日落時間

專業術語

日落時間是專業術語,拼音為rì luò shí jiān,是指太陽每天從西方地平線降落的時間,和該地區的經緯度有關。

基本介紹


日落的時間會隨著季節及各地方緯度的不同而改變。傳統上認為在北半球,冬至時日落的時間最早,日落最晚的時間在夏至時。但是實際上,由於黃赤交角與地球橢圓軌道的影響,日落最早的時間不會落在冬至,而是在12月初;日落最晚的時間也不會落在夏至,而是在6月底。即使在赤道地區,日出及日落的時間在全年裡亦會有少量的變更。而這些變化可以用日行跡表達。
日出及日落的時間可以跟蹤太陽的軌跡而計算得到。此外,太陽光會因為地球大氣層的影響而產生折射,所以在太陽降至低於地平線后仍可看到太陽,這是每天日落時產生的錯覺。
眾所周知,一年之中日出、日落時間是不斷變化的。即使是在同一天當中,不同緯度的日出、日落時間也是不同的。那麼為什麼會導致這種效應呢?事實上,地球每時每刻都圍繞著太陽自東向西公轉。根據運動的相對性,地球上也能觀測到太陽在一年當中圍繞天球黃道自西向東旋轉一圈。這自然會導致太陽的赤經赤緯時時刻刻都會發生變化。並且不同季節,其變化的快慢也略有不同,這就導致了一年之中日出、日落時間是會隨季節不斷變化的。

最早與最遲的日落


事實上,對於地球上除赤道與兩極及其附近的絕大部分地區,一年中日出最早的一天都在夏至之前,日落最晚的一天都在夏至之後,日落最早的一天都在冬至之前,日出最晚的一天都在冬至之後。這裡面包含一些巧妙的球面幾何學、運動學天體力學的原理。
首先,地球每時每刻都圍繞著太陽自西向東公轉。根據運動的相對性,地球上也能觀測到太陽在一年當中圍繞天球黃道自西向東旋轉一圈。由於地球自轉軸的傾斜角,使得太陽在黃道上運行的大圓對地球的天球赤道是傾斜的,當太陽在兩個分點時,穿越赤道時會有一個角度的,所以平行於赤道的速度分量小於年平均速度;當太陽在至點時,它的運動方向是完全平行於赤道的,所以運行速度高於年平均速度。這會導致在春分秋分前後,一天當中的白晝時段逐漸提前;夏至、冬至前後,一天當中的白晝時段逐漸推遲。
地球的軌道是一個橢圓而不是正圓,太陽在地球軌道的一個焦點上。根據開普勒定律,當地球接近太陽時,速度會加快,到達近日點時的運動速度最快;遠離時又會減慢,到達遠日點時的速度最慢。而這個效應從太陽在天球赤道的周年運動軌跡當中也能夠反映出來。雖然第二個因素比第一個因素的影響要小一些,但是它也足以使北半球春分這一天的白晝時段,比秋分這一天整體推遲了約16分鐘。具體地說,就是:假如某地春分6:19日出,18:19日落,則秋分6:03日出,18:03日落。
如果考慮到光線在大氣層內的折射,位於地平線之下的太陽在地平線的附近時,已經被高度偏折,這使得站在地球上觀測到太陽的幾何中心剛好位於地平線的時候,真實的太陽位於地平線下約0.6°的位置。這會使地球上大部分地區的日出時間提早約3~4分鐘,同樣也使日落時間延後約3~4分鐘。這兩個原因的影響約達到7分鐘。例如:廣州春分6:31日出,18:38日落,則秋分6:16日出,18:23日落。