AngleEdit
Faza wschodu Słońca znana jako fałszywy wschód Słońca faktycznie ma miejsce zanim Słońce naprawdę osiągnie horyzont, ponieważ atmosfera ziemska załamuje obraz Słońca. Na horyzoncie, średnia ilość załamania wynosi 34 arcminuty, choć ta ilość zmienia się w zależności od warunków atmosferycznych.
Ponadto, w przeciwieństwie do większości innych pomiarów słonecznych, wschód Słońca występuje gdy górna kończyna Słońca, a nie jego centrum, wydaje się przekraczać horyzont. Widoczny promień Słońca na horyzoncie wynosi 16 minut łuku.
Te dwa kąty łączą się, aby zdefiniować wschód Słońca, który następuje, gdy centrum Słońca znajduje się 50 minut łuku poniżej horyzontu, lub 90,83° od zenitu.
Pora dniaEdit
Czas wschodu Słońca zmienia się w ciągu roku i ma na niego wpływ szerokość i długość geograficzna, wysokość nad poziomem morza oraz strefa czasowa. Zmiany te są napędzane przez osiowe nachylenie Ziemi, dzienny obrót Ziemi, ruch planety na jej rocznej eliptycznej orbicie wokół Słońca oraz sparowane obroty Ziemi i Księżyca wokół siebie. Analemma może być wykorzystana do przybliżonych przewidywań czasu wschodu Słońca.
Późną zimą i wiosną, wschód słońca widziany z umiarkowanych szerokości geograficznych następuje wcześniej każdego dnia, osiągając najwcześniejszy czas w pobliżu przesilenia letniego; chociaż dokładna data różni się w zależności od szerokości geograficznej. Po tym punkcie, czas wschodu Słońca staje się późniejszy każdego dnia, osiągając swój najpóźniejszy czas gdzieś w okolicach przesilenia zimowego. Przesunięcie między datami przesilenia a najwcześniejszym lub najpóźniejszym czasem wschodu Słońca jest spowodowane mimośrodowością orbity Ziemi i nachyleniem jej osi, i jest opisane przez analemmę, która może być użyta do przewidywania dat.
Zmiany w refrakcji atmosferycznej mogą zmienić czas wschodu Słońca przez zmianę jego pozornej pozycji. W pobliżu biegunów zmienność czasu dnia jest przesadzona, ponieważ Słońce przecina horyzont pod bardzo płytkim kątem i dlatego wschodzi wolniej.
Obliczanie refrakcji atmosferycznej i mierzenie od krawędzi czołowej nieznacznie zwiększa średni czas trwania dnia w stosunku do nocy. Jednak równanie wschodu Słońca, które jest używane do określenia czasu wschodu i zachodu Słońca, wykorzystuje do obliczeń fizyczne centrum Słońca, zaniedbując refrakcję atmosferyczną i niezerowy kąt odejmowany przez tarczę słoneczną.
Położenie na horyzoncieEdit
Zaniedbując efekty refrakcji i niezerowy rozmiar Słońca, kiedykolwiek wschód Słońca występuje, w regionach o umiarkowanym klimacie jest zawsze w kwadrancie północno-wschodnim od równonocy marcowej do równonocy wrześniowej i w kwadrancie południowo-wschodnim od równonocy wrześniowej do równonocy marcowej. Wschody Słońca następują w przybliżeniu na wschód w równonocach marcowej i wrześniowej dla wszystkich widzów na Ziemi. Dokładne obliczenia azymutów wschodu Słońca w innych dniach są skomplikowane, ale mogą być oszacowane z rozsądną dokładnością przy użyciu analemmy.