La salida del sol (o sunup ) 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 del disco solar cruzando el horizonte.
Aunque el Sol parece "salir" del 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 se encuentran en un sistema de referencia en rotación ; este aparente movimiento provocó 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 los términos no han entrado en el lenguaje común. [3] [4]
Astronómicamente, la salida del sol ocurre sólo durante un instante: el momento en el que el extremo superior del Sol aparece tangente al horizonte. [1] Sin embargo, el término salida del sol comúnmente se refiere a períodos de tiempo tanto antes como después de este punto:
La etapa del amanecer conocida como falso amanecer en realidad ocurre antes de que el Sol realmente alcance el 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 otras mediciones solares, la salida del sol ocurre cuando la rama 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 la salida del sol que ocurrirá cuando el centro del Sol está a 50 minutos de arco por debajo del horizonte, o 90,83° desde el cenit . [1]
El momento del amanecer varía a lo largo del año y también se ve afectado por la latitud y longitud , la altitud y la zona horaria del espectador . Estos cambios son 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 entre sí . El analema se puede utilizar para hacer predicciones aproximadas de la hora de salida del sol.
A finales del invierno y en la primavera, el amanecer visto desde latitudes templadas ocurre 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 retrasa cada día, alcanzando su punto máximo en algún momento alrededor del solsticio de invierno . El desfase entre las fechas del solsticio y la hora más temprana o más tardía del amanecer es causado por la excentricidad de la órbita de la Tierra y la inclinación de su eje, y se describe mediante el analema , que puede usarse para predecir las fechas.
Las variaciones en la refracción atmosférica pueden alterar la hora del amanecer 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 pequeño y, por tanto, sale más lentamente. [1]
Tener en cuenta la refracción atmosférica y medir desde el borde de ataque aumenta ligeramente la duración promedio del día en relación con la noche . La ecuación de la salida del sol , sin embargo, que se utiliza para derivar la hora de salida y puesta del sol, utiliza el centro físico del Sol para el cálculo, ignorando la refracción atmosférica y el ángulo distinto de cero subtendido por el disco solar.
Sin tener en cuenta los efectos de la refracción y el tamaño distinto de cero del Sol, siempre que ocurre 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 ocurren aproximadamente hacia el este en los equinoccios de marzo y septiembre para todos los espectadores en la Tierra. [7] Los cálculos exactos de los acimutes de la salida del sol en otras fechas son complejos, pero pueden estimarse con una precisión razonable utilizando el analema .
La figura de la derecha se calcula utilizando la rutina de geometría solar en la Ref. [8] de la siguiente manera:
Una característica interesante en la figura de la derecha es la aparente simetría hemisférica en las regiones donde realmente ocurren el amanecer y el atardecer diarios.
Esta simetría se vuelve clara si la relación hemisférica con la ecuación de la salida del sol se aplica a los componentes x e y del vector solar presentado en la Ref. [8]
Las moléculas de aire y las partículas en el aire dispersan la luz solar blanca a su paso por la atmósfera terrestre. Esto se hace 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 hacia un observador, algunos de los colores son dispersados fuera del haz por moléculas de aire y partículas en el aire , cambiando el color final del haz que ve el espectador. Debido a que los componentes de longitud de onda más corta, como el azul y el verde, se dispersan más fuertemente, 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 azul y verde 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 gotas de las nubes y otras partículas relativamente grandes para iluminar el horizonte de color 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 las gotas de las 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 hacia adelante de la luz blanca). [13] [14] [15]
Los colores del atardecer suelen ser más brillantes que los del amanecer, porque el aire del atardecer contiene más partículas que el aire de la mañana. [9] [10] [12] [15] Las cenizas de las erupciones volcánicas , atrapadas dentro de la troposfera , tienden a silenciar los colores del atardecer y el amanecer, mientras que las eyecciones volcánicas que, en cambio, se elevan hacia la estratosfera (como nubes delgadas de pequeñas gotas de ácido sulfúrico ) , puede producir hermosos colores posteriores al atardecer llamados resplandores crepusculares y resplandores previos al amanecer. Varias erupciones, incluidas las del Monte Pinatubo en 1991 y la del Krakatoa en 1883 , han producido nubes estratosféricas de ácido sulfúrico suficientemente altas como para producir notables resplandores posteriores al atardecer (y resplandores previos al amanecer) en todo el mundo. Las nubes a gran altura sirven para reflejar hasta la superficie la luz del sol fuertemente enrojecida que aún llega a la estratosfera después del atardecer.
