Západ slunce - Sunset

Celý cyklus západu slunce na Vysokých pláních Mohavské pouště .

Fáze období soumraku

Západ slunce filtrován skrz stratus mraky na Sunset Beach , New Jersey

Západ slunce , také známý jako západ slunce , je denní mizení Slunce pod horizontem v důsledku rotace Země . Při pohledu odkudkoli na Zemi (kromě severního a jižního pólu), rovnodennost Slunce zapadá přímo na západ v okamžiku jarní a podzimní rovnodennosti. Při pohledu ze severní polokoule slunce zapadá na severozápadě (nebo vůbec) na jaře a v létě na severní polokouli a na jihozápad na podzim a v zimě; tato období jsou pro jižní polokouli obrácená .

Čas západu slunce je v astronomii definován jako okamžik, kdy horní končetina Slunce zmizí pod horizontem. V blízkosti obzoru způsobuje atmosférický lom zkreslení slunečních paprsků do takové míry, že při pozorování západu slunce je geometricky sluneční disk již asi jeden průměr pod horizontem.

Západ slunce se liší od soumraku , který je rozdělen do tří fází. Prvním je civilní soumrak, který začíná, jakmile Slunce zmizelo pod obzorem, a pokračuje, dokud neklesne na 6 stupňů pod obzor. Druhá fáze je námořní soumrak, mezi 6 a 12 stupni pod horizontem. Pokud jde o třetí, je to astronomický soumrak, což je období, kdy je Slunce mezi 12 a 18 stupni pod horizontem. Soumrak je na samém konci astronomického soumraku a je nejtemnějším okamžikem soumraku těsně před nocí . Konečně nastává noc, když Slunce dosáhne 18 stupňů pod horizont a již neosvětluje oblohu.

Místa dále na sever než za polárním kruhem a dále na jih od antarktického kruhu nezaznamenávají žádný úplný západ nebo východ slunce alespoň jeden den v roce, kdy polární den nebo polární noc přetrvávají nepřetržitě 24 hodin.

Výskyt

Rotující Země osvětlená Sluncem při pohledu z velké části nad severním pólem. Po celém terminátoru dopadaly sluneční paprsky na Zemi horizontálně, přičemž nedbaly na žádné atmosférické efekty a orbitální pohyb Země.

Bouře při západu slunce odhaluje v dálce v kalifornském Johnson Valley blesky a sluneční sprchu

Čas západu slunce se v průběhu roku mění a je určen polohou diváka na Zemi, určenou zeměpisnou šířkou a délkou , nadmořskou výškou a časovým pásmem . Malé denní změny a patrné pololetní změny v načasování západů slunce jsou poháněny axiálním náklonem Země, denním otáčením Země, pohybem planety na její roční eliptické dráze kolem Slunce a párovými otáčkami Země a Měsíce kolem každého jiný. Během zimy a jara se dny prodlužují a západy slunce se objevují každý den až do dne posledního západu slunce, ke kterému dochází po letním slunovratu. Na severní polokouli se poslední západ slunce objevuje koncem června nebo začátkem července, nikoli však o letním slunovratu 21. června. Toto datum závisí na zeměpisné šířce diváka (spojené s pomalejším pohybem Země kolem afélia kolem 4. července). Stejně tak nejbližší západ slunce nenastává o zimním slunovratu, ale spíše o dva týdny dříve, opět v závislosti na zeměpisné šířce diváka. Na severní polokouli se vyskytuje začátkem prosince nebo koncem listopadu (ovlivněno rychlejším pohybem Země v blízkosti jejího perihélia , ke kterému dochází kolem 3. ledna).

Podobně stejný jev existuje na jižní polokouli , ale s příslušnými daty obrácenými, přičemž nejčasnější západy slunce se vyskytují nějaký čas před 21. červnem v zimě a nejnovější západy slunce se vyskytují nějaký čas po 21. prosinci v létě, opět v závislosti na jižní šířce. Několik týdnů obklopujících oba slunovraty, jak východ slunce, tak západ slunce, se každý den mírně opozdí. Dokonce i na rovníku se východ a západ slunce posouvá o několik minut dopředu a zpět po celý rok spolu se slunečním polednem. Tyto efekty jsou vykresleny analemem .

Bez ohledu na lom atmosféry a nenulovou velikost Slunce, kdykoli a kdekoli dojde k západu slunce, je vždy v severozápadním kvadrantu od březnové rovnodennosti do zářijové rovnodennosti a v jihozápadním kvadrantu od zářijové rovnodennosti do březnové rovnodennosti. Západy slunce se vyskytují téměř přesně na západ v rovnodennosti pro všechny diváky na Zemi. Přesné výpočty azimutů západu slunce v jiných datech jsou složité, ale lze je s přiměřenou přesností odhadnout pomocí analemma .

