Почему закат в разное время приходится на одну и ту же долготу в день равноденствия?

Мне посчастливилось жить в двух местах, которые находятся буквально на одной долготе, но в нескольких тысячах километров друг от друга (~47° с.ш. и ~68° с.ш.). До равноденствия осталось всего несколько дней, а я предполагал, что солнце сядет в одно и то же время в обоих местах. Равноденствие должно наступить 22 сентября в 13:31 UTC. Используя suncalc.org , я рассчитал закат для северного местоположения в 19:00, в то время как солнце должно зайти в 18:55 в южном местоположении.

Может кто-нибудь объяснить, почему это так?

Я не могу думать ни о каких эффектах из-за преломления света, так как угол тот же. У меня есть только одна идея, что это может быть связано с определением заката. Если он не рассчитывается с использованием центра солнца, он может быть ошибочным, поскольку закаты в полярных регионах занимают гораздо больше времени. Тем не менее, я был бы удивлен, если бы это было 5 минут.

Кроме того, я понимаю, что равноденствие приходится на 13:31 UTC, что не обязательно совпадает с закатом (на самом деле закат наступает через 3,5 часа после равноденствия). Но что еще более странно, даже на следующий день солнце садится позже на севере, чем на юге - я ожидал, что будет наоборот. На самом деле еще днем ​​позже, 24 сентября, солнце сядет в одно и то же время в обоих местах — (более чем) через два дня после равноденствия.

PS: Сам я не астроном, мне просто любопытно - пожалуйста, потерпите...

Мое предположение: нарисуйте изображение солнца и земли с правильным направлением осевого наклона и посмотрите, как / когда последний «край» солнца исчезает из поля зрения в зависимости от широты.

Ответы (2)

У меня есть только одна идея, что это может быть связано с определением заката.

Экземпляр восхода солнца возникает, когда первый кусочек Солнца становится видимым за горизонтом, а экземпляр заката возникает, когда последний бит Солнца исчезает за горизонтом. Это означает, что фактическое положение центра Солнца примерно на 50 угловых минут ниже горизонта во время восхода/захода Солнца.

На восходе и закате в дни равноденствий угол между траекторией Солнца и горизонтом примерно равен 90° минус абсолютное значение широты наблюдателя. Путь Солнца гораздо более наклонен в вашем более северном местоположении.

Солнцу требуется около 200 секунд (3,333 минуты), чтобы пересечь эти 50 угловых минут на экваторе в дни равноденствий. На какой-то широте λ , она занимает около 200 сек ( λ ) секунд, чтобы Солнце прошло от 50 угловых минут ниже горизонта до горизонта в дни равноденствий. Это 4,89 минуты на 47° широты и 8,90 минуты на 68° широты, разница в четыре минуты.

Оставшаяся минута вполне может быть связана с округлением. Веб-сайты обычно публикуют время восхода и захода солнца, округленное до минуты, потому что разница между фактическим и прогнозируемым временем варьируется более чем на минуту из-за изменений в состоянии атмосферы.

Большое спасибо за объяснение! Так что моя первоначальная идея была не так уж неверна, но я никогда не предполагал, что это будет такая большая разница. Влияние атмосферных состояний также очень интересно, никогда не рассматривал это.
@ Aileron79 - В качестве крайнего примера рассмотрим Южный полюс. Рассматривая восход солнца как процесс, который начинается, когда Солнце впервые появляется на горизонте, и заканчивается, когда Солнце полностью выходит из-за горизонта, Солнце поднимается на Южном полюсе за два дня. Солнце заходит примерно через шесть месяцев в ходе еще одного двухдневного процесса.

Есть несколько определений и эффектов, которые вступают в игру:

  1. Равноденствие определяется не тогда, когда склонение Солнца 0 , но определяется как, когда геоцентрическая эклиптическая логарифмическая высота Солнца равна 0 и 180 . И это вообще не совпадает с тем, что склонение Солнца 0 . Таким образом, Солнце, имеющее ненулевое склонение, приведет к тому, что центр Солнца зайдет в разное время на разных широтах.

  2. Определение восхода и захода солнца основано на верхнем краю Солнца. В сочетании с тем фактом, что путь Солнца по небу составляет всего 90 на экваторе. На любой широте, кроме 90 , путь Солнца будет пересекать горизонт под меньшим углом, поэтому время между центром Солнца и верхним краем Солнца, опускающегося за горизонт, будет больше. Крайним примером этого могут быть полюса, где Солнце просто скользит по горизонту в течение нескольких дней.

  3. Как вы упомянули в своем вопросе, равноденствие - это мгновение во времени. Время восхода/захода солнца для большинства мест не будет таким мгновенным. Так как Солнце движется 1 в день, это также сыграет роль в том, что склонение Солнца не будет 0 .

Я также добавлю, что те же самые эффекты также приводят к тому, что официальный восход и закат не совпадают с востоком и западом в дни равноденствий.