AngleEdit
L’étape du lever du Soleil connue sous le nom de faux lever du Soleil se produit en fait avant que le Soleil n’atteigne véritablement l’horizon, car l’atmosphère terrestre réfracte l’image du Soleil. À l’horizon, la quantité moyenne de réfraction est de 34 minutes d’arc, bien que cette quantité varie en fonction des conditions atmosphériques.
De plus, contrairement à la plupart des autres mesures solaires, le lever du soleil se produit lorsque la branche supérieure du Soleil, plutôt que son centre, semble traverser l’horizon. Le rayon apparent du Soleil à l’horizon est de 16 minutes d’arc.
Ces deux angles se combinent pour définir le lever du soleil comme ayant lieu lorsque le centre du Soleil se trouve à 50 minutes d’arc sous l’horizon, soit à 90,83° du zénith.
Heure du jourModification
Le moment du lever du soleil varie tout au long de l’année et est également affecté par la latitude et la longitude, l’altitude et le fuseau horaire de l’observateur. Ces changements sont entraînés par l’inclinaison axiale de la Terre, la rotation quotidienne de la Terre, le mouvement de la planète dans son orbite elliptique annuelle autour du Soleil, et les révolutions appariées de la Terre et de la Lune l’une autour de l’autre. L’analemme peut être utilisé pour faire des prédictions approximatives de l’heure de lever du soleil.
À la fin de l’hiver et au printemps, le lever du soleil vu des latitudes tempérées se produit plus tôt chaque jour, atteignant son heure la plus précoce près du solstice d’été ; bien que la date exacte varie selon la latitude. Ensuite, l’heure du lever du soleil devient plus tardive chaque jour, pour atteindre son heure la plus tardive aux alentours du solstice d’hiver. Le décalage entre les dates du solstice et l’heure de lever du soleil la plus précoce ou la plus tardive est causé par l’excentricité de l’orbite de la Terre et l’inclinaison de son axe, et est décrit par l’analemme, qui peut être utilisé pour prédire les dates.
Les variations de la réfraction atmosphérique peuvent modifier l’heure de lever du soleil en changeant sa position apparente. Près des pôles, la variation de l’heure du jour est exagérée, car le Soleil traverse l’horizon à un angle très faible et se lève donc plus lentement.
Compter la réfraction atmosphérique et mesurer à partir du bord d’attaque augmente légèrement la durée moyenne du jour par rapport à la nuit. L’équation du lever du Soleil, cependant, qui est utilisée pour dériver l’heure du lever et du coucher du Soleil, utilise le centre physique du Soleil pour le calcul, négligeant la réfraction atmosphérique et l’angle non nul sous-tendu par le disque solaire.
L’emplacement sur l’horizon
En négligeant les effets de la réfraction et de la taille non nulle du Soleil, chaque fois que le soleil se lève, dans les régions tempérées, il se trouve toujours dans le quadrant nord-est de l’équinoxe de mars à l’équinoxe de septembre et dans le quadrant sud-est de l’équinoxe de septembre à l’équinoxe de mars. Le lever du soleil se produit approximativement plein est aux équinoxes de mars et de septembre pour tous les observateurs sur Terre. Les calculs exacts des azimuts de lever du soleil à d’autres dates sont complexes, mais ils peuvent être estimés avec une précision raisonnable en utilisant l’analemme.
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