Sonnenaufgang und Sonnenuntergang hängen nur von drei Dingen ab: wo Sie sich auf der Erde befinden, welcher Tag gerade ist und wie sich Ihre Uhr zur Sonne verhält. Dieser Rechner wandelt einen Ort und ein Datum in genaue Sonnenereigniszeiten um und berechnet dann die goldene Stunde, die blaue Stunde und die drei Dämmerungsphasen, die für Fotografen, Planer und Sterngucker wichtig sind.
So funktioniert die Berechnung
Die Engine ermittelt zunächst die Deklination der Sonne für Ihr Datum – den Breitengrad, auf dem die Sonne mittags direkt über Ihnen steht. Anschließend wird die Stundenwinkelgleichung gelöst, die Ihren Breitengrad, die Deklination und eine angestrebte Sonnenhöhe mit der Zeit vor und nach dem Sonnenmittag in Beziehung setzt, wenn die Sonne diese Höhe überschreitet. Die Verwendung von -0,833° als Höhe (der Standardwert, der die Lichtbrechung der Atmosphäre und den Winkelradius der Sonne berücksichtigt) ergibt den sichtbaren Sonnenaufgang und Sonnenuntergang.
Schließlich wird die Sonnenzeit mithilfe des Längengrads und Ihres UTC-Offsets in Ihre lokale Uhr verschoben. Da sich die Erde pro Stunde um 15° dreht, bestimmt der Längengrad eines Ortes innerhalb seiner Zeitzone, wie weit der Sonnenmittag von 12:00 Uhr abweicht. Das hier verwendete Modell ist der NOAA-Sonnenpositionsalgorithmus, einschließlich der Zeitgleichung, sodass die Ergebnisse normalerweise innerhalb von ein oder zwei Minuten mit den offiziellen Almanachtabellen übereinstimmen.
Goldene Stunde, blaue Stunde und Dämmerung
Die gleiche Stundenwinkelgleichung, berechnet bei unterschiedlichen Sonnenhöhen, erzeugt jede Beleuchtungsphase. Die goldene Stunde ist das Fenster, in dem die Sonne unter etwa 6° Höhe steht – warmes, weiches Licht, ideal für Porträts und Landschaften. Es folgt die blaue Stunde, in der die Sonne etwa 4° bis 8° unter dem Horizont steht und ein gleichmäßiges blaues Leuchten erzeugt, das zu Stadtlandschaften passt.
Die Dämmerung kommt in drei formalen Phasen vor, die davon abhängen, wie weit die Sonne unter den Horizont gesunken ist. Die bürgerliche Dämmerung (0° bis 6° unter) sorgt dafür, dass der Himmel hell genug ist, um draußen arbeiten zu können. Von der nautischen Dämmerung (6° bis 12° unten) spricht man, wenn der Horizont auf See noch schwach sichtbar ist. Die astronomische Dämmerung (12° bis 18° unten) ist die letzte Spur von gestreutem Sonnenlicht vor einem wirklich dunklen Himmel – wichtig für die Beobachtung schwacher Sterne und Galaxien.
Warum Ihre Zahlen von einem Almanach abweichen können
Die größte Korrektur wird hier bereits angewendet. Die Zeitgleichung – verursacht durch die elliptische Umlaufbahn und die axiale Neigung der Erde – kann den Sonnenmittag im Laufe des Jahres um bis zu etwa 16 Minuten verschieben, und dieser Rechner berücksichtigt dies. Was übrig bleibt, ist lokal. Die Höhe erhöht Ihren effektiven Horizont und verschiebt den Sonnenaufgang früher und den Sonnenuntergang später. Hügel, Gebäude und der tatsächliche atmosphärische Druck und die tatsächliche Temperatur an einem bestimmten Tag verschieben das sichtbare Ereignis um ein oder zwei Minuten.
Für die alltägliche Planung – um zu wissen, wann man sich auf den Weg zu Fotos zur goldenen Stunde macht, wie viel Tageslicht eine Wanderung hat oder wann die Straßenlaternen angehen – ist die Genauigkeit auf Minutenebene weit mehr als ausreichend. Für Navigation, Vermessung oder astronomische Beobachtung, die eine Genauigkeit der zweiten Ebene erfordern, vergleichen Sie sie mit einer offiziellen Ephemeride wie dem Datendienst des U.S. Naval Observatory.
Lesen der Jahreszeiten und der Pole
Auf der Registerkarte „Jahreskalender“ werden Sonnenaufgang und Sonnenuntergang für den 15. jedes Monats dargestellt, wodurch die saisonale Schwankung deutlich wird: Die Lücke zwischen den beiden Linien ist in der Nähe der Sommersonnenwende am größten und in der Nähe der Wintersonnenwende am schmalsten. Je höher Ihr Breitengrad, desto dramatischer ist die Schwankung.
Jenseits des Polar- und Südpolarkreises wird die Schwankung absolut. Um die Sommersonnenwende herum geht die Sonne nie unter (Mitternachtssonne) und um die Wintersonnenwende geht sie nie auf (Polarnacht). Der Rechner erkennt diese Fälle – wenn die Stundenwinkelgleichung keine gültige Lösung hat – und meldet 24 oder 0 Stunden Tageslicht anstelle einer Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit.