Bagaimana cara menyesuaikan waktu matahari terbit dan terbenam menurut ketinggian?

12

Di ketinggian, matahari menghilang lebih awal dan muncul lebih lambat dari permukaan laut. Pertanyaan ini menanyakan bagaimana perbedaan cahaya dalam kasus tersebut tetapi tidak membahas kapan .

Bagaimana saya bisa menghitung waktu di mana matahari akan muncul dan menghilang berdasarkan tanggal, lokasi, dan ketinggian?

Ketinggian rendah tidak membuat banyak perbedaan tetapi karena saya akan berada di antara 3000m dan 4500m di atas permukaan laut mulai minggu depan, mungkin ada offset yang signifikan. Pertanyaan terkait menyebutkan sekitar satu jam tetapi tidak menyebutkan di ketinggian mana.

sunrise sunset high-altitude Itai
sumber
1
Saya kira itu akan tergantung pada garis lintang Anda juga; lebih jauh ke utara atau ke selatan, matahari terbit dan terbenam pada sudut yang dangkal, artinya ia akan tetap terlihat lebih lama di ketinggian yang lebih tinggi, tetapi di khatulistiwa di mana ia secara efektif bergerak secara vertikal, ia akan menghilang jauh lebih cepat.
NickM
Ya, itu sebabnya saya menyebutkan lokasi .
Itai
Maaf, hanya berpikir keras, atau apa pun itu. Semoga jawaban saya lebih bermanfaat :)
NickM
1
Anda memilikinya mundur. Matahari terbit lebih awal dan terbenam kemudian di ketinggian yang lebih tinggi, meskipun ini adalah efek yang agak kecil relatif terhadap panjang hari.
Olin Lathrop
1
@damned: Tidak, matahari terbit akan lebih awal dan matahari terbenam nanti saat Anda naik lebih tinggi di atas titik yang sama di tanah. Pikirkan kasus ekstrem di mana Anda berada di ruang angkasa di atas bumi sehingga cakram yang terlihat seukuran dengan matahari. Dalam hal ini, malam penuh hanyalah sebuah contoh. Lebih jauh dan Anda tidak pernah memiliki malam penuh sama sekali.
Olin Lathrop

Jawaban:

11

The Photographer's Ephemeris adalah paket perangkat lunak yang bagus untuk memulai dengan perhitungan semacam ini. Ada versi desktop gratis yang dapat Anda gunakan di rumah sebelum perjalanan, dan jika ternyata sangat membantu, ada versi berbayar yang tersedia untuk iOS dan Android.

Alat ini memungkinkan Anda menandai tempat di peta dan kemudian menghitung matahari terbit, matahari terbenam, bulan terbit, dan bulan terbenam untuk setiap hari yang Anda pilih. Vektor peristiwa ini ditampilkan sebagai sinar berwarna pada peta, dan waktu serta fase bulan juga diperlihatkan. Seperti yang ditunjukkan pertanyaan, perhitungan matahari terbit dan terbenam tergantung, antara lain, pada ketinggian, dan TPE dapat membantu dalam hal ini. Alat pemetaan menyadari ketinggian, dan berdasarkan berbagai entri dalam catatan rilis , tampaknya ketinggian dicatat dalam perhitungannya.

Namun, per beberapa komentar tentang hal ini dan jawaban orang lain, ada faktor lain yang bekerja dalam kasus-kasus praktis - cakrawala yang tidak jelas. Dalam kasus paling sederhana, Anda akan memiliki tampilan cakrawala yang tidak tertutup:

Flat Horizon

Namun, dalam praktiknya, sangat sedikit lanskap yang benar-benar menarik yang menampilkan cakrawala datar sempurna, jadi kami idealnya mempertimbangkan ketinggian dan jarak penghalang itu, juga:

masukkan deskripsi gambar di sini

Meskipun TPE (sepengetahuan saya) tidak akan menjelaskan semua objek yang mungkin mengaburkan cakrawala untuk Anda, TPE memang memiliki beberapa fitur yang mungkin membantu sampai batas tertentu. Ada kemampuan untuk mengatur lokasi sekunder pada peta dan menghitung jarak, bantalan, perubahan ketinggian yang jelas, dan perubahan ketinggian ke lokasi itu. Selama Anda tahu bahwa ini adalah di mana cakrawala nyata Anda sebenarnya, Anda bisa pasang ketinggian ini kembali ke TPE, yang akan menghitung efeknya pada acara.

masukkan deskripsi gambar di sini

Seperti yang Anda lihat, ada sedikit kemampuan untuk benar-benar mendapatkan hasil maksimal dari TPE, tetapi ada beberapa tutorial hebat yang memandu Anda melalui skenario seperti ini.

