Wschód i zachód słońca

Jak to działa

Wschód słońca liczy się od chwili, gdy nad horyzontem pojawia się górna krawędź tarczy, a nie jej środek. Atmosfera dodatkowo załamuje światło, więc słońce jest widoczne, choć geometrycznie wciąż znajduje się pod horyzontem. Razem sprawia to, że dzień jest o kilka minut dłuższy, niż wynikałoby z samej geometrii.

Dlatego w dniu równonocy dzień trwa nieco ponad dwanaście godzin, choć nazwa sugeruje, że dzień i noc powinny być równe.

Słońce stoi najwyżej w południe słoneczne, które rzadko wypada o dwunastej. Przesuwają je dwie rzeczy: położenie miejscowości w jej strefie czasowej oraz równanie czasu, wynikające z eliptycznej orbity i nachylenia osi Ziemi. Zegar słoneczny może się rozmijać z zegarkiem nawet o kwadrans, zależnie od pory roku.

Zmierzch dzieli się na trzy fazy według tego, jak głęboko pod horyzontem jest słońce. Podczas zmierzchu cywilnego da się czytać na zewnątrz, podczas żeglarskiego na morzu wciąż widać horyzont, a po zmierzchu astronomicznym niebo jest zupełnie ciemne.

Za kołem podbiegunowym słońce przez część roku przestaje wschodzić i zachodzić. Zamiast godzin pokazywany jest wtedy dzień polarny lub noc polarna.

Godziny obliczane są algorytmami NOAA z dokładnością do około minuty. Bardzo blisko biegunów słońce przecina horyzont pod tak małym kątem, że niewielka różnica wysokości daje dużą różnicę w czasie, więc tam godziny należy traktować jako przybliżone.

Przesilenia 2026 roku w Polsce

Wschód Słońca, zachód i długość dnia w dniach przesilenia czerwcowego i grudniowego dla czterech miast, od południa ku północy, w czasie urzędowym danego dnia. Liczby powstają tą samą metodą co w narzędziu powyżej.

Warszawa: najwcześniejszy zachód Słońca w roku wypada 13 grudnia o 15:23, kilka dni przed przesileniem grudniowym, a najpóźniejszy wschód 30 grudnia o 7:45, kilka dni po nim.

Od Bieszczadów po Hel

Polska rozciąga się od 49°00′ szerokości północnej na stokach Opołonka w Bieszczadach do 54°50′ w Jastrzębiej Górze nad Bałtykiem, czyli przez 5°50′, co odpowiada mniej więcej 650 kilometrom. To niewiele w skali Europy, a mimo to wystarczy, żeby zobaczyć różnicę w tabeli: im dalej na północ, tym dłuższy dzień latem i krótszy zimą, bo Słońce zatacza nad horyzontem płaski łuk.

W równonoc marcową i wrześniową dzień trwa prawie dokładnie dwanaście godzin w całym kraju i Kraków niczym nie różni się od Gdańska. Różnica rośnie w miarę oddalania się od równonocy i jest największa w dniach przesileń: w czerwcu wybrzeże ma prawie o godzinę więcej światła niż południe kraju, w grudniu – o tyle samo mniej.

Wschód i zachód liczy się dla górnej krawędzi tarczy słonecznej przy horyzoncie, z uwzględnieniem refrakcji atmosferycznej, która podnosi obraz Słońca o około pół stopnia. Dlatego dzień jest o kilka minut dłuższy, niż wynikałoby z samej geometrii, a same momenty zależą też od wysokości nad poziomem morza i od tego, co zasłania horyzont. Tablice dla polskich miast publikuje co roku Instytut Geodezji i Kartografii w Roczniku Astronomicznym.

Bez dnia polarnego, ale i bez prawdziwej nocy

Koło podbiegunowe leży na 66°34′, ponad tysiąc kilometrów na północ od najdalej wysuniętego punktu Polski, więc Słońce u nas zawsze wschodzi i zawsze zachodzi. Dnia polarnego ani nocy polarnej w Polsce nie ma i mieć nie może.

