Desde o momento em que o sol aparece no horizonte, ou o encontra no seu cenário, até o momento em que ele é totalmente visível ou não é mais visível no cenário, quanto tempo passa? Em segundo lugar, existe um lugar no mundo em que o nascer / o pôr do sol ocorre durante um período de alguns dias? Ou seja, a partir do momento em que começa a aparecer no horizonte até ficar totalmente visível, passa um período de alguns dias sem a intervenção da noite (e o mesmo acontece com o pôr-do-sol)?
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Respostas:
O tempo necessário depende de vários fatores: o ângulo que o caminho do sol faz com o horizonte é o principal, embora também haja efeitos ópticos causados pela atmosfera.
Geralmente, quanto mais próximo do equador você mora, mais inclinado é o ângulo e, portanto, mais rápido é o pôr do sol.
Usando o Stellarium, fiz alguns testes:
Parece que, na maioria das regiões povoadas, o pôr-do-sol leva entre 2 e 5 minutos.
Existem locais próximos ao círculo antártico nesta época do ano, nos quais o sol se põe parcialmente e depois nasce novamente. E no Pólo, o sol se move em círculos horizontais no céu todos os dias. Durante o verão, há um sol permanente, à medida que o inverno se aproxima, o sol se aproxima do horizonte e depois se põe por vários dias. (Randall calcula 38 a 40 horas no blog que Barry vincula)
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Conforme observado em http://aa.quae.nl/en/antwoorden/zonpositie.html#14, a duração do nascer do sol / pôr do sol varia de aproximadamente 128 / cos (latitude) segundos nos equinócios a aproximadamente 142 / cos (1,14 * latitude ) nos solstícios.
Mais especificamente, aqui está a duração do nascer / pôr do sol em várias latitudes:
Além dos 65 graus de latitude norte ou sul, o sol não nasce nem se põe diariamente, e a duração do nascer / pôr do sol aumenta significativamente.
Os dados plotados acima são a duração do nascer do sol, mas a duração do pôr do sol é muito semelhante.
Todos os cálculos para este programa foram feitos com este programa:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-12824.c
A produção bruta dos horários de nascer e pôr do sol:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/sun-rise-set-multiple-latitudes.txt.bz2
Você pode verificar esses resultados em: http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php
O nascer do sol mais longo que encontrei em 2015 foi de 89 graus 51 minutos de latitude sul e 125 graus de longitude leste. Lá, o sol começa a nascer em 20 de setembro de 2015 às 2352, oscila um pouco para cima e para baixo (mas nunca se põe) e, finalmente, termina subindo 43 horas e 21 minutos depois, em 22 de setembro de 2015 em 1913, mas há advertências no final de esta resposta.
Você pode "verificar" isso visitando primeiro http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php com estes parâmetros:
para obter:
Observe que o sol nasce às 2352 de 20 de setembro e não se põe durante o resto do ano, verificando a hora de início do nascer do sol.
Verificar o horário final é um pouco mais complicado. Para fazer isso, visite http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi com os seguintes parâmetros:
para obter:
O diâmetro angular do sol é de aproximadamente 32 minutos de arco, de modo que o membro inferior do sol fica 16 minutos abaixo do centro do sol. Quando o centro do sol tem elevação geométrica -18 minutos de arco (-0,3 graus), o membro inferior tem elevação geométrica -34 minutos de arco. Como a refração perto do horizonte também tem 34 minutos de arco, o membro inferior do sol aumenta quando a elevação geométrica do sol é de -0,3 graus.
Na tabela acima, isso ocorre entre 1914 e 1915, mas meu programa usa dados um pouco mais precisos para o diâmetro angular do sol, e o sol realmente termina de subir entre 1913 e 1914 (e mais perto de 1913).
Você pode voar quase na metade do mundo para latitude 89 graus 51 minutos e longitude -19 graus para ver o pôr-do-sol mais longo um minuto mais curto, que começa em 23 de setembro de 2015 às 2128 e termina em 25 de setembro de 2015 às 1648, um comprimento de 43 horas e 20 minutos.
Nesse caso, você usaria http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php para verificar a hora de término do pôr do sol e HORIZONS para verificar a hora de início do pôr do sol.
