background stars. This motion, which is due to the earth's orbit around the sun, can be measured by taking a picture of the sun at the same time every day for an entire year. If you do this, you will find that the sun traces out a shape on the sky called the analemma (seen in this image from Astronomy Picture of the Day):

As you can see, the analemma has a somewhat complicated shape (the reasons for which are explained in detail at this site), but for our purposes the important point is to look at the direction the sun is moving from day to day. If the sun is moving mostly north or south (away from or towards the horizon) then the length of daylight hours will change rapidly from day to day, whereas if the sun is moving mostly east or west (parallel to the horizon), then the length of daylight hours will not change much from day to day, since the sun's maximum height will be roughly the same one day as it was the day before.

So to answer your question, all you have to do is look at the shape of the analemma during the solstices (the upper left and lower right points in the picture, when the sun is either farthest from or closest to the horizon). As you can see, the curve flattens out at this point, and the sun will be moving in a roughly east-west direction during the days near the solstice (note that the spacing between "suns" in the picture is much larger than the distance the sun moves each day - if you actually took a picture every day instead of only once in a while then the analemma would be filled in with 365 suns!). Since the sun is moving mostly east-west, the length of the day will not be changing very much.

If you think about it, you can see that the solstices almost have to have this property, regardless of the exact shape of the analemma. By definition, the solstice is the point at which the sun is as far north or south as it can possibly be, so if it were still moving north or south when it reaches that point then it wouldn't really be the solstice! The only way you could éviter de having the day-to-day change in the number of daylight hours slow down near the solstice is if the analemma had a sharp "spike" in it at that point. But if you think about the physical situation (the earth's motion around the sun), you can see that there is no reason to expect a "spike". The earth moves in a smooth orbit that doesn't have any violent, rapid changes, so we would expect the analemma to be smooth too.

This page was last updated on June 27, 2015.

A propos de l'auteur

Dave Rothstein

Dave is a former graduate student and postdoctoral researcher at Cornell who used infrared and X-ray observations and theoretical computer models to study accreting black holes in our Galaxy. He also did most of the development for the former version of the site.


Voir la vidéo: Päikese loojang ja tõus Sunsets Toomas Argel 40 fotot (Décembre 2022).