Sunrise
Sunrise 3.0 er en tjeneste som leverer data om sol og måne. Backenden er skrevet i Python, og kildekoden er tilgjengelig på GitHub med fri lisens.
Tjenesten leverer henholdsvis opp- og nedgangstider, samt når det to legemene krysser meridian og antimeridian. Nedenfor følger en beskrivelse av disse fenomenene.
Oppgang/Nedgang for Solen
Oppgang for sola er det tidspunktet der det øverste punktet på soldisken krysser horisonten.
Tilsvarende for nedgang har vi tidspunktet der det øverste punktet soldisken igjen krysser horisonten på vei ned. Den astronomiske horisonten er et imaginært plan som står 90° på den aksen som peker rett opp fra observatøren, også kalt zenith.
Den visuelle solradien når den befinner seg ved horisonten er omtrent 0.266°. Ideelt sett kunne man da sagt at soloppgang inntreffer når senteret til solskiven er 0.266° under horisonten. En svært viktig faktor for når soloppgang visuelt intreffer er refraksjon grunnet Jordas atmosfære. Grunnet jordas atmosfære vil lys fra objekter i verdensrommet avbøyes og deres visuelle posisjon vil avvike fra deres faktiske posisjon. Nedenfor vises en illustrasjon av fenomenet.
Kilde: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/Atmospheric_refraction_-_sunset_and_sunrise.png
Selv om lysavbøyning grunnet atmosfærens refraksjon ikke har en konstant verdi, men varierer grunnet forhold som blant varierende temperatur, har man kommet frem til en gjennomsnittsverdi på omtrent 0.566°. Legger man til den visuelle Solradien og atmosfærens refraksjon, har man har da kommet frem til en definisjon der soloppgang inntreffer når Solen er 0.833° under horisonten. For videre lesning, der vi har basert mye av vår informasjon, anbefales United States Naval Observatory sine nettsider:
https://aa.usno.navy.mil/faq/RST_defs
For månen har vi en tilsvarende definisjon. Siden Månen er nærmere enn Solen så vil dens visuelle størrelse variere i større grad der den beveger seg i sin elliptiske bane rundt jorden. Vi har likevel valgt å bruke en gjennomsnittsverdi på 0.266° for månens visuelle radius. Tatt i betrakting verdien for atmosfærens refraksjon har da månen og sola har samme definisjon på opp- og nedgang i Sunrise 3.0.
Krysning av Meridian/Antimeridian
Meridian er den linjen som går mellom Nord- og Sydpolen ved en gitt lengdegrad.
I grove trekk er det tidspunktet der et himmellegeme krysser denne linjen, sett fra en observatør, også det tidspunktet der det gitte legemet står høyest på himmelen. Tilsvarende står det lavest på himmelen når det krysser antimeridianen (motsatt side av jordkloden). For beregninger av meridiankrysninger operer vi med når senteret av henholdsvis månen og sola krysser meridianen. Vi har ikke tatt hensyns til refraksjon på denne kalkulasjonen.
Merk at for månen kan det være dager krysning av meridian og antimeridian ikke forekommer. Dette er ikke en feil, men er et resultat av at månen, som går i bane rundt jorden som roterer, bruker mer enn 24 timer før den igjen krysser samme longitude koordinat.
Definisjon av døgn i Sunrise 3.0
Til vanlig forholder vi oss til et døgn som tiden fra kl 00:00 til kl 24:00 inenfor en gitt tidssone. Et problem med dette hva gjelder våre kalkulasjoner er politisk definerte tidssoner som i realiteten brer seg utover større områder. For eksempel har Kina kun èn tidssone (Beijing tid) selv om landet i realiten strekker seg over fem tidssoner. For å sentrere kalkulasjonene rundt opplevd døgn for observatøren har vi valgt å basere tidssintervallet for selve kalkulasjonen på longitude koordinaten det spørres om.
Offset fra UTC tid i kalkulasjonene beregnes utifra å dele longitude koordinaten med 15. Siden vi har 24 tidssoner og jorden roterer 360°, får vi offset i antall timer fra lokal soltid ved å dividere longitude koordinat på 360/24=15. Merk at longitude koordinatet kan ha verdier fra -180° til 180, der Greenwich observatory i London befinner seg på longitude koordinat 0°. Slik definerer vi offset i antall timer fra UTC tid i tidsintervallet for våre beregninger. Svaret som finnes i responsen er regnet om til offset man har definert i den gitte URL man har brukt for å utføre spørringen. I tillegg kan hendelser for soloppgang og solnedgang komme en tid etter midnatt. For å være sikker på at vi har definert et tidsintervall som fanger alle hendelser så utvider vi tidssintervallet noe. Dette gjøre ved å ta utgangspunkt tidspunktet for solens meridiankrysning og deretter legge til tolv timer i hver ende. Dette fører til at om meridiankrysning ikke forekommer nøyaktig kl 12:00, så vil tidsintervallet være noen minutter lenger en 24 timer. På denne måten har vi definert et tidsintervall der vi kan fange opp solnedganger som inntreffer etter midnatt.
I Sunrise 3.0 har vi tatt som utgangspunkt å rapportere hendelser for Solen på en måte der man alltid vil få soloppgang først og deretter solnedgang. Selv om solnedgang skulle forekomme etter midnatt og strengt tatt er en hendelse som tilhørere dagen etter den man har spurt om. Dersom man spør et annet API kan man finne at man kan få solnedgang først og så soloppgang da dette reelt sett er de hendelsene som forekommer innenfor det etterspurte tidsintervallet.
For månen har vi kun tatt utgangspunkt i longitude koordinaten for å definere tidsintervall for døgnet. Der rapporterer Sunrise 3.0 kun de hendelser som forekommer innenfor forespurt tidsintervall i den rekkefølgen de forekommer.