¿Cómo ajusto la ecuación del amanecer para tener en cuenta la elevación?

He estado trabajando con la fórmula del amanecer y el atardecer, utilizando las ecuaciones de Wikipedia . El problema es que, en mi uso del mismo, parece que solo funciona para el nivel del mar; si empiezo con coordenadas que corresponden a cualquier punto por encima del nivel del mar (o por debajo, para el caso), seguirá generando el amanecer y el atardecer para mis coordenadas al nivel del mar.

Por ejemplo, hoy (21/01/2018), en Denver, CO (~1 milla sobre el nivel del mar), el amanecer fue a las 07:15:28. Sin embargo, mis ecuaciones siguen arrojando 07:15:41, que está exactamente en el objetivo, si Denver estuviera al nivel del mar. ¿Cómo explico el hecho de que las altitudes más altas experimenten la salida del sol antes que las altitudes más bajas de las mismas coordenadas?

Suponiendo que se refiere a "Para observaciones en un horizonte marino, una corrección de elevación del observador" en la página de wikipedia, ¿podría mostrarnos sus cálculos en ambos casos? Sin embargo, como @JohnHoltz señala a continuación, la caída de elevación solo se aplica si está muy por encima del terreno circundante, no sobre el nivel del mar.
@barrycarter Quiero decir que para dos observadores en las coordenadas (0,0), el que está al nivel del mar verá el amanecer poco después que el que está a 1000 pies y la puesta de sol poco antes.
Entiendo. ¿Podría mostrar ambos cálculos para Denver y cómo arrojan 07:15:41?

Respuestas (1)

Las elevaciones más altas por sí mismas no cambian la hora de la salida del sol.

El horizonte al nivel del mar está a 90 grados del cenit. El horizonte en Denver sigue siendo un ángulo de 90 grados desde el cenit si se supone que el suelo es "plano". En otras palabras, aunque esté a 1 milla de altura en Denver, no puede ver el horizonte a 0 millas de elevación.

Si estás en una colina o montaña y miras hacia abajo de modo que el horizonte distante esté a más de 90 grados del cenit, entonces la salida del sol ocurrirá temprano. Si estás en un valle y el sol sale detrás de una colina o montaña, el sol sale más tarde.

Entonces necesitas saber la elevación del observador y el horizonte (u obstáculos). A partir de ahí puedes calcular la altitud del cielo en esa dirección. A partir de ahí se puede calcular el tiempo de subida.

(editar el 24 de enero) Para puntos que están cerca uno del otro, se puede usar trigonometría simple.

broncearse ( θ ) = y / X
donde y es la diferencia de altura entre los puntos 1 y 2, yx es la distancia. El amanecer ocurre cuando la altura del Sol es θ s tu norte s r a d i tu s r mi F r a C t i o norte .Ángulo de obstrucción en el horizonte

Para puntos más distantes con latitud (lat) y longitud (long), resolver los lados y ángulos de un triángulo da una solución aproximada. (Estoy seguro de que hay fórmulas más precisas que dan cuenta de la forma de la Tierra). De la siguiente figura,

a = r a d i tu s o F mi a r t h + mi yo mi v a t i o norte 1
b = r a d i tu s o F mi a r t h + mi yo mi v a t i o norte 2
porque ( γ ) = pecado ( yo a t 1 ) pecado ( yo a t 2 ) + porque ( yo a t 1 ) porque ( yo a t 2 ) porque ( yo o norte gramo 1 yo o norte gramo 2 )
C = a 2 + b 2 2 a b porque ( γ )
porque ( α ) = b 2 + C 2 a 2 2 b C
θ = α 90
y el amanecer ocurre cuando la altura del sol es θ s tu norte s r a d i tu s r mi F r a C t i o norte . Naturalmente, debe verificar todas las ubicaciones a lo largo de la línea de visión entre el observador en el punto 1 y la obstrucción en el punto 2 para encontrar la obstrucción más alta.Obstrucción en el horizonte para puntos distantes.  EF es el horizonte teórico para terreno plano.

Sabía todo esto. Mi pregunta era cómo calculas todo eso, dadas las elevaciones.
No estoy seguro de entender lo que quieres. Digamos que estás en el mar y el amanecer es a las 7:15:41. Si estás a 5000 pies sobre el nivel del mar en un avión, el sol saldrá antes porque estás muy por encima del suelo local. Si está a 5000 pies sobre el nivel del mar porque está en Denver, el amanecer será a las 7:15:41 porque está a 0 pies sobre el suelo local. ¿Estás pidiendo esto? Si conoce la latitud, la longitud y la elevación en el punto 1 y sabe que el sol sale detrás de la latitud, la longitud y la elevación en el punto 2, ¿qué tan tarde o temprano saldrá el sol?
Eso es exactamente lo que quiero decir, sí.
Sabemos que la Tierra gira >alrededor de< 361° (no 360°) por día y el día dura 1440 minutos, por lo que si se encuentra en un lugar donde el horizonte está un grado por debajo del observador, entonces el amanecer/atardecer están apagados. por 1/361 * 1440 del nivel del mar calculado. Dado que para cualquier altitud que es probable que encuentre, la tierra puede considerarse plana, el trigonometría simple debería ser suficiente para calcular qué tan lejos por debajo de la horizontal está el horizonte.