Tähtitiede:hämärän kesto
hämärän kesto
| hämärän kesto |
Ekvaattori leikkaa taivaanrannan suoraan idässä ja lännessä. Se muodostaa taivaanrannan kanssa kulman, joka on 90° - paikkakunnan leveys. Navoilla ekvaattori lepää pitkin pituuttaan horisontissa ja päiväntasaajalla se kohoaa horisontista kohtisuoraan ylös. Suomen etelärannikolla ekvaattori muodostaa noin 30 asteen kulman taivaanrannan kanssa.
Hämärän kesto on helppo laskea, kun Aurinko on ekvaattorilla. Tämä tapahtuu kevät- ja syyspäiväntasausten hetkellä.
Aurinko näyttää liikkuvan taivaalla 15° tunnissa. Päiväntasaajalla Aurinko laskee kohtisuoraan horisonttiin nähden, joten se ehtii 6° horisontin alapuolelle ajassa 6/15 tuntia eli 24 minuuttia. Tarkkaan ottaen auringonlaskun hetkellä Auringon todellinen korkeus on jo noin -0.8°, joten aikaa kuluu vain 5.2/15 tuntia eli 21 minuuttia. Tämä on siis porvarillisen hämärän lyhin mahdollinen kesto. Muut hämärän vaiheet kestävät sitten 24 minuuttia, joten täydellinen pimeys saapuu 21+24+24=69 minuuttia auringonlaskun jälkeen.
Muilla leveyksillä Aurinko liikkuu loivemmassa kulmassa horisonttiin nähden. Leveydellä f Aurinko joutuu kulkemaan matkan 6° cos f, jotta sen korkeus muuttuisi 6°. Aikaa tähän kuluu 24 cos f minuuttia. Esimerkiksi Etelä-Suomessa f=60°, joten cos f=0.5 ja kunkin hämärän vaiheen kesto on 48 minuuttia (porvarilliselle hämärälle oikeastaan 42 minuuttia), siis peräti kaksi kertaa niin pitkä kuin päiväntasaajalla.
Aivan napojen lähellä tämä yksinkertainen kaava ei enää päde. Navalla saisimme hämärän kestoksi äärettömän. Tämä johtuu siitä, ettei vuorokautinen liike vaikuta navoilla lainkaan Auringon korkeuteen. Hämärän kesto määräytyykin siellä Auringon deklinaation hitaasta muuttumisesta.
Edellä lasketut hämärän kestot ovat vain minimiarvoja. Kun Aurinko laskee johonkin muuhun suuntaan kuin länteen, sen liikeradan ja horisontin välinen kulma muuttuu loivemmaksi. Tämän kulman laskeminen yleisessä tapauksessa on hieman mutkikkaampaa, joten emme puutu siihen tässä.
Ylläolevassa kuvassa on esitetty porvarillisen hämärän kesto vuoden eri aikoina eri leveyksillä. Varjostettu alue vastaa Suomen leveyksiä. Ajat perustuvat almanakkaa varten laskettuihin tietoihin, ja niissä on mukana myös refraktion vaikutus. Kuvasta nähdään, että päiväntasaajalla hämärän pituus vaihtelee hyvin vähän. Itse asiassa koko kääntöpiirien välisellä alueella hämärän pituus on lähes vakio. Vielä Pohjois-Ranskan leveydelläkin 50° vuotuinen vaihtelu on melko pientä. Pohjoisemmaksi siirryttäessä tilanne muuttuu nopeasti. Tultaessa Suomen leveyksille hämärän kesto muuttuu jo erittäin paljon niin vuodenajan kuin leveysasteenkin mukana.
Porvarillinen hämärä on aika, jolloin ulkona näkee vielä hyvin liikkua ilman valaistusta. Etelässä matkailevan on hyvä pitää tämä mielessään, varsinkin jos lähtee seikkailulle maastoon valaistujen alueiden ulkopuolelle. Suomessa tätä hämärän vaihetta kestää lyhimmilläänkin kolmen neljännestunnin verran, mutta Kanarian saarilla pimeys voi yllättää jo runsaan kahdenkymmenen minuutin kuluttua auringonlaskusta.
Suomessa hämärä on pisimmillään kesällä, jolloin Aurinko vain käväisee horisontin alapuolella. Etelä-Suomessa Aurinko ei keskiyöllä pohjoisessa ollessaan painu 18 astetta matalammalle noin 22.4. ja 21.8. välisenä aikana, joten tuolloin ei tule pimeää tähtitieteellisessä mielessä. Nämä päivämäärät voivat hieman vaihdella vuodesta toiseen samasta syystä kuin kevätpäiväntasaus ja muut vastaavat tapahtumat sattuvat eri vuosina hieman eri päivinä.
Porvarillinen hämärä on Etelä-Suomessa pisimmillään kesäpäivänseisauksen aikaan, jolloin se kestää illalla 1 h 52 min ja saman verran aamulla eli yhteensä 3 h 44 min. Välissä on 1 h 20 min kestävä nauttinen hämärä. Pohjoisemmaksi siirryttäessä hämärien kestot pitenevät.
Lapissa napapiirin pohjoispuolella Aurinko ei talviaikaan nouse horisontin yläpuolelle lainkaan. Kesän yöttömien öiden aikana Aurinko on jatkuvasti horisontin yläpuolella. Ilmakehän refraktio saa tosin aikaan sen, että keskikesän öiden Aurinko on nähtävissä napapiirin eteläpuolella ja talvipäivän seisauksen aikaan Auringon kiekon yläreuna näkyy vähän napapiirin pohjoispuolellakin.
Erikieliset vastineet
| duration of twilight | englanti (English) |
Käytetyt lähteet
Alaviitteet
Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 15.11.2024: Tähtitiede:hämärän kesto. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:hämärän kesto.)