Matahari terbit dan terbenam hanya bergantung pada tiga hal: di mana Anda berada di Bumi, hari apa saat itu, dan bagaimana jam Anda berhubungan dengan Matahari. Kalkulator ini mengubah tempat dan tanggal menjadi waktu peristiwa matahari yang tepat, lalu menambahkan jam emas, jam biru, dan tiga fase senja yang menjadi perhatian para fotografer, perencana, dan pengamat bintang.

Cara kerja perhitungannya

Mesinnya dimulai dengan mencari deklinasi Matahari untuk tanggal Anda — garis lintang di mana Matahari berada tepat di atas kepala pada siang hari. Ini kemudian memecahkan persamaan sudut jam, yang menghubungkan garis lintang Anda, deklinasi, dan ketinggian target Matahari dengan waktu sebelum dan sesudah tengah hari saat Matahari melintasi ketinggian tersebut. Menggunakan -0,833° sebagai ketinggian (nilai standar yang memperhitungkan pembiasan cahaya pembengkokan atmosfer dan radius sudut Matahari) menghasilkan penampakan matahari terbit dan terbenam.

Terakhir, waktu matahari diubah ke jam lokal menggunakan garis bujur dan offset UTC Anda. Karena Bumi berputar 15° per jam, garis bujur suatu lokasi dalam zona waktunya menentukan seberapa jauh siang matahari menyimpang dari pukul 12:00. Model yang digunakan di sini adalah algoritme posisi matahari NOAA, termasuk persamaan waktu, sehingga hasilnya biasanya diperoleh dalam satu atau dua menit dari tabel almanak resmi.

Jam emas, jam biru, dan senja

Persamaan sudut jam yang sama, dievaluasi pada ketinggian Matahari yang berbeda, menghasilkan setiap fase pencahayaan. Golden hour adalah jendela saat Matahari berada di bawah ketinggian sekitar 6° — cahaya hangat dan lembut ideal untuk potret dan lanskap. Jam biru menyusul, dengan Matahari berada di antara 4° dan 8° di bawah cakrawala, memancarkan cahaya biru merata yang sesuai dengan pemandangan kota.

Senja terjadi dalam tiga tahap formal yang ditentukan oleh seberapa jauh Matahari tenggelam di bawah cakrawala. Senja sipil (0° hingga 6° di bawah) membuat langit cukup terang untuk bekerja di luar ruangan. Senja bahari (6° hingga 12° di bawah) adalah saat cakrawala masih terlihat samar-samar di laut. Senja astronomi (12° hingga 18° di bawah) adalah jejak terakhir sinar matahari yang tersebar sebelum langit benar-benar gelap — penting untuk mengamati bintang dan galaksi yang redup.

Mengapa nomor Anda mungkin berbeda dari almanak

Koreksi terbesar telah diterapkan di sini. Persamaan waktu — yang disebabkan oleh orbit bumi yang berbentuk elips dan kemiringan sumbu bumi — dapat menggeser waktu siang hari hingga sekitar 16 menit sepanjang tahun, dan kalkulator ini dapat menjelaskan hal tersebut. Yang tersisa adalah produk lokal. Ketinggian meningkatkan cakrawala efektif Anda dan mendorong matahari terbit lebih awal dan matahari terbenam lebih lambat. Perbukitan, gedung-gedung, serta tekanan dan suhu atmosfer aktual pada hari tertentu semuanya meningkatkan peristiwa yang terlihat dalam satu atau dua menit.

Untuk perencanaan sehari-hari — mengetahui kapan harus keluar untuk mengambil foto di jam emas, berapa lama siang hari saat melakukan pendakian, atau kapan lampu jalan akan menyala — ketepatan tingkat menit di sini sudah lebih dari cukup. Untuk navigasi, survei, atau observasi astronomi yang memerlukan akurasi tingkat kedua, lakukan pemeriksaan silang dengan layanan data ephemeris resmi seperti layanan data Observatorium Angkatan Laut A.S.

Membaca musim dan kutub

Tab Kalender Tahun memplot matahari terbit dan terbenam pada tanggal 15 setiap bulan, sehingga perubahan musim terlihat jelas: jarak antara dua garis paling lebar di dekat titik balik matahari musim panas dan paling sempit di dekat titik balik matahari musim dingin. Semakin tinggi garis lintang Anda, semakin dramatis ayunannya.

Di luar Lingkaran Arktik dan Antartika, ayunannya menjadi mutlak. Sekitar titik balik matahari musim panas Matahari tidak pernah terbenam (matahari tengah malam) dan sekitar titik balik matahari musim dingin tidak pernah terbit (malam kutub). Kalkulator mendeteksi kasus ini — ketika persamaan sudut jam tidak memiliki solusi yang valid — dan melaporkan waktu siang hari 24 atau 0 jam, bukan waktu matahari terbit dan terbenam.