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hfatw 发表于 2008-2-8 12:28

日出日落时间,有点问题

1.理论上,春分,秋分那天地球是昼夜平分,日出日落时间是6:00,18:00,但通过计算以及实际情况,却不是,有几天的误差,而且早上日出是6:00的那一天,晚上日落也不是18:00,相差很大.
2.现实中有没有某一天日出是6:00,日落是18:00的,且在那一天全球任何地方都一样
3.按理说冬至那天是日出最晚的,日落最早的,实际也不是(同理夏至也是)

[[i] 本帖最后由 hfatw 于 2008-2-8 12:30 编辑 [/i]]

星林流水 发表于 2008-2-8 14:32

[b]这个问题我早发现了,不过我认为有以下几个原因,不一定对还望指教![/b]

1.首先也就是最简单的一个原因,是因为我们所处的位置不同,而我们通常所说的6:00或18:00都是北京时间,这个问题从理论上讲应该是当地时间的6:00或18:00,所以会有所差别,例如:我们长春的地方时比北京快了约30分钟,所以春分秋分那天我们这里日出应该是5:30,日落应该是17:30。
2.另外也并不是绝对,第1点也并不意味着北京的,春分秋分日出日落时间就是,6:00,18:00一般情况下我们预报或计算的只是一个点(市中心),但由于城市规划和发展,这个点是在移动的,所以会有相应的改变。

3.地球并不是一个均衡的球体,如果地球是一个均衡的球体(像我们玩的足球一样),春分秋分那天日出日落时间就一定是6:00,18:00,但正是由于地球的不规则导致了晨昏线的扭曲。一个简单的极限例子,你家东面有座山,西面有个峡谷,日出当然就会在6:00以后,而18:00以后你家的房子还会照耀在阳光下!(如果不考虑这个,那就看下一个例子),如果地球是圆的如图3.1,不到6:00(时间线所在时间为6:00),你一定看不到太阳;但地球有些地方相对是平的,还没到6:00你就能看到太阳了(如图3.2)!

4.再者就定义上的问题,春分秋分指的只是一刻或者说仅仅是一个时间点,如果某个地区在那一刻正好是日出或日落,那一定就是当地时间的6:00或18:00,但仅仅是一条线,并不是一个区域,发生的机会要比日全食发生的机会还都要少得多,同理不会有哪个地区同时发生日出和日落,所以就不会出现,某个地方日出是6:00,而日落也正好是18:00。不过在夏至或冬至那天有可能出现某个地区同时既是日出又是日落,不过应该发生在当地时间正午12点(从这一点往极地方向去就是极夜的区域)。

5.最后就是因为地球和太阳的相对位置并不固定,造成春秋分或夏冬至日并不是准时到来,而是在不断变化的。
   并且你应该知道地球自转并不是正好24h/天,而且每4年要加一天(2月29日)道理是一样的,春秋分或夏冬至日的时间也是,并不正好是6:00或18:00,(应该稍微少点,像6:02或17:58)。

总之理论是没错的,春秋分那天昼夜一定在当年是最接近等长的,冬至日那天一定是当年昼最短,也最长的,只是理论往往在实际当中要发生变化,这也正是为什么提倡理论要结合实际!

[u]以上仅仅是我的理解,仅作为参考,等待老师们的批评和讲解![/u]

walker9999 发表于 2008-2-8 21:17

体会中                             .

oooooooo 发表于 2008-2-8 21:45

强调一点,北京时间也不是北京市中心的时间。
“我国采用北京所在的东八时区的区时作为标准时间,称为北京时间。北京时间是东经120度经线的平太阳时,不是北京的当地平太阳时。北京的地理位置为东经116度21′,因而它的地方平太阳时比北京时间晚约14分半钟。”
以北京时间来计,中国的每一个地方每天太阳东升西落的时间都不一样,差异受各地方东西南北距离的影响。
另外,想当然地认为(没有进行严格的逻辑或数学推理):
即使地球是一个绝对正圆的球体,春分或秋分那一天,也不一定是绝对的昼夜平分,因为昼夜平分的条件,是太阳直射地球赤道,但太阳只能在瞬间直射地球赤道上的一个点(也许就是经过天球赤道和天球黄道那一刹那)不可能一天(二十四小时)直射地球赤道,即使在春分或秋分那一天,也略偏北或偏南。
假设地球是一个绝对正圆的球体,太阳一跨过春分点,北极就只有昼,没有夜的概念,反之,南极亦然。所以,不同的纬度,春分或秋分那一天,昼夜的时间都应该有所不同。