Vzhledem k tomu, že se východ a západ slunce počítají z náběžných a odtokových hran Slunce, a nikoli ze středu, je denní doba o něco delší než noční (asi o 10 minut, jak je patrné z mírných zeměpisných šířek). Dále, protože světlo ze Slunce se při průchodu zemskou atmosférou láme, je Slunce stále viditelné i poté, co je geometricky pod horizontem. Refrakce také ovlivňuje zdánlivý tvar Slunce, když je velmi blízko horizontu. Díky tomu věci vypadají na obloze výše, než ve skutečnosti jsou. Světlo od spodního okraje slunečního disku se láme více než světlo od horního, protože lom světla se zvyšuje s klesajícím výškovým úhlem. To zvyšuje zdánlivou polohu spodního okraje více než horní, čímž se snižuje zdánlivá výška slunečního disku. Jeho šířka je nezměněna, takže disk vypadá širší než vysoký. (Ve skutečnosti je Slunce téměř přesně sférické.) Slunce také vypadá na obzoru větší, optická iluze, podobná iluzi měsíce .

Místa severně od polárního kruhu a jižně od antarktického kruhu nezaznamenávají žádný západ nebo východ slunce alespoň jeden den v roce, kdy polární den nebo polární noc přetrvávají nepřetržitě po dobu 24 hodin.

Umístění na obzoru

Úhel slunečního azimutu při západu slunce jako funkce zeměpisné šířky a dne v roce 2020 podle konvence na jih ve směru hodinových ručiček, což znamená, že pokud , pak je ve 3. kvadrantu; pokud , pak je ve 2. kvadrantu.

{\ displaystyle \ gamma _ {set}}

{\ Displaystyle 0^{\ circ} <\ gamma _ {set} <90^{\ circle}}

{\ Displaystyle 90^{\ circ} <\ gamma _ {set} <180^{\ circle}}

Přibližné polohy západu slunce na obzoru, jak je popsáno výše, lze nalézt v odkazech.

Obrázek vpravo se vypočítá pomocí rutiny sluneční geometrie v odkazu. následovně: 1.) Pro danou zeměpisnou šířku a dané datum vypočítejte deklinaci Slunce pomocí zeměpisné délky a slunečního poledne jako vstupů do rutiny; 2.) Vypočtěte úhel hodiny západu slunce pomocí rovnice západu slunce ; 3.) Vypočítejte čas západu slunce, což je čas slunečního poledne plus úhel hodiny západu slunce ve stupních děleno 15; 4.) Použijte čas západu slunce jako vstup do rutiny sluneční geometrie pro získání úhlu slunečního azimutu při západu slunce. ${\ displaystyle 0^{\ circ}}$

Hemisférická symetrie

Zajímavou vlastností na obrázku vpravo je zjevná hemisférická symetrie v oblastech, kde ve skutečnosti dochází k dennímu východu a západu slunce. Tato symetrie se stane jasnou, pokud je polokoulovitý vztah v rovnici východu slunce aplikován na x- a y-komponenty slunečního vektoru uvedené v Ref.

Barvy

Večerní soumrak v Joshua Tree v Kalifornii , zobrazující oddělení žlutých barev ve směru od Slunce pod horizontem k pozorovateli a modré složky rozptýlené z okolní oblohy

Jak paprsek bílého slunečního světla putuje atmosférou k pozorovateli, některé barvy jsou rozptýleny z paprsku molekulami vzduchu a vzduchem přenášenými částicemi a mění konečnou barvu paprsku, kterou divák vidí. Protože složky s kratší vlnovou délkou , jako je modrá a zelená, se rozptylují silněji, jsou tyto barvy z paprsku přednostně odstraněny. Při východu a západu slunce, kdy je cesta atmosférou delší, jsou modré a zelené složky téměř úplně odstraněny a ponechávají oranžové a červené odstíny delší vlnové délky, které v té době vidíme. Zbývající zčervenalé sluneční světlo pak může být rozptýleno kapičkami mraků a dalšími relativně velkými částicemi, aby se horizont rozsvítil červeně a oranžově. Odstranění kratších vlnových délek světla je způsobeno Rayleighovým rozptylem molekul vzduchu a částic mnohem menších, než je vlnová délka viditelného světla (průměr menší než 50 nm). Rozptyl kapičkami mraků a jiných částic s průměrem srovnatelným nebo větším než je vlnová délka slunečního světla (> 600 nm) je způsoben rozptylem Mie a není silně závislý na vlnové délce. Mie rozptyl je zodpovědný za světlo rozptýlené mraky a také za denní halo bílého světla kolem Slunce (dopředný rozptyl bílého světla).

Přehrávejte média

Video časová prodleva západu slunce v Tokiu

Barvy západu slunce jsou typicky jasnější než barvy východu slunce , protože večerní vzduch obsahuje více částic než ranní. Někdy těsně před východem slunce nebo po západu slunce je vidět zelený záblesk .

