Auringonnousu
Wikipedia
Auringonnousu on hetki, jolloin Auringon yläreuna kohoaa taivaanrannan yläpuolelle. Auringonnousu ja siitä seuraava päivä koetaan sillä maanpinnan alueella, joka kääntyy kohti Aurinkoa siten, että Aurinko alkaa valaista sitä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Vuodenajan ja sijainnin vaikutus
Auringonnousun ajankohta riippuu vuodenajasta, havaintopaikan maantieteellisestä sijainnista (leveyspiiri eli latitudi, pituuspiiri eli longitudi). Päivänpituuden ja siten nousuaikojen vaihtelu vuodenajan mukaan johtuu maan pyörimisakselin kallistumisesta kiertorataansa nähden ja maan sijainnista kiertoradallaan auringon ympäri. Maan pyörimisakselin kaltevuuskulma on noin 23°26'.
[muokkaa] Talvipäivänseisaus
Talvipäivänseisauksen aikana 21. joulukuuta Auringon keskipiste ei nouse horisontin yläpuolelle pohjoisella napapiirillä, joka on leveyspiirillä 66°34’ N.
[muokkaa] Kesäpäivänseisaus
Vastaavasti kesäpäivänseisauksen aikana 21. kesäkuuta Auringon keskipiste ei laske horisontin alapuolelle pohjoisella napapiirillä. Aurinko on kauimpana pohjoisessa Kravun kääntöpiirillä, 23°26' N. Tällöin päivä on pisimmillään ja auringonnousu aikaisimmillaan. Samalla auringon sijaintikulma pohjoisnavalla on keskipäivällä suorimmillaan: 23°26'.
[muokkaa] Kevät- ja syyspäiväntasaukset
Kevät- ja syyspäivänpäiväntasausten aikana Aurinko paistaa kohtisuoraan (zeniitissä) päiväntasaajalla. Valoisan alueen raja kulkee tällöin napojen kautta, yö ja päivä ovat samanpituiset keskenään (12 h) ja yhtä pitkät kaikkialla, kun nousu- ja laskuaikoja tarkastellaan Auringon keskipisteen mukaan. Kevätpäiväntasauksessa Aurinko siirtyy näennäisesti päiväntasaajan yli pohjoiselle pallonpuoliskolle, jolloin päivä pitenee ja auringonnousu aikaistuu aina kesäpäivänseisaukseen asti. Samaan aikaan eteläinen pallonpuolisko kääntyy talvipuolelle päivän vastaavasti lyhetessä. Pohjoisnavalla Aurinko nousee ensimmäisen kerran puoli vuotta kestäneen yön jälkeen kevätpäiväntasauksen aikaan, jolloin alkaa puoli vuotta kestävä päivä. Päivän pidetessä kesää kohti yöttömän yön raja siirtyy etelämmäksi ja on eteläisimmillään kesäpäivänseisauksen aikaan napapiirillä asti.
[muokkaa] Normaaliaika ja paikallisaika
Suomen normaaliaika on UTC +2.00.
Aurinko siirtyy tunnissa 15° myötäpäivään eli länteen. Kahden samalla leveyspiirillä sijaitsevan paikan nousuaikojen ero saadaan suoraan pituuspiirien (longitudien) erosta: aurinko nousee tuntia aiemmin 15° idempänä olevassa paikassa. Aikavyöhykkeet vastaavat maantieteellisen sijainnin mukaisia paikallisaikoja vain pituuspiireillä, jotka ovat 15° kulman monikertoja: esimerkiksi Suomen aikavyöhykettä UTC+2 vastaa pituuspiiri 30°. Se on maan itäisissä osissa. Pituuspiirin 30° länsipuolisilla alueilla aurinko nousee normaaliaikaan nähden "liian myöhään".
Aikavyöhykkeellä UTC+12 aurinko nousee samaan aikaan kuin aikavyöhykkeellä UTC-12, mutta edellisellä on jo seuraava päivä. Päivämääräraja on siis likimain 180° itään tai länteen Greenwichistä.
[muokkaa] Ilmakehän vaikutus
Auringonvalo ei kulje ilmakehän läpi suoraviivaisesti. Aurinko ei siis ole todellisuudessa siinä suunnassa, mistä sen valo näyttää tulevan. Valo taittuu voimakkaimmin, kun Aurinko on lähellä horisonttia, siis juuri auringonnousun ja -laskun aikoihin. Valon taittumista eli refraktiota aiheuttavat ilmakehän tiheyserot, joihin vaikuttavat sääilmiöt kuten kosteus, lämpötila ja ilmanpaine. Merkittävin tiheysero syntyy korkeuseroista - tiheys pienenee korkeuden mukana.
Refraktion vuoksi aurinko vaikuttaa olevan aina noin 0,5° korkeammalla kuin se todellisuudessa on. Tämä on likimain saman verran kuin Auringon läpimitta. Ilmiö vaikuttaa suoraan auringonnousu- ja laskuaikoihin.
Ilmakehän refraktion vaikutuksesta Aurinko näyttää toisinaan litistyneeltä lähellä horisonttia.
[muokkaa] Analemma
Maan kiertorata on ellipsin muotoinen, mistä johtuen maan etäisyys auringosta ei ole vakio eikä vastaavasti kiertonopeuskaan ole vakio ympäri vuoden. Kiertoradan epäkeskeisyydestä ja kiertonopeuden vaihtelusta seuraa, että Aurinko joko "edistää" tai "jätättää" viralliseen kellonaikaan verrattuna. Mikäli Auringon sijainti kuvattaisiin samassa paikassa päivittäin keskipäivällä, syntyisi pisteet yhdistämällä kahdeksikkoa muistuttava analemmaksi kutsuttu kuvio. Ilmiö aikaistaa tai viivästyttää auringonnousuaikaa enimmillään noin 15 minuuttia. Käytännössä tämä havaitaan Suomessa siitä, että vuodenvaihteessa päivät näyttävät pitenevän nopeammin iltapuolesta kuin aamusta. Tällöin keskipäivän hetki samoin kuin auringonnousu on siirtynyt keskimääräistä myöhemmäksi.
[muokkaa] Auringonnousu- ja laskuaikojen laskeminen
Nousu- ja laskuaikojen ajankohta riippuu siitä, mitä määritelmää käytetään. Esimerkiksi nousuajat voidaan laskea seuraaville tapauksille:
- Auringon keskipiste on kuvitteellisessa (matemaattisessa) horisonttitasossa
- Auringon yläreuna on horisontissa (edelliseen verrattuna 0,25° alempana)
- Auringon keskipiste on horisonttitasossa, kun huomioidaan ilmakehästä johtuva valon taittuminen. Tällöin aurinko on 0,583 ° alempana kuin ensimmäisessä tapauksessa.
- Auringon yläreuna on horisontissa, kun huomioidaan ilmakehästä johtuva valon taittuminen. Tällöin aurinko on 0,833 ° alempana kuin ensimmäisessä tapauksessa.
Useimmissa maissa nousuajat lasketaan auringon yläreunan mukaan ottaen huomioon valon taittuminen ilmakehässä.
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Auringon nousu- ja laskuajajat Suomessa
- NOAA Sunrise/Sunset Calculator
- Paul Schlyter: Computing rise/set times
- Peter Hayes: Javascript Ephemeris
- Sun or Moon Rise/Set Table for One Year nousu- ja laskuajat koko vuodeksi, taulukko
- Herbert Glarner: Päivän pituuden laskukaavat (engl.)