zwhzjh 发表于 2008-2-15 09:23

这个就是涉及均时差(equation of time)的问题了。均时差是在一年之中,来自日晷和钟表的时间差异。日晷可以比钟表的时间快〈超前〉16分33秒〈大约在11月3日〉或慢〈落后〉14分6秒〈大约在2月12日〉。这起因于地球的轨道倾角〈自转轴对公转轨道平面的倾斜〉,与轨道离心率造成太阳明显的不规则运动。均时差可以说明视觉上的太阳8字型曲线〈analemma〉。(以上摘自维基百科)。

比如说,现在2月中旬,即使你在东经120度处,太阳在正南方的时刻也不是北京时间12点整,而是12点10-14分左右。这也是造成不能用高中数学知识计算准确的日出日没时间的最主要原因。有没有6:00日出,18:00日没的时间地点呢?有,在赤道上各个时区的标准经线的交点处在4月15日,6月13日,9月1日和12月25日这四天就是(当然如果考虑大气折射的因素,还是会有几分钟的误差的)。我是几天前才把这个问题完全想清楚的,欢迎讨论。

浪淘沙 发表于 2008-8-27 16:38

[quote]原帖由 [i]星林流水[/i] 于 2008-2-8 14:32 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=891138&ptid=86767][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
这个问题我早发现了,不过我认为有以下几个原因,不一定对还望指教!

1.首先也就是最简单的一个原因,是因为我们所处的位置不同,而我们通常所说的6:00或18:00都是北京时间,这个问题从理论上讲应该是当地时间的6:00或18:00,所以会有 ... [/quote]

有一个最大的问题,可能你忽略了:
因为太阳相对地球不是一个点,而是一个面.
所以日出时间是指太阳上顶面正好冒出来,与地平线相切时的时间.
而日落时间是指太阳的上顶面正好完全沉在地平线那一瞬间的时间.
由于太阳有大约0.5度的张角,就是说有大约2分钟的时差.
如果把日出日落定义为太阳的中心线与地平线相对应,那么可以说春分(秋分也一样)时,正好6点日出,18点日落(要用地方时,不能用北京时间).

银河负熵 发表于 2008-8-27 18:51

春秋分点是天球上天赤道和黄道的两个交点,相差180·,这两天太阳直射赤道面,确实应该是昼夜平分,你是不是搞错时间了,另外你查年历要本地经纬度的,不要用别地的,不然时间肯定有差别,另外你在地是否平原?要看落地和出生时刻是否在水平面上,不然肯定有问题。

浪淘沙 发表于 2008-12-22 10:05

[b]回复[/b]
[b][url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1005320&ptid=86767]7#[/url] [i]银河负熵[/i] [/b]
[b]朋友[/b]
既然有人把老帖子顶出来,我也重复一下以前的回贴:春分秋分只是理论上的昼夜平分点.
但实际上绝对不是平分点.这是因为日出日落不是以太阳的中心为起算点,而是以太阳的上顶面为起算点.
太阳相对于我们观测者来说有大约30'的视张角,也就是太阳中心在地平线上时,太阳顶面已经露出约15'了,这就使得日出时间比计算的时间(以太阳中心为计算点)要早一二分钟.
另外,地球的大气层对阳光的折射的作用很强的,尤其是日出日落时刻,折射作用使得阳光提前20多角分就到达我们的眼睛(换句话说我们可以看到地平线以下20'多的太阳顶面).
这二者的综合作用使得实际上的日出要比计算出来的日出(太阳中心点)早40'左右,对于中纬度地区,就是早二三分钟时间了.
同理日落时间也要晚二三分钟.
所以,就算地球公转是匀速的(正圆轨道,不受其它星体的摄动),也无法保证春分点真的是昼夜平分点.除非地球没有大气层,太阳是点光源.

q5968661 发表于 2008-12-22 20:50

[i=s] 本帖最后由 q5968661 于 2008-12-22 20:58 编辑 [/i]