Jest za to coś, czego nie widać w tabeli. Nocą Słońce schodzi najniżej w chwili dołowania, a jego wysokość wynosi wtedy tyle, ile szerokość geograficzna plus deklinacja Słońca minus dziewięćdziesiąt stopni. W przesilenie czerwcowe deklinacja sięga 23°26′, więc w Gdańsku Słońce chowa się zaledwie około dwunastu stopni pod horyzontem, a nawet w Krakowie nie przekracza szesnastu i pół. Noc astronomiczna zaczyna się dopiero przy osiemnastu stopniach – przez kilka tygodni wokół przesilenia w całej Polsce jej po prostu nie ma, a nad Bałtykiem północna część nieba pozostaje jasna przez całą noc.

W grudniu działa to samo na odwrót. Słońce wznosi się w południe nisko: na wybrzeżu na kilkanaście stopni nad horyzont. Dlatego zmierzch ciągnie się długo, cienie są przez cały dzień wydłużone, a różnica między pochmurnym południem a zmierzchem bywa ledwo zauważalna.

Dlaczego najwcześniejszy zachód wypada przed przesileniem

Przesilenie grudniowe to najkrótszy dzień, ale nie dzień z najwcześniejszym zachodem Słońca. Prawdziwe południe słoneczne przesuwa się w grudniu o około pół minuty na dobę na późniejszą godzinę, bo orbita Ziemi jest elipsą, a oś obrotu jest nachylona. Ta różnica między czasem słonecznym a równomiernie płynącym czasem zegarowym nazywa się równaniem czasu i w ciągu roku sięga kilkunastu minut w obie strony.

Skutek jest taki, że najwcześniejszy zachód wypada kilkanaście dni przed przesileniem, a najpóźniejszy wschód kilkanaście dni po nim. Wieczory zaczynają się więc wydłużać jeszcze przed świętami, podczas gdy poranki są najciemniejsze dopiero na początku stycznia. Dokładne daty dla Warszawy stoją w zdaniu pod tabelą i są liczone tak samo jak reszta narzędzia.

To samo zjawisko powtarza się w czerwcu, tyle że jest słabiej widoczne: najpóźniejszy zachód wypada kilka dni po przesileniu, a najwcześniejszy wschód kilka dni przed nim.

Czas urzędowy przesuwa zegar, nie Słońce

Czasem urzędowym w Polsce jest czas środkowoeuropejski, o godzinę wyprzedzający czas uniwersalny, a w okresie od wprowadzenia do odwołania – czas letni środkowoeuropejski, wyprzedzający go o dwie godziny (ustawa z 10 grudnia 2003 r. o czasie urzędowym). Terminy zmiany ogłasza rozporządzeniem Prezes Rady Ministrów; obowiązujące rozporządzenie obejmuje lata 2022–2026 (Dz.U. 2022 poz. 539), a zegar przestawia się w ostatnią niedzielę marca i w ostatnią niedzielę października, zgodnie z dyrektywą 2000/84/WE.

Zegar jest jeden, a kraj szeroki. Polska sięga od 14°07′ długości wschodniej w kolanie Odry pod Cedynią do 24°09′ w kolanie Bugu pod Horodłem, czyli przez 10°02′. Każdy stopień długości to cztery minuty czasu słonecznego, więc Słońce góruje w Hrubieszowie o czterdzieści minut wcześniej niż nad Odrą, mimo że zegary w obu miejscach pokazują to samo.

Warszawa leży na 21° długości wschodniej, czyli sześć stopni na wschód od południka 15°, według którego ustawiono czas środkowoeuropejski. Słońce góruje tu około 11:36 czasu zimowego – prawie pół godziny przed południem na zegarze – a w czasie letnim około 12:36. Do tego dochodzi równanie czasu, które przesuwa górowanie jeszcze o kilkanaście minut w jedną albo w drugą stronę, zależnie od pory roku.

Narzędzie zawsze pokazuje czas lokalny danego miejsca, z czasem letnim wtedy, gdy obowiązuje, więc godziny z tabeli można porównywać bezpośrednio z zegarkiem.

Źródła

• U.S. Naval Observatory – Rise, Set, and Twilight Definitions
• Instytut Geodezji i Kartografii – Rocznik Astronomiczny
• Ustawa z dnia 10 grudnia 2003 r. o czasie urzędowym na obszarze Rzeczypospolitej Polskiej
• Rozporządzenie Prezesa Rady Ministrów z dnia 4 marca 2022 r. (czas letni 2022–2026)

Jak sprawdzamy narzędzia