Zijn dag en nacht gelijk tijdens een equinox?

Zonsondergang
Zonsondergang. CC0 Public Domain

Op de dag van de equinox gaat het centrum van de Zon 12 uur na zonsopkomst onder, uitgaande van een rechte horizon, op zee en als er geen breking van het zonlicht door de atmosfeer plaatsvindt.

De aanstaande equinox – op het noordelijk halfrond begint dan de herfst en op het zuidelijk halfrond de lente – valt op vrijdag 22 september om 20:02 uur UT (wereldtijd), dat is gelijk aan 22:02 uur MEZT (Midden-Europese Zomer Tijd = onze tijd).

Twee keer per jaar – tijdens de maart en de september equinoxes – zou iedereen op Aarde een dag van 12 uur en een nacht van 12 uur hebben. In zijn algemeenheid gesproken klopt dit. Maar als we het nader bekijken dan is er meer daglicht op de dag van de equinox dan dat het nacht is. Het scheelt, op onze gematigde breedtegraad ongeveer 8 minuten dat we meer daglicht hebben. Er zijn twee redenen dat we op deze dag meer dan 12 uur daglicht hebben dan we op de dag van de veronderstelde gelijke dag en nacht verwachten.

  1. De Zon is een schijf en geen puntbron
  2. De breking van het licht door de atmosfeer
Breking vanhet zonlicht door de atmosfeer
Breking van het licht door de atmosfeer tilt de Zon ongeveer 0.5° omhoog tijdens zonsopkomst en zonsondergang. Dit versnelt de zonsopkomst maar vertraagd de zonsondergang waardoor er verschillende minuten meer daglicht zijn aan het eind van de dag. Afbeelding via Wikipedia.

De Zon is een schijf en geen punt. Dat is duidelijk te zien tijdens een zonsondergang als we de Zon als een schijf (tweedimensionaal gezien dan want in werkelijkheid is de Zon een bol) achter de horizon zien zakken.

De Zon is geen puntbron zoals de sterren zijn. De meeste jaarboeken definiëren zonsopkomst als wanneer de bovenkant van de Zon als eerste de oostelijke horizon raakt en de definiëren zonsondergang als het moment waarop de bovenkant van de Zon de westelijke horizon raakt.

Op onze gematigde breedtegraden levert dit al ongeveer 2,5 tot 3 minuten extra tijdwinst op. Door de breking van het licht in de atmosfeer lijkt het alsof de Zon tijdens zonsopkomst en zonsondergang ongeveer 0,5° hoger staat. Dit versnelt de zonsopkomst maar vertraagd de zonsondergang waardoor er weer verschillende minuten extra daglicht zijn aan het einde van de dag.

Breking van het licht door de atmosfeer. De atmosfeer van de Aarde fungeert als een grote lens of prisma waardoor de geometrische positie van de Zon ongeveer 0,5° omhoog wordt getild als deze zich in de buurt van de horizon bevindt. Heel toevallig is de hoekdiameter van de Zon ook ongeveer 0,5°.

De breking door de atmosfeer versnelt dus de zonsopkomst en vertraagd de zonsondergang waardoor we op onze breedtegraad ongeveer 6 minuten extra daglicht hebben.

Jaarboeken geven zonsopkomst en zonsondergang meestal niet tot de seconde nauwkeurig op en dat komt omdat er verschillen zijn in de breking van het licht door de atmosfeer. Lagere temperaturen, hogere luchtvochtigheid en een hogere luchtdruk kunnen de breking door de atmosfeer vergroten.

Op de dag van de equinox gaat het centrum van de Zon 12 uur na zonsopkomst weer onder. Gemeten bij een rechte horizon, op zeeniveau en zonder atmosferische breking.

 

Eerste publicatie: 22 september 2017
Bron: EarthSky