这二三分钟对于任意一天都是一样的。

另外问题本身就有问题,分和至是时点不是时段,它们可以落在分日和至日的任一时刻。

浪淘沙 发表于 2008-12-22 22:47

[quote]这二三分钟对于任意一天都是一样的。

另外问题本身就有问题,[color=red]分和至是时点不是时段[/color],它们可以落在分日和至日的任一时刻。
[size=2][color=#999999]q5968661 发表于 2008-12-22 20:50[/color] [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1085582&ptid=86767][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url][/size][/quote]
请详细解释一下,(春、秋)分和(夏、冬)至这个时点与楼主的题目讨论有多大的相关性?
日出日落肯定是相对于某一天来说的。总不能说春分这个时点的日出时间吧?只能说春分所在的那一天的日出日落。

无糖咖啡 发表于 2008-12-23 08:13

这些都可以理解~光线是直的,地球是圆的,所以,一个地区的标准时间在别的地区是不一样的

q5968661 发表于 2008-12-23 23:06

[i=s] 本帖最后由 q5968661 于 2008-12-23 23:29 编辑 [/i]

关于分日的问题维基百科已经有详细的解释。

Also [color=red]on the equinox day, the Sun rises, for [b]every place on Earth[/b] (except at the poles), at 6:00 in the morning and sets at 18:00 in the evening[b] local time[/b].[/color] But these times are not exact for several reasons, the Sun being much more massive than the Earth, so more than half the Earth is in sunlight at any time.

Most places on Earth use a time zone which is not equal to the local time, differing sometimes up to an hour or more, and even two hours if daylight saving time (summer time) is included. [color=red][color=black]In that case, the Sun can rise for example at 8:00 and set at 20:00,[/color] but there would still be 12 hours of daylight. [/color]

[color=red]Even those people fortunate enough to have their time zone just equal to the local time still will not see sunrise and sunset at 6:00 and 18:00, respectively[/color]. [color=red]This is due to the variable speed of the Earth in its orbit, and is described as[/color] [color=red]the equation of time. It has different values for the [b]March[/b] and the [b]September[/b] [b]equinox[/b] ([color=red][b]+8 and −8 minutes[/b][/color] respectively).[/color]

Sunrise and sunset are commonly defined for the upper limb of the solar disk, and not for its centre. The upper limb is already up for at least one minute before the centre appears, and likewise the upper limb sets one minute later than the centre of the solar disk. Due to atmospheric refraction the Sun, when near the horizon, appears a little more than its own diameter above the position than where it is in reality. This makes sunrise more than another two minutes earlier and sunset the equal amount later. [color=red]The two effects add up to almost seven minutes, making the equinox[b] day 12h 7m[/b] long and the [b]night only 11h 53m[/b].[/color] In addition to that, the night includes twilight. [color=red]When dawn and dusk are added to the daytime instead, the day would be almost 13 hours. [/color]

The above numbers are only true for the tropics. For moderate latitudes this discrepancy gets larger (London, for example: 12 minutes), and close to the poles it gets very large. Up to about 100 km from both poles the Sun is up for a full 24 hours on equinox day.

Height of the horizon on both the sunrise and sunset sides changes the day's length. Going up into the mountains will lengthen the day, while standing in a valley with hilltops on the east and the west can shorten the day significantly. This is why settlements in east-west running valleys are more favourable (daylight-wise) than north-south running valleys.

FROM:WIKI. 不好意思又引用英文资料。

positron 发表于 2008-12-23 23:44

[i=s] 本帖最后由 positron 于 2008-12-23 23:48 编辑 [/i]

[b][url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1086352&ptid=86767]12#[/url] [i]q5968661[/i] [/b]

维基解释的确实比较详细,感谢分享。当然,实际上浪淘沙同好在8L给出的、星林流水同好在2L给出的和维基中的部分内容是一致的。

另外,给LS提个意见,引用文字时最好将链接(如果是网络资源)一并给出。

hfatw 发表于 2008-12-23 23:45

[i=s] 本帖最后由 hfatw 于 2008-12-23 23:47 编辑 [/i]