D. Lambert
sumber
Kelihatan bagus. Apakah itu berfungsi tanpa berada di lokasi? Berarti bisakah saya menghitung hari ini dari tempat saya sekarang, matahari terbenam dan matahari terbit minggu depan di lokasi yang berbeda?
Itai
Versi desktop gratis, dan Anda dapat menavigasi ke tempat yang akan Anda tuju - itulah tujuan dari program ini. Semacam alat yang rapi; Saya seharusnya lebih sering menggunakannya.
D. Lambert
Setelah menggunakan ini saya lebih memahami kompleksitas masalah. Cakrawala tidak selalu selat dan jarang begitu pada ketinggian tinggi, sehingga tidak ada cara untuk hanya menyesuaikan waktu untuk suatu lokasi. Meskipun secara teori suatu program dapat menghitungnya, program ini terlalu intensif secara komputasional dan di sana aplikasi ini menjadikannya sebagai perhitungan manual bagi pengguna. Ini dijelaskan dalam Tutorial # 4 mereka .
Itai
Perhatikan bahwa ketinggian yang diperhitungkan adalah untuk efek atmosfer dan bukan topologi. Untuk memperhitungkan ketinggian, kita harus menemukan ketinggian cakrawala yang dapat dilakukan dalam perangkat lunak ini dengan coba-coba.
Itai
Karena Anda menemukan perangkat lunak, saya cenderung menerima jawaban ini tetapi saya ingin itu berisi penjelasan terperinci. Bisakah kamu? Atau, jika itu OK, saya akan mengedit apa yang saya mengerti sekarang.
Itai
5

Di khatulistiwa, Anda akan mendapat tambahan sinar matahari 1 menit pada akhir hari per 1,5 km dari ketinggian, menurut halaman ini .

Dengan menggunakan trigonometri, untuk setiap derajat utara atau selatan yang Anda tempuh, waktu ekstra matahari akan tetap di atas cakrawala (per ketinggian 1,5 km) adalah (1 / cos (garis lintang)) * 1 menit per 1,5 km, memberikan nilai-nilai berikut:

  • 10 °: 1,02 mnt = 1 mnt 1s
  • 20 °: 1,06 mnt = 1 mnt 4s
  • 30 °: 1,15 mnt = 1 mnt 9s
  • 40 °: 1,31 mnt = 1 mnt 19s
  • 50 °: 1,56 mnt = 1 mnt 35s
  • 60 °: 2 mnt
  • 70 °: 2.92 mnt = 2 mnt 55s
  • 80 °: 5,76 mnt = 5 mnt 46s
  • 90 °: tak terhingga (yaitu tidak pernah disetel) - efektif di kutub

Perhatikan bahwa nilai-nilai ini merupakan perkiraan, karena tidak memperhitungkan kemiringan sumbu bumi, dan hubungan antara siang hari dan ketinggian ekstra mendekati nilai linear, mengingat nilai-nilai kecil relatif terhadap keliling bumi, tetapi seharusnya cukup untuk memberi Anda ide kasar, jika Anda referensi silang dengan situs seperti http://gaisma.com yang memberikan matahari terbit dan terbenam untuk berbagai lokasi.

EDIT: perhatikan keakuratan angka-angka ini jatuh semakin dekat Anda ke kutub; tapi saya berasumsi Anda tidak akan terlalu jauh dari garis khatulistiwa untuk membuat banyak perbedaan.

NickM
sumber
Menarik. Itu adalah kebalikan yang dijelaskan dalam pertanyaan yang saya tautkan. Saya kira perbedaan dalam asumsi. Artikel yang Anda referensi berbicara tentang berada di pesawat sementara pertanyaan yang ditautkan adalah tentang berada di tempat yang tinggi, yang akan menjadi kasus saya juga.
Itai
2
Baik saat Anda terbang atau mendaki gunung, efeknya harus sama. Perbedaan dalam pertanyaan yang Anda tautkan terkait dengan keberadaan gunung, yang akan terjadi terlepas dari ketinggian, tetapi jika Anda mendefinisikan matahari terbenam sebagai titik di mana matahari melewati cakrawala permukaan laut, maka itu murni fungsi dari ketinggian ( dan lintang). Ada sebuah desa kecil di barat laut Islandia (Siglufjörður) yang telah menyaksikan matahari terakhir hingga tahun baru. Ini karena, meskipun desa itu berada di permukaan laut, gunung-gunung di dekatnya membuat bayangan.
NickM
Tanpa terbang, di tempat yang tinggi seseorang umumnya di atas gunung! Saya tertarik ketika saya melihat matahari muncul dan menghilang (seperti yang dikatakan dalam pertanyaan tebal dalam pertanyaan saya), bukan ketika itu akan melampaui atau keluar dari titik yang tidak bisa saya lihat.
Itai
Maka saya harus mengatakan tidak ada informasi yang cukup, karena juga tergantung pada geografi lokal spesifik dari lokasi Anda. Jika ada gunung tinggi di sebelah timur Anda, misalnya, maka matahari terbit akan terjadi kemudian, tetapi seberapa besar tergantung pada distribusi ketinggian pegunungan. Anda memerlukan basis data global terrain untuk menghitung ini dengan tepat.
NickM
3

Anda juga dapat menggunakan alat gratis yang saya kembangkan bersama seorang kolega. Ini menghitung waktu matahari terbit dan terbenam yang sebenarnya untuk setiap lokasi di seluruh dunia, terhitung untuk medan. Contoh dalam gambar adalah untuk Chamonix di Perancis. Pergi ke suncurves.com untuk menemukan lokasi Anda sendiri. Harap Anda menyukainya! Saya menggunakannya untuk semua pemotretan luar ruang saya.

Kurva matahari untuk Chamonix, Prancis

erikwkolstad
sumber
1

Matahari terbenam kemudian naik pada titik yang lebih tinggi dari titik itu langsung di bawahnya. Contoh ideal yang sempurna adalah seseorang menonton matahari terbenam di laut di tebing sementara yang lain menuruni tebing, perbedaan waktu yang tepat dapat dihitung dengan menganalisis segitiga r, r + h di mana h adalah tinggi dan r adalah jari-jari bumi

Khaled shalat
sumber
Matahari terbit memang akan (sedikit) nanti, tetapi harus diatur (sedikit) lebih awal.