كيف يختلف وقت شروق الشمس من الربيع الى الصيف؟
Context:بالرغم من أن الشمس تبدو "تطلع" من الأفق، إلا أنها في الواقع حركة الأرض التي تسبب ظهور الشمس. وهم الشمس المتحركة ينتج عن كون مراقبي الأرض في إطار مرجعي دوار؛ تسببت هذه الحركة الواضحة في بناء العديد من الثقافات لأساطير وأديان حول النموذج المركزي الأرضي، والذي سادت حتى صياغة عالم الفلك نيكولاس كوبرنيكوس لنموذج مركزي الشمس في القرن السادس عشر. من الناحية الفلكية، شروق الشمس يحدث للحظة واحدة فقط: اللحظة التي يظهر فيها الطرف العلوي من الشمس مماسًا للأفق. ومع ذلك، مصطلح شروق الشمس يشير عادة إلى فترات زمنية قبل وبعد هذه النقطة: الشفق، الفترة في الصباح التي فيها السماء تلمع، لكن الشمس ما زالت غير مرئية. بداية غسق الصباح تسمى الفجر الفلكي. الفترة بعد شروق الشمس والتي خلالها لا تزال الألوان البارزة والتأثيرات الجوية مرئية. وقت شروق الشمس يختلف على مدار السنة ويتأثر أيضًا بعرض المشاهد وطوله وعلو المنطقة الزمنية. هذه التغييرات مدفوعة بالانحناء المحوري للأرض، والدورة اليومية للأرض، وحركة الكوكب في مداره البيضاوي السنوي حول الشمس، والثورات المزدوجة للأرض والقمر حول بعضهما البعض. يُمكن استخدام الـ"أناليما" للتنبؤات التقريبية بوقت شروق الشمس. في أواخر فصل الشتاء والربيع، شروق الشمس كما ينظر إليه من خطوط العرض المعتدلة يحدث في وقت مبكر كل يوم، ويصل في وقت مبكر بالقرب من الانقلاب الصيفي؛ على الرغم من أن التاريخ الدقيق يختلف حسب خط العرض. بعد هذه النقطة، وقت شروق الشمس يصير متأخر كل يوم، ويصل إلى آخر وقت في وقت ما حول الانقلاب الشتوي. التبديل بين تواريخ الانقلاب وأول أو آخر وقت شروق الشمس ناجم عن غريبة مدار الأرض وميل محورها، ويتم وصفه بواسطة المشكلة، والتي يمكن استخدامها للتنبؤ بالتواريخ. التباينات في انكسار الغلاف الجوي ممكن تغير وقت شروق الشمس عن طريق تغيير موقعها الظاهر. بالقرب من القطبين، التباين في وقت اليوم مبالغ فيه، لأن الشمس تعبر الأفق بزاوية ضحلة جداً وبالتالي ترتفع ببطء أكثر. حساب الانكسار الجوي والقياس من الحافة الأمامية يزيد متوسط مدة النهار مقارنة بالليل. معادلة شروق الشمس، ومع ذلك، والتي تستخدم لاستخلاص وقت شروق الشمس وغروبها، تستخدم المركز المادي للشمس لحسابها، وتتجاهل الانكسار الجوي والزاوية غير الصفرية التي يحتوي عليها القرص الشمسي.
في أواخر فصل الشتاء والربيع، شروق الشمس كما ينظر إليه من خطوط العرض المعتدلة يحدث في وقت مبكر كل يوم، ويصل في وقت مبكر بالقرب من الانقلاب الصيفي؛ على الرغم من أن التاريخ الدقيق يختلف حسب خط العرض. بعد هذه النقطة، وقت شروق الشمس يصير متأخر كل يوم، ويصل إلى آخر وقت في وقت ما حول الانقلاب الشتوي.