Zonsopgang

Dit diagram van de zon bij zonsopgang (of zonsondergang) toont de effecten van atmosferische breking.

AngleEdit

De fase van zonsopkomst die bekend staat als valse zonsopkomst vindt in feite plaats voordat de zon echt de horizon bereikt, omdat de atmosfeer van de aarde het beeld van de zon breking geeft. Aan de horizon is de gemiddelde hoeveelheid breking 34 boogminuten, maar deze hoeveelheid varieert afhankelijk van de atmosferische omstandigheden.

Ook gebeurt zonsopkomst, in tegenstelling tot de meeste andere metingen van de zon, wanneer de bovenste ledemaat van de zon, in plaats van het midden, de horizon lijkt te passeren. De schijnbare straal van de zon aan de horizon is 16 boogminuten.

De combinatie van deze twee hoeken betekent dat de zonsopkomst plaatsvindt wanneer het middelpunt van de zon 50 boogminuten onder de horizon staat, of 90,83° van het zenit.

Tijdstip van de dagEdit

Het tijdstip van zonsopkomst varieert gedurende het jaar en wordt ook beïnvloed door de breedte- en lengtegraad van de kijker, de hoogte en de tijdzone. Deze veranderingen worden aangedreven door de axiale helling van de Aarde, de dagelijkse rotatie van de Aarde, de beweging van de planeet in haar jaarlijkse elliptische baan rond de Zon, en de paarsgewijze omwentelingen van de Aarde en de Maan rond elkaar. Het analemma kan worden gebruikt om bij benadering de tijd van zonsopkomst te voorspellen.

Tijd van zonsopkomst in 2008 voor Libreville, Gabon. In de buurt van de evenaar wordt de variatie van de tijd van zonsopkomst voornamelijk bepaald door de variatie van de tijdsvereffening. Zie hier voor de zonsopganggrafiek van een andere plaats.

In de late winter en lente komt de zonsopgang, gezien vanaf gematigde breedten, elke dag vroeger, en bereikt zijn vroegste tijdstip in de buurt van de zomerzonnewende; hoewel de exacte datum per breedtegraad varieert. Daarna wordt het tijdstip van zonsopkomst elke dag later en bereikt het zijn laatste tijdstip ergens rond de winterzonnewende. De afwijking tussen de datum van de zonnewende en de vroegste of laatste zonsopkomst wordt veroorzaakt door de excentriciteit van de aardbaan en de schuine stand van de aardas, en wordt beschreven door de analemma, die kan worden gebruikt om de datums te voorspellen.

Variaties in atmosferische breking kunnen de tijd van zonsopkomst veranderen door de schijnbare positie te veranderen. In de buurt van de polen is de variatie in tijd van de dag overdreven, omdat de zon de horizon onder een zeer kleine hoek kruist en dus langzamer opkomt.

Als rekening wordt gehouden met atmosferische breking en gemeten wordt vanaf de voorrand, neemt de gemiddelde duur van de dag ten opzichte van de nacht iets toe. De zonsopgangsvergelijking, die wordt gebruikt om de tijd van zonsopgang en zonsondergang af te leiden, gebruikt echter het fysieke middelpunt van de zon voor de berekening en verwaarloost de atmosferische breking en de niet-nul hoek die de zonneschijf maakt.

Locatie op de HorizonEdit

Als we de effecten van breking en de niet-nul grootte van de zon buiten beschouwing laten, is de zonsopkomst in gematigde streken altijd in het noordoostelijke kwadrant van de maart-equinox tot de september-equinox en in het zuidoostelijke kwadrant van de september-equinox tot de maart-equinox. De zonsopkomst is op de maart- en septembernachtevening voor alle kijkers op aarde ongeveer pal oost. Exacte berekeningen van de azimut van zonsopkomst op andere data zijn ingewikkeld, maar ze kunnen met redelijke nauwkeurigheid geschat worden door gebruik te maken van de analemma.