إنه غريب ولكنه حقيقي. قد لا نفهم تمامًا أحد أبسط المقاييس في علم الفلك الرصدي: في أي وقت تشرق الشمس ... حقًا؟
إنه شيء أساسي لدرجة أننا نادرًا ما نعني به. كل صباح ، يتسابق شروق الشمس نحونا من الشرق بسرعة (إذا كنت على خط الاستواء) أكثر من 1000 ميل في الساعة (1600 كم / ساعة) ، وسوف يفعل ذلك لعشرات الآلاف من الصباح طوال حياتنا. إذا كان هناك شيء واحد تعتقد أنه يمكنك الاعتماد عليه ، فهو شروق الشمس في الصباح.
الآن ، أ تحليل ميتشيغان تك تقترح تيريزا ويلسون من المرصد البحري الأمريكي أن الطرق التقليدية والتقويم قد تجعل وقت شروق الشمس وغروبها المقتبس خارجًا بما يصل إلى 5 دقائق. أعلن ويلسون عن نتائج الدراسة الرائعة في 8 ينايرذاجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل.
المشكلة هي مشكلة الانكسار. إذا كنا نعيش على كلمة خالية من الهواء ، فإن لحظة شروق الشمس المحسوبة والملاحظة ستكون سهلة ... ولكن بصفتنا ثدييات تتنفس الهواء ، سنواجه مشاكل أخرى نتعامل معها. ينحني الهواء للضوء ، مما يعني أننا نرى الشمس وهي تنحرف قليلاً عن موقعها الحقيقي في الأفق بسبب الغلاف الجوي. إلى جانب القمر ، تعد الشمس أحد الأجرام السماوية القليلة التي تكون كبيرة وقريبة بما يكفي لتظهر على أنها أكثر من مجرد نقطة ضوء للعين المجردة. أيضًا ، مثل القمر ، يبلغ قطر الشمس الظاهر نصف درجة تقريبًا ، مما يعني أنه يمكنك محاذاة الأفق المحلي بـ 720 شمس من النهاية إلى النهاية ، أو 180 شمس من الأفق إلى الذروة. يتغير هذا الحجم أيضًا بشكل طفيف جدًا من الحضيض في يناير إلى الأوج في يوليو ، كما يبدو أن الشمس ينمو ثم يتقلص من قيمة 31.6 ′ 32.7 ′ دقيقة قوسية.
تفترض معظم العمليات الحسابية وقت الشروق والغروب المحلي كما هو الحال عندما يمسح مركز قرص الشمس الأفق. بالطبع ، من المحتمل أن يكون أفقك الفعلي مليئًا بالأجسام الأمامية التي تحتاج الشمس إلى مسحها ، إلا إذا كنت تعيش على قمة جبل بعيدة أو كنت محظوظًا بما يكفي لمراقبة شروق الشمس وغروبها من الشاطئ.
تفترض معظم الحسابات القياسية لشروق الشمس أن زاوية الانكسار تبلغ 34 قوسًا ، وهي أكبر قليلاً من القطر الظاهر للشمس. يلاحظ ويلسون في الدراسة أن هذه القيمة مذكورة منذ عام 1865 ، وقد يعود استخدامها إلى 17 عامًا.ذسيد القرن في البصريات ، إسحاق نيوتن. ومع ذلك ، فإن هذه القيمة تقريبية ، ولا تأخذ في الاعتبار ظروف الأرصاد الجوية المحلية. يتصرف الهواء بشكل مختلف تمامًا ، على سبيل المثال ، في صباح ساكن في شهر يناير فوق منطقة البحيرات العظمى مقابل صباح يوليو الحار والمغبر قبالة الساحل الغربي لإفريقيا. ومع ذلك ، فإن مجرد استخدام قيمة قياسية يفترض أن الظروف الحقيقية في هذه المواقع المختلفة بشكل متباين هي نفسها.
نظرت دراسة ويلسون في السجلات التاريخية لـ 514 غروبًا و 251 شروقًا من 30 موقعًا جغرافيًا منفصلاً. جاءت معظم هذه (حوالي 600) مصحوبة ببيانات الطقس للموقع ، والتي أدخلها ويلسون بعد ذلك في ثلاثة نماذج انكسار منفصلة.
وجد ويلسون أنه في حين أن شروق الشمس وغروبها يتفاوتان حسب الموسم ، فإن التنبؤات في فصل الشتاء تميل إلى التأخر ، في حين أن تنبؤات الصيف كانت مبكرة. يبدو أن مشاهدة شروق الشمس فوق الماء يضخم التأثير ، على الرغم من أن مراعاة ارتفاع المراقب قد قلل من التناقض.
شروق الشمس فوق خيمينا دي لا فرونتيرا ، إسبانيا. ديف ديكنسون
علاوة على ذلك ، فإن نمذجة التأثير المعقد للطقس في طبقة التروبوسفير لم تقلل التناقض. وجد ويلسون أنه باستخدام معيار 34 الحالي ، لا يمكننا توقع وقت شروق الشمس الفعلي ليكون أفضل من دقيقتين.
لماذا يهم؟ يلاحظ ويلسون أن دقيقة واحدة من الخطأ في قياس شروق الشمس في البحر باستخدام الملاحة السماوية يمكن أن تؤدي إلى ما يصل إلى 15 ميلًا بحريًا من الخطأ. هذا أمر بالغ الأهمية ، مثل استأنفت البحرية الأمريكية تعليم طلاب المدرسة القديمة الملاحة السماوية ، في حالة حدوث هجوم إلكتروني يعيق قدرة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). أيضًا ، في الوقت الحالي ، تم تعيين وقتنا على الوقت الفلكي ، على الرغم من وجود دعوات للابتعاد عن هذا المعيار وإلغاء حذف وإدراج الثواني الكبيسة تبدأ في عام 2023 . أعتقد أن القصة الرائعة حقًا هنا ، مع ذلك ، هي حقيقة أن العلم المحيط بهذا الجانب الأساسي من علم الفلك هو شيء كان يمكن لأي شخص فعله حقًا ، لو فكر ببساطة في القيام بذلك.
الحل؟ ربما يمكن للتنبؤات الذكية أن تعمل على حساب الظروف الجوية المحلية ، مما يوفر للمراقبين تنبؤًا أفضل لشروق الشمس وغروبها.
... وستستمر الشمس في شروقها وغروبها كل يوم.