呵呵,我的老帖子被挖出了。有几位把我的问题理解偏了。

我曾在[url=http://www.time.ac.cn/serve/sunriseset/]http://www.time.ac.cn/serve/sunriseset/[/url]网站里分析了几个不同城市的日出日落时间,得出以下结论:
[color=red]3月17日和9月26日(上下波动有2天),也就是在这两天附近,某个城市基本上是昼夜平分(不一定是以6:00和18:00为标准分的),换句话说(按北京时间计算),如果日出是在06:18,那日落就是18:18,如果日出是在05:50,那日落就是17:50,这也就精确到分,如果按秒那也不一定相同.误差也就在1分钟左右。假如17日误差大的话,那就是16日或18日误差小点[/color]。
这样,就有了第二个问题的答案。

第一个和第三个问题类似,楼上回答有些还是比较赞同的,只是不知对不对。

浪淘沙 发表于 2008-12-24 10:00

[quote]呵呵,我的老帖子被挖出了。有几位把我的问题理解偏了。

我曾在[url=http://www.time.ac.cn/serve/sunriseset/]http://www.time.ac.cn/serve/sunriseset/[/url]网站里分析了几个不同城市的日出日落时间,得出以下结论:
3月17日和9月26日(上下波动有2天),也就是在这两天 ...
[size=2][color=#999999]hfatw 发表于 2008-12-23 23:45[/color] [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1086368&ptid=86767][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url][/size][/quote]
2.现实中有没有某一天日出是6:00,日落是18:00的,且在那一天全球任何地方都一样

对于第二个问题,第二楼的"星林流水"朋友已经回答得很明确:地球上没有这么一天,在这一天全球的昼夜是正好等分的.

我补充一个原因:太阳不是点光源,是个面光源.所以"晨昏圈"不是一个圆.而且晨昏圈不在一个平面上,应当在一个抛物面上(也许不能叫抛物面,但与之有些类似吧.).这使得当某些地区是昼夜平分时,同一天的另外地区昼夜是不平分的.

举个简单的例子,赤道上几乎没有哪一天是昼夜平分的.因为太阳不是点光源.赤道上观测到的白昼时间(从日出到日落)总要比黑夜时间(从日落到日出)长三到五分钟.
我查了一下在春分(秋分)前后(对于全球,这一天前后的日子,昼夜最接近平分了),从3月1日到4月10日(从9月1日到10月10日),赤道上(东经120度,纬度0度)的日出日落时间,这80来天中,每天的白昼长都是超过12小时的.
春分秋分前后,赤道上的昼夜不等分的,那么全球也就没有同一天时间是昼夜等分的.(因为全球当然包含赤道地区了).

浪淘沙 发表于 2008-12-24 10:19

[i=s] 本帖最后由 浪淘沙 于 2008-12-24 10:22 编辑 [/i]

[b]回复[/b]
[b][url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1086368&ptid=86767]14#[/url] [i]hfatw[/i] [/b]
[b]朋友[/b]

3.按理说冬至那天是日出最晚的,日落最早的,实际也不是(同理夏至也是)

第三个问题倒不用特别考虑太阳是个面光源.产生冬至不是日出最晚的一天的原因主要是所谓的[color=red]均时差[/color]造成的.(这是在别的帖子中,高手们给出的答案.我引用一下,但愿别说我侵权.)
不过,冬至这一天,基本可以算是白昼最短的一天.我查了一下冬至时刻在一天中不同的时候,冬至前后几天的白昼长度.
如果冬至时刻在00:00:00,那么冬至这一天与上一天的白昼几乎是等长的(精确到秒).
如果冬至时刻在23:59:59,那么冬至这一天与下一天的白昼几乎是等长的(精确到秒).
如果冬至时刻在12:00:00,那么冬至这一天的白昼比上一天及下一天都短几秒钟.反正可以说冬天这一天算是一年中白昼最短的一天.

但日出时间(以地方时来算),冬至这一天确实不是最晚的,就像你描述的那样.

下面是杭州(东经120度10分,北纬30度15分)的冬至前后的日出日落时间.可以参考计算一下.(冬至2008年12月21日20:03:44)
太阳升起 2008-12-20 06:51:03
太阳中天 2008-12-20 11:56:56
太阳降落 2008-12-20 17:02:49
**********
太阳升起 2008-12-21 06:51:34
太阳中天 2008-12-21 11:57:26
太阳降落 2008-12-21 17:03:18
**********
太阳升起 2008-12-22 06:52:04
太阳中天 2008-12-22 11:57:56
太阳降落 2008-12-22 17:03:48

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