Popel ze sopečných erupcí, uvězněný v troposféře , má tendenci ztlumit barvy západu a východu slunce, zatímco vulkanické ejekty, které se místo toho vznášejí do stratosféry (jako tenké mraky drobných kapiček kyseliny sírové), mohou poskytnout krásné barvy po západu slunce nazývané dosvit a -svítí východ slunce. Řada erupcí, včetně erupcí Mount Pinatubo v roce 1991 a Krakatoa v roce 1883 , vytvořila dostatečně vysoké stratové mraky obsahující kyselinu sírovou, aby poskytly pozoruhodné odlesky při západu slunce (a před svítáním) po celém světě. Mraky vysoké nadmořské výšky slouží k odrazu silně zarudlého slunečního světla, které stále dopadá na stratosféru po západu slunce až na povrch.

Některé z nejpestřejších barev při západu slunce lze nalézt na opačné nebo východní obloze poté, co slunce za soumraku zapadlo . V závislosti na povětrnostních podmínkách a typech přítomných mraků mají tyto barvy široké spektrum a mohou poskytovat neobvyklé výsledky.

Názvy bodů kompasu

V některých jazycích nesou body kompasu etymologicky odvozená slova pro východ a západ slunce. Anglická slova „ orient “ a „ occident “, což znamená „východ“ a „západ“, pocházejí z latinských slov, která znamenají „východ slunce“ a „západ slunce“. Slovo „levant“, související např. S francouzštinou „ (se) lever “, což znamená „výtah“ nebo „vzestup“ (a také s angličtinou „povznášet“), se také používá k popisu východu. V polštině je slovo pro východní wschód ( vskhud ) odvozeno od morfému „ws“ - což znamená „nahoru“ a „chód“ - znamenající „pohyb“ (od slovesa chodzić - význam „chůze, pohyb“), kvůli k aktu Slunce vycházejícího zpoza obzoru. Polské slovo pro západ , zachód ( zakhud ), je podobné, ale se slovem „za“ na začátku, což znamená „za“, od aktu Slunce za horizontem. V ruštině je slovo pro západ, запад ( zapad ), odvozeno od slov за - což znamená „za“ a пад - znamenající „pád“ (od slovesa падать - padat ' ), kvůli aktu pádu Slunce za horizontem. V hebrejštině je slovo pro východ 'מזרח', které pochází ze slova pro stoupání, a slovo pro západ je 'מערב', což je odvozeno od slova pro nastavení.

Historický pohled

Astronom 16. století Nicolaus Copernicus jako první představil světu podrobný a nakonec široce přijímaný matematický model podporující premisu, že Země se pohybuje a Slunce ve skutečnosti zůstává nehybné, a to navzdory dojmu z našeho pohledu na pohybující se Slunce .

Planety

Západ slunce na Marsu

Západy slunce na jiných planetách vypadají odlišně kvůli rozdílům ve vzdálenosti planety od Slunce a neexistujícím nebo odlišným atmosférickým složením.

Mars

Na Marsu se zapadající Slunce jeví asi jako dvě třetiny velikosti, jak vypadá ze Země , kvůli větší vzdálenosti mezi Marsem a Sluncem. Barvy mají typicky modré odstíny, ale některé marťanské západy slunce vydrží podstatně déle a vypadají mnohem červeněji, než je na Zemi typické. Barvy západu Marsu se liší od barev na Zemi. Mars má řídkou atmosféru , chybí mu kyslík a dusík , takže rozptylu světla nedominuje proces Rayleighova rozptylu . Místo toho je vzduch plný červeného prachu , vháněného do atmosféry silným větrem, takže jeho barva oblohy je určována hlavně procesem Mie Scattering , což má za následek více modrých odstínů než západ slunce na Zemi . Jedna studie také uvedla, že marťanský prach vysoko v atmosféře může odrážet sluneční světlo až dvě hodiny po západu Slunce a vrhá na povrch Marsu difúzní záři.

Galerie

Západ slunce v Kanadě s výhledem na vodopád
Clear half-disk pohled na západ slunce v Hikkaduwa , Srí Lanka
Hned po západu slunce, Woodlands, Singapur
Západ slunce v republice Karélie , Rusko
Západ slunce v Brele, Chorvatsko
Fidži
Červený západ slunce poblíž Swifts Creek, Austrálie
Minuty před západem slunce poblíž zálivu Paria , Trinidad a Tobago
Siluety rybářů při západu slunce v Payallar, Alanya
Západ slunce v souostroví Fernando de Noronha , Brazílie
Západ slunce na observatoř Paranal se dvěma kometami, které se pohybovaly po jižním nebi
Úplný začátek západu slunce nad Mohavskou pouští během extrémního oparu kvůli požárům v Kalifornii v létě 2016
Osvětlené downdraft střižné mraky větru na východní obloze při západu slunce, napodobující polární záři v Mohavské poušti
Západ slunce v poušti Namib
Západ slunce z oranžové a modré odráží na pláž v Sandy Point, Victoria, Austrálie
Západ slunce na pláži Kaanapali na Maui na Havaji
Silueta Westminsterského paláce