Nascer e pôr do sol polares são consideravelmente mais curtos:
No Polo Norte, o sol começa a nascer em 18 de março de 2015 em 2015 e termina em 20 de março de 2015 em 0441, uma duração de 32 horas e 26 minutos.
No Pólo Sul, o sol começa a se pôr em 21 de março de 2015 em 1650 e termina em 23 de março de 2015 em 0117, uma duração de 32 horas e 27 minutos.
No Pólo Sul, o sol começa a nascer em 21 de setembro de 2015 às 0508 e termina em 22 de setembro de 2015 às 1400, uma duração de 32 horas e 52 minutos.
No Pólo Norte, o sol começa a se pôr em 24 de setembro de 2015 em 0243 e termina em 25 de setembro de 2015 em 1131, uma duração de 32 horas e 48 minutos.
Advertência principal: Como HORIZONS e as tabelas de nascer e pôr do sol acima, assumo 34 minutos de refração no horizonte. Isso é razoável para a maioria dos locais, mas pode ser irracional perto do poste, onde ocorrem os maiores nascer do sol e pôr do sol. Em particular, a refração pode mudar rapidamente nessas latitudes, permitindo nascer e pôr do sol potencialmente muito mais longos.
Agora acredito que http://what-if.xkcd.com/42/ é impreciso e efetuará ping no autor para que ele saiba.
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OK, vamos começar com a abordagem matemática mais simples para ilustrar o caminho para uma resposta totalmente analítica. O sol apresenta uma largura angular de 32 minutos de arco para qualquer ponto da Terra. Isso significa 32/60 ou 0,533 graus de arco ou extensão angular. Vamos supor que a Terra não tenha seus 23 graus de inclinação, para esta primeira aproximação. Então, como uma segunda aproximação, vamos assumir que a Terra gira em torno do sol em 24 horas, você ainda está no equador. Nosso cálculo é o seguinte;
0,533 graus / 360 graus) = (horas por do sol / 24 horas).
Resolva por horas ao pôr do sol e você obtém,
24 horas X (0,533 / 360) = 0,0355 horas, que é
0,0355 h X 60 min / h = 2,13 minutos, o que é
2,13 min X 60 seg / min = 128 segundos
OK, agora essa é apenas a aproximação de primeira ordem e explica os mínimos dos bons gráficos fornecidos anteriormente.
A primeira e trivial correção seria notar que a suposição de 24 horas não é precisa, portanto, anos bissextos! Além disso, temos 23:56 por ano. Isso fará com que você obtenha 127,56 segundos para o pôr do sol.
A solução real para os mergulhadores profundos lá fora é entender que a largura angular do sol no céu é de 32 minutos de arco, mas apenas por um instante no tempo para qualquer ponto da Terra. Portanto, o próximo cálculo seria integrar o diâmetro da Terra para incorporar a largura angular que você está percorrendo durante o tempo de deslocamento do pôr-do-sol. Você, o observador, está se movendo, girando com a superfície da Terra e, portanto, está espalhando o aparente tamanho angular do sol na extensão em que está atravessando durante o período do pôr do sol, e isso adicionará tempo ao período do pôr do sol.
Agora esse é o lado mais fácil de tudo isso. O próximo cálculo adicionaria a correção geométrica da latitude em que o observador está localizado. Isso introduz o componente relativo horizontal do movimento do sol para o observador, aumentando muito o tempo em que não se encontra nos equinócios de verão ou inverno. (Os cálculos anteriores tinham o sol diretamente perpendicular à rotação da Terra.) Nos sistemas intitulados Sol da Terra, esse efeito é minimizado nas posições equinóticas do sistema solar da terra e assina citações para o cálculo anterior, se houver no equador e no equinócio duas vezes por ano. Novamente, isso é bem visto nos gráficos das respostas anteriores.
Espero que ajude as pessoas a entender alguns dos fundamentos básicos da matemática e da geometria que os cálculos reais devem levar em vigor.
Nenhuma calculadora é permitida e você ainda pode chegar lá.
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Sendo o diâmetro do Sol meio grau fora de 360, acho que são 2 minutos. Mesmo precisamente dois, porque a divisão do tempo em minutos, há muito, muito tempo atrás, foi projetada com o movimento do Sol como base.
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