El amanecer (o salida del sol ) es el momento en el que el borde superior del Sol aparece en el horizonte por la mañana . [1] El término también puede referirse a todo el proceso por el que el disco solar cruza el horizonte.
Aunque el Sol parece "salir" desde el horizonte, en realidad es el movimiento de la Tierra lo que hace que aparezca el Sol. La ilusión de un Sol en movimiento resulta de que los observadores de la Tierra están en un marco de referencia giratorio ; este movimiento aparente hizo que muchas culturas tuvieran mitologías y religiones construidas en torno al modelo geocéntrico , que prevaleció hasta que el astrónomo Nicolás Copérnico formuló su modelo heliocéntrico en el siglo XVI. [2]
El arquitecto Buckminster Fuller propuso los términos "vista solar" y "clipse solar" para representar mejor el modelo heliocéntrico, aunque estos términos no han entrado en el lenguaje común. [3] [4]
Astronómicamente, el amanecer ocurre solo durante un instante, es decir, el momento en el que el extremo superior del Sol aparece tangente al horizonte. [1] Sin embargo, el término amanecer comúnmente se refiere a períodos de tiempo tanto anteriores como posteriores a este punto:
La fase del amanecer conocida como falso amanecer ocurre en realidad antes de que el Sol llegue realmente al horizonte porque la atmósfera de la Tierra refracta la imagen del Sol. En el horizonte, la cantidad promedio de refracción es de 34 minutos de arco , aunque esta cantidad varía según las condiciones atmosféricas. [1]
Además, a diferencia de la mayoría de las demás mediciones solares, el amanecer se produce cuando el extremo superior del Sol , en lugar de su centro, parece cruzar el horizonte. El radio aparente del Sol en el horizonte es de 16 minutos de arco. [1]
Estos dos ángulos se combinan para definir que el amanecer ocurre cuando el centro del Sol está a 50 minutos de arco por debajo del horizonte, o 90,83° desde el cenit . [1]
El momento de la salida del sol varía a lo largo del año y también se ve afectado por la latitud y longitud del observador , la altitud y la zona horaria . Estos cambios están impulsados por la inclinación axial de la Tierra, la rotación diaria de la Tierra, el movimiento del planeta en su órbita elíptica anual alrededor del Sol y las revoluciones emparejadas de la Tierra y la Luna una alrededor de la otra . El analema se puede utilizar para hacer predicciones aproximadas de la hora de la salida del sol.
A finales de invierno y en primavera, el amanecer visto desde latitudes templadas se produce cada día más temprano, alcanzando su hora más temprana cerca del solsticio de verano ; aunque la fecha exacta varía según la latitud. Después de este punto, la hora del amanecer se hace más tardía cada día, alcanzando su hora más tardía en torno al solsticio de invierno . La diferencia entre las fechas del solsticio y la hora más temprana o más tardía del amanecer se debe a la excentricidad de la órbita de la Tierra y la inclinación de su eje, y se describe mediante el analema, que se puede utilizar para predecir las fechas.
Las variaciones en la refracción atmosférica pueden alterar la hora de salida del sol al cambiar su posición aparente. Cerca de los polos, la variación horaria es exagerada, ya que el Sol cruza el horizonte en un ángulo muy bajo y, por lo tanto, sale más lentamente. [1]
Si se tiene en cuenta la refracción atmosférica y se mide desde el borde delantero, la duración media del día aumenta ligeramente en relación con la noche . Sin embargo, la ecuación de la salida del sol , que se utiliza para calcular la hora de salida y puesta del sol, utiliza el centro físico del Sol para el cálculo, sin tener en cuenta la refracción atmosférica ni el ángulo distinto de cero que forma el disco solar.
Si se ignoran los efectos de la refracción y el tamaño no nulo del Sol, siempre que se produce el amanecer, en las regiones templadas siempre es en el cuadrante noreste desde el equinoccio de marzo hasta el equinoccio de septiembre y en el cuadrante sureste desde el equinoccio de septiembre hasta el equinoccio de marzo. [6] Los amaneceres se producen aproximadamente al este en los equinoccios de marzo y septiembre para todos los espectadores de la Tierra. [7] Los cálculos exactos de los acimutes del amanecer en otras fechas son complejos, pero se pueden estimar con una precisión razonable utilizando el analema .
La figura de la derecha se calcula utilizando la rutina de geometría solar de la referencia [8] de la siguiente manera:
Una característica interesante de la figura de la derecha es la aparente simetría hemisférica en las regiones donde realmente ocurren el amanecer y el atardecer diariamente.
Esta simetría se hace evidente si la relación hemisférica de la ecuación de la salida del sol se aplica a los componentes x e y del vector solar presentado en la referencia [8] .
Las moléculas del aire y las partículas transportadas por el aire dispersan la luz blanca del sol a medida que pasa a través de la atmósfera terrestre. Esto se produce mediante una combinación de dispersión de Rayleigh y dispersión de Mie . [9]
A medida que un rayo de luz solar blanca viaja a través de la atmósfera hasta un observador, algunos de los colores se dispersan fuera del haz por las moléculas de aire y las partículas suspendidas en el aire , lo que cambia el color final del haz que ve el observador. Debido a que los componentes de longitud de onda más corta, como el azul y el verde, se dispersan con mayor fuerza, estos colores se eliminan preferentemente del haz. [9]
Al amanecer y al atardecer, cuando el camino a través de la atmósfera es más largo, los componentes azules y verdes se eliminan casi por completo, dejando los tonos naranja y rojo de longitud de onda más larga que se ven en esos momentos. La luz solar enrojecida restante puede luego ser dispersada por las gotitas de las nubes y otras partículas relativamente grandes para iluminar el horizonte de rojo y naranja. [10] La eliminación de las longitudes de onda más cortas de la luz se debe a la dispersión de Rayleigh por moléculas de aire y partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible (menos de 50 nm de diámetro). [11] [12] La dispersión por gotitas de nubes y otras partículas con diámetros comparables o mayores que las longitudes de onda de la luz solar (más de 600 nm) se debe a la dispersión de Mie y no depende en gran medida de la longitud de onda. La dispersión de Mie es responsable de la luz dispersada por las nubes, y también del halo diurno de luz blanca alrededor del Sol ( dispersión frontal de la luz blanca). [13] [14] [15]
Los colores del atardecer suelen ser más brillantes que los del amanecer, porque el aire de la tarde contiene más partículas que el de la mañana. [9] [10] [12] [15] Las cenizas de las erupciones volcánicas , atrapadas en la troposfera , tienden a atenuar los colores del atardecer y del amanecer, mientras que las eyecciones volcánicas que, en cambio, se elevan a la estratosfera (como nubes delgadas de diminutas gotas de ácido sulfúrico ), pueden producir hermosos colores posteriores al atardecer llamados resplandores posteriores al amanecer. Varias erupciones, incluidas las del monte Pinatubo en 1991 y Krakatoa en 1883 , han producido nubes de ácido sulfúrico estratosféricas lo suficientemente altas como para producir resplandores posteriores al atardecer (y resplandores anteriores al amanecer) notables en todo el mundo. Las nubes de gran altitud sirven para reflejar la luz solar fuertemente enrojecida que aún incide en la estratosfera después del atardecer, hasta la superficie.
