Desde el momento en que el sol aparece en el horizonte, o lo encuentra en su configuración, hasta el momento en que es completamente visible, o ya no es visible en su configuración, ¿cuánto tiempo pasa? En segundo lugar, ¿hay un lugar en el mundo donde se produzca un amanecer / atardecer durante unos días? ¿Es decir, que desde el momento en que comienza a aparecer en el horizonte hasta que es completamente visible, transcurre un período de unos pocos días sin que intervenga la noche (y lo mismo para el contrario con la puesta del sol)?
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Respuestas:
El tiempo que lleva depende de varios factores: el ángulo que forma la trayectoria del sol con el horizonte es el principal, aunque también hay efectos ópticos causados por la atmósfera que también tienen un efecto.
Generalmente, cuanto más cerca del ecuador vives, más inclinado es el ángulo y, por lo tanto, más rápido es la puesta de sol.
Usando Stellarium hice un par de pruebas:
Parece que en la mayoría de las regiones pobladas, una puesta de sol dura 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 cada día. 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 enlaza Barry)
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Como se señaló en http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonpositie.html#14, la duración del amanecer / atardecer varía de aproximadamente 128 / cos (latitud) segundos en los 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 se hicieron con este programa:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-12824.c
La producción bruta 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 para 2015 fue a 89 grados 51 minutos de latitud sur, 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), y finalmente termina de levantarse 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:
Llegar:
Tenga en cuenta que el sol sale a las 2352 el 20 de septiembre y no se pone para el resto del año, verificando la hora de inicio del amanecer.
Verificar el tiempo final es un pequeño truco. Para hacer esto, visite http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi con los siguientes parámetros:
Llegar:
El diámetro angular del sol es de unos 32 minutos de arco, por lo que la extremidad inferior del sol está a 16 minutos por debajo del centro del sol. Cuando el centro del sol tiene elevación geométrica -18 minutos de arco (-0.3 grados), la extremidad inferior tiene elevación geométrica -34 minutos de arco. Dado que la refracción cerca del horizonte también es de 34 minutos de arco, la extremidad 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 utiliza datos un poco más precisos para el diámetro angular del sol, y el sol en realidad termina de levantarse entre 1913 y 1914 (y más cerca de 1913).
Luego puede volar casi al otro lado del mundo a una latitud de 89 grados 51 minutos y una longitud de -19 grados para ver la puesta de sol más larga de 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 longitud de 43 horas y 20 minutos.
En este caso, utilizaría 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 puestas de sol polares son considerablemente más cortos:
En el Polo Norte, el sol comienza a levantarse el 18 de marzo de 2015 a las 2015 y termina a levantarse 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 1650, y termina a 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 levantarse el 21 de septiembre de 2015 a las 0508 y termina a levantarse el 22 de septiembre de 2015 a las 1400, 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 a ponerse el 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 salida / puesta del sol de arriba, supongo 34 minutos de arco de refracción en el horizonte. Eso es razonable para la mayoría de los lugares, pero puede no ser razonable cerca del poste, donde ocurren los amaneceres y atardeceres más largos. En particular, la refracción puede cambiar rápidamente en estas latitudes, lo que permite amaneceres y puestas de sol potencialmente mucho más largas.
Ahora creo que http://what-if.xkcd.com/42/ es inexacto y haré un ping al autor para informarle.
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OK, 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 de puesta de sol / 24 horas).
Resuelve durante horas al atardecer y obtienes,
24 h X (0.533 / 360) = 0.0355 h, que es
0.0355 h X 60 min / h = 2.13 minutos, que es
2.13 min X 60 secs / min = 128 segundos
De acuerdo, ahora esa es la aproximación de primer orden solamente 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 en realidad 23:56 por año. Eso te dará 127.56 segundos para el atardecer.
La verdadera solución para los buzos profundos es comprender que el ancho angular del sol en el cielo es de 32 minutos de arco, pero solo por un instante en el tiempo para cualquier punto de la Tierra. Entonces, el siguiente cálculo sería integrar sobre el diámetro de la tierra para incorporar el ancho angular de usted que está atravesando durante el tiempo de atravesar la puesta del sol. 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 está atravesando durante ese período de puesta de sol, y esto agregará tiempo al período de puesta de sol.
Ahora 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 una componente relativa horizontal del movimiento del sol al observador, lo que aumenta enormemente el tiempo cuando uno no está en los equinoccios de verano o invierno. (Los cálculos anteriores tenían al sol directamente perpendicular a la rotación de la Tierra). En los sistemas titulados Earth Sun, este efecto se minimiza en las posiciones de equinoccio del sistema solar terrestre y las asíntotas hacia el cálculo anterior si uno está en el ecuador y en el equinoccio dos veces al año. Una vez más, esto se ve muy bien en los cuadros de las respuestas anteriores.
Espero que esto 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.
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El diámetro del Sol es de ½ grado de 360, creo que son 2 minutos. Incluso dos, precisamente, porque la división del tiempo en minutos, hace mucho, mucho tiempo, fue diseñada con el movimiento del Sol como base.
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