最早的日落时间为什么不配合最短的一天?

Question

我认为日落时间在一些美国东部主要城市包括波士顿、纽约、费城、波士顿、华盛顿和迈阿密。看来最早的日落时间在12月的第一周开始,下周保持不变,并再次开始后12月18日。

冬至是在12月22日,这被认为是最短的一天(即阳光的长度)。所以,似乎最早的日落时间是几个星期前的最短的一天。这是为什么呢?

芝加哥的日落和日出http://www.sciquill.com/analemma/

Answer 1

如果你遵循赤道的日落时间您会注意到,尽管天仍然是一年到头都差不多,夕阳上下运动一年两次。最大的区别是大约半个小时。

这是由于地球的轨道的变化速度。地球的轨道是椭圆形。因此部分地球加速时间越长。这意味着,尽管地球完全旋转了,因为它是在它的轨道进一步还看到太阳。

发生两次,两长轨道。然而对一个比另一个更明显的影响。这是因为地球在一条腿加速远离太阳,它减缓了一点,其他朝太阳。

最长和最短的日子在这两点上长方形的圆,但后来日落之前。

Answer 2

所以,似乎最早的日落时间是几个星期前的最短的一天。这是为什么呢?

因为我们测量时间由时钟而非一个日晷。最早,最新的日出和日落不发生在冬至很大程度上(但不完全)消失,当一个人看着时间的日晷。

从12月初到1月中旬,太阳能的一天(时间从一个地方中午下)是24秒或更多的时间比一天以一个时钟,与差异达到30秒12月25日左右。在日出日落的时间或多或少的对称对当地太阳能中午,一天的长度之间的差异以日晷和24小时的一天来衡量一个时钟意味着在北半球,最早的日落(以一个时钟)发生在冬至前的某个时候,最新的日出冬至后发生的某个时候。(多少取决于纬度)。

这太阳时和时钟时间之间的差异是由于地球的轴倾角和地球的轨道的偏心率。这两个两个效果如何结合被称为时间的方程。轴向倾斜导致了正弦波与一段时间的6个月,在冬至、春分和秋分零交叉。偏心的结果在一个正弦波与一年的时间里(加上一点点)和零交叉在近日点(地球是最接近太阳时)和远日点(离太阳最远的)。

现在,近日点发生后的几周,北半球冬至。(这只是巧合。在5000年左右,近日点将发生春分前后,在10000年,夏至前后)。天的区别长度以日晷vs时钟目前在12月下旬达到高峰的巧合。

Answer 3

一个简短的解释是,地球并不是一个完美的球体运动在一个完美的圆。我们的地球是倾斜的,其倾斜不结合它的轨道的aps(近日点和远日点,最近或最远的位置从太阳)。

由于这些缺陷可以看到8字曲线(通常在制作精良的地球仪)。牛津大学字典描述了8字曲线:

不对称的8字形曲线,可以追溯到在天空中在给定的地方显示太阳的位置在同一标准时间(通常是十二点)连续一年的日子。

8字曲线不仅仅是画在地球仪,但天空中可以观察到。以下图可视化效果。它来自analemma.com的现象页面,在单独的页面有几个图来说明效果。

Answer 4

一天的长度是日出日落之间的距离。日出和日落在一年中最长和最短的一天不要去在地球的“方向”使“扭转”最近和最远的点的椭圆轨道。即日出日落时间的函数的旋转地球以及地球在绕太阳运动(和轴的角度的平面轨道)。

因此,有些时候日落开始后一天(这将使长)但日出还是以后。例如,在马里兰州巴尔的摩12月5日出/日落7:11/4:43,12月12日是7:17/4:44,7:22/4:46 12月19日,12月26日将7:25/4:49

最早的日落在巴尔的摩是在43从12月4日到12月12日,日出,日出而继续得到之后,直到1月10日上午(27)

这意味着天持续的长度变短,直到日出之后得到不到日落变后然后(日出)开始。