Koordináták és idő
Refrakció és horizontsüllyedés: miért látszik korábban a Nap?
Röviden
A légkör megtöri a fényt, és az égitestek látszó helyzetét a horizont közelében körülbelül 34 ívperccel megemeli. A Nap ezért már geometriai kelése előtt látható lehet. Magasabbról a szabad látható horizont is mélyebbre kerül: ez a horizontsüllyedés. Az Apphemeride az észlelőmagassággal és a megfelelő korrekciókkal számítja a kelési és nyugvási időket.
A légköri fénytörés
A légkör sűrűsége és törésmutatója a magassággal változik. A távoli égitest fénye ezért nem tökéletesen egyenes pályán jut a szemünkbe. Az utolsó fényszakaszt egyenesnek visszahosszabbítva a forrást magasabban észleljük, mint a geometriai helyzete.
| Látszó magasság | Szokásos refrakciós nagyságrend |
|---|---|
| 90°, zenit | nulla |
| 45° | körülbelül 1′ |
| 10° | körülbelül 5′ |
| 0°, horizont | körülbelül 34′ |
Ezek standard légköri közelítések, nem az adott magyarországi este mérései. A nyomás, hőmérséklet és rétegződés módosíthatja őket. A szokásos táblázatos közelítések például mintegy 10 °C és 1010 hPa környezetére vonatkoznak; a tényleges légkör ettől jelentősen eltérhet.
A horizont közelében a hatás gyorsan változik a magassággal. A napkorong alsó széle erősebben emelkedik, mint a felső, ezért a korong lapultnak látszik. Különleges hőmérsékleti rétegek torzulásokat és légköri tükröződéseket is létrehozhatnak.
Mit jelent ez napkeltekor és napnyugtakor?
A szokásos kelésmeghatározás a napkorong felső pereméhez kapcsolódik. A Nap látszó sugara körülbelül 16′, ehhez járul a horizont közeli refrakció. A felső perem megjelenésekor a középpont ezért nagyjából 50′-cel, azaz a szokásos −0,833° értékkel lehet a geometriai horizont alatt.
Légkör nélkül a látszó napkelte később, a nyugvás korábban következne be, mint e standard korrekcióval. A hatás időtartama a napjárás horizonttal bezárt szögétől függ, ezért más évszakban és szélességen eltérő. Nem egyetlen, minden helyre érvényes percszám.
Csillagok és bolygók is megemelkednek a látszó horizont közelében. A Holdnál emellett a nagy parallaxis különösen fontos, ezért a Nap standard kelési értékét nem szabad egyszerűen minden égitestre átmásolni.
A horizontsüllyedés
A matematikai horizont a megfigyelőn átmenő, helyi vízszintes síkhoz tartozik. Ha magasabbról szabadon ellátsz a görbült földfelszín fölött, a tényleges távoli horizont ez alá kerül. A két irány közötti szög a **horizontsüllyedés**.
A hatás a magassággal nő, de nem egyenesen arányosan. A felszínközeli fénytörés a távoli horizont látszó helyzetét is módosítja. Egy torony vagy nyílt síkság fölé emelkedő kilátópont emiatt korábbi látszó napkeltét és későbbi napnyugtát adhat.
Magyarországi példaként a nyílt alföldi síkság fölötti magasabb megfigyelőpont és egy hegyek közé zárt völgy különbsége fontos. A puszta tengerszint feletti magasság önmagában nem biztosít mély, szabad horizontot. Ha a szemközti hegygerinc vagy épület magasabbra emeli a valódi látóhatárt, a Nap megjelenése késik.
Egy százméteres torony és egy magas hegyi kilátópont már eltérő szabad horizontot adhat. A megfigyelési magasságot és a tényleges takarást külön kell értékelni.
Amikor a finom időeltérés is fontos
Fotózás, pontos fedésmegfigyelés vagy különleges horizonthelyzet esetén a refrakció és horizontsüllyedés nem elhanyagolható. A számításnak a korongméretet, a légköri közelítést és az észlelő helyzetét együtt kell kezelnie.
A modell azonban nem minden valós légköri rétegződés mérése. A szélsőséges refrakció vagy egy helyi domb takarása miatt a tényleges első fény eltérhet a standard időponttól. Ez nem ugyanaz, mint a numerikus keléskeresés pontatlansága: a modell és a valós környezet különbsége is szerepet kap.
Így segít az Apphemeride
Így segít az Apphemeride
A korrekciós kártyákon a megfelelő égitesteknél látható a refrakció és más pozíciójavítások hatása. Az észlelőmagasság beállításával a program a horizontsüllyedést is figyelembe veszi. A kelést, delelést és nyugvást Newton–Raphson-finomítással határozza meg.
A Nap és Hold kelési, nyugvási adatkártyái és a GPS-hely ingyenesek. A kézi észlelőmagasság, címkeresés és koordinátabevitel a teljes verzió része, háromnapos próbaidő után. A tényleges terepi horizontot a megfigyelőhelyen külön is ellenőrizd. Bővebben: Hely és észlelőmagasság.
Gyakori kérdések
Mekkora a refrakció a horizonton?
Standard légkörben körülbelül 34 ívperc. A tényleges érték a légköri állapot és a használt modell függvénye, a horizontnál különösen változékony lehet. Ezért a látszó és geometriai magasság külön fogalom.
Mi a horizontsüllyedés?
A magasabb megfigyelőpontból látható szabad horizont matematikai horizont alatti szöge. A magassággal nő, de a közbeeső terep eltakarhatja az ideális látóhatárt. Az észlelőmagasság és a domborzat nem felcserélhető adat.
Hegyről korábban kel a Nap?
Szabad, mélyebben fekvő látóhatár mellett igen. Egy közeli gerinc vagy épület azonban késleltetheti a tényleges megjelenést. Az Apphemeride magassági korrekciója és a helyi terepmegfigyelés együtt ad értelmes tervezési képet.
Miért lapul el a Nap a horizontnál?
A korong alsó része mélyebb légköri irányból látszik, így jobban megemeli a refrakció, mint a felsőt. A különböző részek nem azonos mértékű eltolódása összenyomottnak mutatja a függőleges átmérőt.
Kapcsolódó útmutatók
Funkciók
- Idő és hely – Időutazás, helyválasztás, észlelőmagasság és csillagidő.
- Fogalomtár
